第四講通信電源設計基礎

1、通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司1 第四講 通信電源設計基礎通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司2*電源設計的階段與任務*電源設計的原則*設計的范圍與分工*前期基礎資料的收集*常用設備的選擇與配置方式*交直流電源線的選擇方法*機房土建要求和設備平面布局*設備安裝、加固與走線要點通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司3電源設計的階段與任務v設計一般由圖紙、概預算和說明三部分組成。v電源設計一般與其他工程設計同時進行。v技術(shù)成熟、工程量不大的工程往往采用一階段設計。v對于大型項目往往存在可行性研究報告、初步設計、施工圖設計三個階段。通信電源設計基礎 江蘇

2、省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司4可研階段的任務根據(jù)建設單位委托書的要求，進行項目的可行性研究，通過方案查勘，提出可行性方案，并論證方案的合理性。編制技術(shù)經(jīng)濟分析，進行經(jīng)濟評價。由于電源系統(tǒng)不直接產(chǎn)生效益，經(jīng)濟評價往往與主專業(yè)統(tǒng)一編制。編制工程的投資估算。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司5初步設計階段的任務在可行性研究報告批復和初步設計委托書的基礎上，詳盡地收集各方面基礎資料，進行技術(shù)經(jīng)濟多方案的比較。確定明確的方案以指導設備訂貨。對主要材料和設備進行詢價，編制工程概算，以便確定建設項目的總投資額，編制固定資產(chǎn)計劃。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司6施工圖設計階

3、段的任務根據(jù)初步設計的批復，經(jīng)過工程現(xiàn)場查勘，編制指導針對設備安裝方面的圖紙、說明和預算。核實與初步設計的 不同之處并進行調(diào)整。編制詳細的工程預算。包括設備費、建筑安裝人工費、材料費、工程建設其他非項目等。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司7電源設計的原則v電源設計的首要原則：安全可靠性。是電源設計的根本出發(fā)點。安全性包括電源系統(tǒng)安全、機房物理和電磁環(huán)境安全。v技術(shù)先進性：適應設備發(fā)展的方向和維護的方向。v經(jīng)濟合理性：在設備具備可擴展性和投資合理的前提下，選擇高效、節(jié)能產(chǎn)品。v可維護性：充分考慮到維護的需求。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司8設計的范圍與分工v

4、設計范圍：根據(jù)委托書的要求明確設計包含的項目。一般包括高低壓配電系統(tǒng)、自備電源系統(tǒng)、交直流不間斷電源系統(tǒng)、防雷與接地系統(tǒng)、動力和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等。v 由于高低壓配電部分地方供電部門從設計、施工、產(chǎn)品的選型上都有很多限制，電源設計一般只配合供電部門提供功率、分路等要求。v設計分工：同時也是工程界面和責任界面。包括與建設單位、廠家和各專業(yè)之間的分工。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司9前期基礎資料的收集v主設備對電源的需求情況v其它系統(tǒng)對電源的需求，如機房空調(diào)等。v安裝場地的情況v建設單位的投資意向和建議通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司10主設備對電源的需求情況通過

5、主設備廠家、主設備合同收集。主設備對供電的可靠性等級供電電壓的種類需求，直流？交流？主設備對直流供電方式要求。高阻？低阻？供電電壓的變動范圍主設備對電源的功耗需求每個主設備對電源輸出分路需求。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司11其它系統(tǒng)對電源的需求機房空調(diào)系統(tǒng)機房保證照明系統(tǒng)機房辦公照明系統(tǒng)機房消防系統(tǒng)機房電梯機房建筑的亮化系統(tǒng) 主要針對非通信設備負荷，一般采用交流供電，不需要UPS電源保證，可能需要油機電保證。該系統(tǒng)作為變壓器、油機配置時參考。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司12安裝場地的情況通過現(xiàn)場查勘方式收集數(shù)據(jù)。安裝場地外市電引入路數(shù)，變壓器、油機的

6、配置和使用容量以及設備平面。UPS的配置、使用容量、用途和安裝平面?，F(xiàn)有開關電源和蓄電池的配置情況、用途、分路使用和剩余情況、平面和走線情況。本期電源設備的安裝、擴容場地土建情況，包括機房荷載、層高、孔洞位置等。地網(wǎng)的建設情況通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司13建設單位的投資意向和建議 根據(jù)主設備對電源供電的要求并結(jié)合現(xiàn)場電源設備的利用情況，可以初步得到本期工程的解決方案。 在初步確定工程的建設方案時，還需要考慮建設單位投資的意向，以便確定電源系統(tǒng)采用新建還是擴容方式，分散供電方式還是相對集中供電方式。 在需要小容量交流供電的場合，采用UPS供電還是采用逆變器方式供電，建設單

7、位的投資和維護上的建議有時也影響到設備配置方案。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司14常用電源設備的選擇與配置方式交換局開關電源：交流配電屏（380V）直流配電屏(48V)監(jiān)控模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊開關電源容量單位：A蓄電池組I蓄電池組II通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司15開關電源的容量計算 主要計算整流模塊的數(shù)量： 按N+1冗余方式配置RECBATTLOADIIIN其中：ILOAD本期負荷電流； IBATT電池充電電流，按0.1C10考慮； IREC單個整流模塊的容量。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司16交流

8、配電屏的選擇交流配電屏一般根據(jù)遠期開關電源系統(tǒng)的容量選擇必須配置的交流電源分路。根據(jù)電費的計量情況，也可以預留空調(diào)、照明輸出分路。根據(jù)局（站）規(guī)模的大小也可以利用交流屏作為市電/油機電的倒換屏。交流屏使用400A或600A的進線容量居多。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司17直流配電屏的選擇根據(jù)主設備要求選擇高阻或是低阻供電方式。如果距主設備距離較遠，電源線敷設困難也允許電源設備端采用低阻配電屏，在機房內(nèi)設置高低阻轉(zhuǎn)換屏。根據(jù)通信負荷的情況和要求選擇合適的分路。直流屏的輸出線方式取決于機房的走線方式。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司18基站用開關電源直流配電整

9、流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊交流配電1、基站是綜合的小容量電源2、交流屏對應交