通信工程設(shè)計中如何選擇電源線

1、通信工程設(shè)計中如何選擇電源線在通信工程設(shè)計中，經(jīng)常要面臨如何選用電源線的問題，因為電源線是通信電源供電系統(tǒng)的重要組成部分。電源線的選用應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境的溫度、敷設(shè)方式、額定工作電壓、用電設(shè)備負荷電流或直流電路允許電壓降加以選擇。合理選擇電源線不僅可以減少隱患、提高供電系統(tǒng)的可靠性，而且可以延長電源線的使用壽命及節(jié)約電源能源。電源線的選擇包括交流電源線和直流電源線的選擇。一、 交直流電源線的選擇原則交流電源線的選擇：低壓配電設(shè)備的交流進線電源線宜按遠期負荷計算，低壓配電設(shè)備的出線如直接接用電設(shè)備時，按被接設(shè)備的負荷容量計算，低壓配電設(shè)備的出線如接電力室交流配電屏或其它機房交流配電屏（ 箱 ） 時，

2、交流電源線宜按所接交流配電屏（ 交流配電箱）容量或交流配電屏（交流配電箱）的遠期負荷選擇，備用發(fā)電機組的輸出電源線宜按機組容量設(shè)計。直流電源線的選擇：直流配電屏到蓄電池的導(dǎo)線按遠期容量設(shè)計，直流配電屏到開關(guān)電源架的導(dǎo)線按開關(guān)電源架容量設(shè)計，直流配電屏到通信機房直流分配柜或分配箱的電源線一般按分配柜或分配箱的容量設(shè)計，也可根據(jù)直流分配柜或分配箱今后所接設(shè)備的負荷容量設(shè)計， 直流配電屏（ 直流分配柜或分配箱） 接通信沒備時的電源線按被接機架設(shè)備的最大負荷容量計算。室內(nèi)布放的電源線應(yīng)選用阻燃耐火軟電纜；同機房內(nèi)布放的電源線原則上采用單芯電源線，不同機房之間布放的電源線為直流電源線時采用單芯（ 小于6

3、mm2 的可考慮采用電纜） ，為交流電源線時采用電纜；室外敷設(shè)的電纜應(yīng)選用鎧裝電纜。電源線的芯線應(yīng)選用銅質(zhì)材料。二、交流電源線的選擇交流電源線的選擇主要考慮兩個方面，一是交流電源線的外護套選擇，二是交流電源線的截面積選擇。交流電源線的外護套選擇應(yīng)按其運行電壓、環(huán)境條件、敷設(shè)方式選擇。通信用低壓部分的交流電源線耐壓一般為1000V。 室內(nèi)布放時選用銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套軟電纜（RVVZ）,室外布放時選用銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套軟電纜（RVVZ22）。交流電源線的截面積選擇通常要考慮導(dǎo)線允許載流量、電壓損失、機械強度等。計算導(dǎo)線截面積的方法一般有四種，按導(dǎo)線允許載流量進行

4、選擇，按導(dǎo)線允許電壓損失進行選 擇，按機械強度允許的最小載流量進行選擇，按經(jīng)濟電流密度進行選擇，有時按一種方法計算導(dǎo)線截面積， 還應(yīng)滿足另一方面的技術(shù)要求，通常情況下，室內(nèi)布放的交流電源線一般只考慮導(dǎo)線允許載流量，室外布放的交流電源線不僅要考慮導(dǎo)線允許載流量，同時還要考慮電壓損失、機械強度等，另外交流電源線截面積的選擇應(yīng)同時考慮各種敷設(shè)條件下的修正 系數(shù)（不同環(huán)境溫度、不同敷設(shè)方式下多根并聯(lián)、不同的土壤熱阻系數(shù)）。1、按導(dǎo)線允許載流量選擇電源線電源線在通過電流時，由于其導(dǎo)線自身電阻所引起的損耗會導(dǎo)致電源線發(fā)熱，溫度升高，如導(dǎo)線溫度升高過快，會使電源線絕緣層損壞、起火，也會使導(dǎo)線變軟，機械強度降

5、低，導(dǎo)線接頭處氧化加劇等。因此規(guī)定了在各種溫度條件下，不同截面的電源線允許載流量。導(dǎo)線允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致于使其線芯溫度超過最大值的電流。按照載流量法選擇導(dǎo)線截面積應(yīng)滿足下列公式：KI>Ijs式中I js-最大計算負載電流（A）;I-考慮在標準條件下（空氣溫度為25C, 土壤溫度為15C）的導(dǎo)線持續(xù)允許電流（A）；K- 考慮不同條件下的校準系數(shù) （K=Kt Ki K2 K3 K）;K t-溫度校準系數(shù)（表3-1）;K i-電源線在地下直埋多根并聯(lián)敷設(shè)校準系數(shù)（表3-2）;K 2-電源線穿管在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)校準系數(shù)（表3-3）;K 3-電源線在空氣

6、中多根并聯(lián)敷設(shè)校準系數(shù)（表3-4）:K 4-電源線在土壤熱阻系數(shù)不同時的校準系數(shù)（表3-5）。表3-1電纜在不同環(huán)境溫度時載流量的校準系數(shù)K環(huán)境溫度50C100C150C20°C25°C30°C35°C40°C45°C校準系數(shù)1.21.151.11.051.00.940.880.8150.745表3-2電纜直埋地下多根并聯(lián)敷設(shè)時載流量的校準系數(shù)Ki電纜間凈距/mm電纜根數(shù)123456781001.000.880.840.800.780.750.730.722001.000.900.860.830.810.800.800.793001.

7、000.920.890.870.860.850.850.84表3-3電源線穿管在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)時載流量的校準系數(shù)K2鋼管、鐵管、塑料管根數(shù)載流量的校準系數(shù)2-40.954以上0.9表3-4電纜在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)時載流量的校準系數(shù)K3排列根數(shù)1234646排列方式00000000000000000000000000線纜中心距/mmS=d1.000.900.850.820.800.800.75S=2d1.001.000.980.950.900.900.90S=3d1.001.001.000.980.961.000.96注:S-電纜的中心距，d電纜的外徑，當d不同時,d值取電纜外徑的平均值。表

8、3-5土壤熱阻系數(shù)不同時載流量的校準系數(shù)K4土壤熱阻系數(shù)（0Cm/w）分類特征（土壤特性和雨量）校準系數(shù)0.8土壤很潮濕，經(jīng)常下雨。如濕度大于9%勺沙土或濕度大于10%勺沙泥土等。1.051.2土壤很潮濕，規(guī)律性下雨。如濕度大于7%但小于9%勺沙土或濕度為12%-14%勺沙泥土等。1.01.5土壤較干燥，雨量不大。如濕度為8%-12%的沙泥土等0.932.0土壤較干燥，少雨，如濕度大于 4%且小于7%勺沙土或濕度為4%-8%勺沙泥土等。0.873.0多石地層，非常干燥。如濕度小于 4%勺沙土等。0.75在按照載流量法選擇導(dǎo)線截面積時，不管采用何種敷設(shè)方式，溫度校準系數(shù)都要考慮，然后再選擇一種敷

9、設(shè)方式的校準系數(shù)。環(huán)境溫度的選擇，一般在局內(nèi)各機房除電力室外按250C考慮，如電力室安裝有空調(diào)則按250C考慮，如未安裝空調(diào)則按 300C-350C考慮。模塊局接入網(wǎng)等機房，如機房安裝空調(diào)則按250C考慮，如未安裝空調(diào)則按 300C考慮。在山上的基站機房，如安裝空調(diào)則按300C考慮，如未安裝空調(diào)則按 350C-400C考慮。2、其它選擇電源線的方法按導(dǎo)線允許電壓損失選擇電源線的方法：電源線的線路阻抗在供電線路中會造成一定的電壓損失，尤其遠距離的供電線路，電壓損失是必須考慮的問題。一般通信設(shè)備的交流供電允許電壓變動幅度為-10%+5%在通信工程設(shè)計中如果某個局站已安裝變壓器，則不需考 慮。一般需

10、要考慮的情況為：在農(nóng)村新建的接入網(wǎng)點或基站，因為有的接入網(wǎng)點或基站距離變壓器較遠，有可能電壓損失會超過10%另外，選擇電源線的方法還有按機械強度允許的最小載流量選擇和按經(jīng)濟電流密度選擇電源線等。由于該兩種方法在通信工程設(shè)計中用得較少，故不在介紹。三、直流電源線的選擇在直流供電系統(tǒng)中使用的電源線稱為直流電源線，包括開關(guān)電源到直流配電屏、直流配電屏至蓄電池組、直流配電屏至直流分配柜以及至通信設(shè)備的電源線等。直流電源線的選擇除主要考慮滿足放電回路電壓降的要求外，還應(yīng)滿足導(dǎo)線的額定電流大于設(shè)計電流的要求。直流電源線一般在室內(nèi)布放，應(yīng)選用銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣軟電纜（RVZ）,電源線耐壓一般為600V。直

11、流電源線截面積的計算一般有三種方法，即電流矩法、固定壓降分配法和最小金屬用量法。1、電流矩法電流矩法是按照直流供電回路所允許的電壓降來計算導(dǎo)線截面積的方法。根據(jù)歐姆定律，按下式計算某段導(dǎo)線的電壓降：IiLiU = IR ）-iS式中：A U-導(dǎo)線電壓降（V）I-流過導(dǎo)線的電流（A）R-導(dǎo)線的直流電阻（）L-導(dǎo)線長度（m）S-導(dǎo)線截面積（mm2）2_r-導(dǎo)體電導(dǎo)率（m/ Q .mm）不同導(dǎo)體的電導(dǎo)率根據(jù)其導(dǎo)電性能的不同而有所不同。通信工程中現(xiàn)用的電源線主要是銅線，銅的電導(dǎo)率為：r銅-57m/ （ .mnf）。上式中導(dǎo)線長度L為計算某段供電回路壓降時的總長度，即正、負極的長度之和。（蓄電在直流供電

12、系統(tǒng)中，一個直流供電回路是由多種電源設(shè)備及多段連接電源線組成 池組、直流配電屏、通信機房的直流分配屏、分配箱以及連接的導(dǎo)線等）為此全程線路壓降是由多種電源設(shè)備和多段線路的分壓降組成。即 U總=囚1+川2 +33 +ILiS現(xiàn)大多數(shù)通信設(shè)備的工作電壓為-40V-57V,全程允許壓降為3.2V,包括從蓄電池至通信設(shè)備輸入端的各種配電設(shè)備和各段線路的壓降。在額定電流下，部分配電設(shè)備和元器件直流壓降參考值如下：名稱額定電流卜的電壓降（mV）刀開關(guān)30 50RTOB»80 200直流配電屏<500直流分配柜、列頭柜和直流分配箱<200配電設(shè)備和元器件的實際電壓降按下式計算AUSh=

13、（I 最大/I h） A UH式中 A USh-配電設(shè)備或元器件的實際電壓降I最大-通過配電設(shè)備或元器件的最大電流IH-配電設(shè)備或元器件的額定電流AUH-額定電流下，配電設(shè)備或元器件的最大電壓降在實際工作中，固定的配電設(shè)備壓降主要考慮的是直流配電屏、直流分配柜、列頭柜和直流分配箱等，其它元件的壓降基本不考慮。直流配電屏在額定電流下的電壓降為0.5V,但實際工作電流一般最多到額定電流的80%根據(jù)公式 A USh=（I最大/I h） A LH,故直流配電屏壓降按0.4V考慮即可。直流分配柜、列頭柜和直流分配箱等由于在額定電流下的電壓降僅為0.2V,故實際計算中按 0.2V取值。全程允許壓降 3.2

14、V減去固定壓降后，剩余的部分即 可分配到各段線路上。例：某一供電回路經(jīng)蓄電池至直流配電屏至通信機房的直流分配柜到通信設(shè)備機架；蓄電池至直流配電屏電流為 500A,距離6米；直流配電屏至通信機房的直流分配柜電流為 480A, 距離15米；通信機房的直流分配柜到通信設(shè)備機架電流每架為20A,共24架，距離10米；各段電源線均在走線架上布放；全程允許壓降3.2V ,則固定壓降為直流配電屏的 0.4V和直流分配柜的0.2V,共計0.6V。線路部分各段的壓降為 2.6V。各段導(dǎo)線截面計算如下:第一段蓄電池至直流配電屏：n ILc i4500 2 6 480 2 15 20 24 2 102、Si = -

15、1= = 202.43(mm2)?銅 AU 總57 M 2.6計算得到電源線截面為 202.43mm2,由于現(xiàn)有電源線無該種規(guī)格，往上與 202.43mm2接近 的有240mm規(guī)格電源線，240mm電源線單根在空氣中布放時的載流量為628A,室內(nèi)溫度為25CO,溫度校準系數(shù)為1;電源線正負極并聯(lián)布放在走線架上，電源線在空氣中2根并聯(lián)敷設(shè)時載流量的校準系數(shù)為 0.9 ;最大計算負載電流為 628Ax 1X 0.9=565.2A ,大于500A設(shè)計 電流的要求，故選用二根 240mm規(guī)格的銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣軟電纜(正負極各一根)。在 確定了第一段導(dǎo)線的規(guī)格后 ，可計算出第一段導(dǎo)線的壓降 AU為0

16、.44(V)。3S1500 2 6 =0.44V 57 240第二段直流配電屏至通信機房的直流分配柜:n“ ILi =2銅U總一5480 2 15 20 24 2 1057 2.6-0.442= 194.93(mm2)計算得到電源線截面為194.93mm2，由于現(xiàn)有電源線無該種規(guī)格，往上與194.93mm2接近一 .22 .的有200mm規(guī)格電源線，查 200mm電源線單根在空氣中布放時的載流量為580A,溫度校準系數(shù)為1 ;電源線在空氣中2根并聯(lián)敷設(shè)時載流量的校準系數(shù)為0.9 ;故最大計算負載電流為580AX 1 X 0.9=522A ,能滿足設(shè)計電流 480A的要求，故選用二根 200mm

17、規(guī)格的銅芯阻燃 聚氯乙烯絕緣軟電纜(正負極各一根)。在確定了第二段導(dǎo)線的規(guī)格后，可計算出第二段導(dǎo)線的壓降A(chǔ) L2為1.26(V)。U2 = IR =480 2 1557 200= 1.26V第三段直流分配柜到通信設(shè)備機架:在第一段和第二段壓降已確定后，最后一段的壓降為0.9 (V),U3 =AU 總+*1 +皿2 =2.6-0.44-1.26 = 0.9(V)最后一段到每個機架的導(dǎo)線截面為：S3 =“ ILi =3'銅(u 總一 u 1 &u 220 2 1057 2.6 -0.44 -1.262、=7.79(mm )計算得到電源線截面為 7.79mm2,由于現(xiàn)有電源線無該種規(guī)

18、格，往上與7.79mm2接近的有10mm規(guī)格電源線，10mm電源線單根在空氣中布放時的載流量為83A,溫度校準系數(shù)為 1;電源線在空氣中2根并聯(lián)敷設(shè)時載流量的校準系數(shù)為0.9 ;故最大計算負載電流為83Ax 1X0.9=74.7A ,能滿足設(shè)計電流 20A的要求，故選用二根 10mm規(guī)格的銅芯阻燃聚氯乙烯絕 緣軟電纜（正負極各一根）。2、固定壓降分配法固定壓降分配法，就是將直流供電回路允許的全程電壓降的數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗每一段饋電回路分配給一個固定值，然后分別計算各段導(dǎo)線的截面積。步驟如下：了解全程供電允許壓降值，確定供電回路中各種配電設(shè)備和元器件的固定壓降值， 然后用全程供電允許壓降值減去固定壓降值后，得到可分配在線路上的壓降值。 確定各段導(dǎo)線的材質(zhì)，但目前通信工程設(shè)計中基本上都采用銅導(dǎo)線。了解各段導(dǎo)線負荷和各段導(dǎo)線長度。 分配各段導(dǎo)線上的電壓降數(shù)值。根據(jù)經(jīng)驗一般情況下，最后一段（直流分配柜到通信設(shè)備機架）分配的電壓降可按 0.4-0.6伏考慮。根據(jù)公式計算該段導(dǎo)線截面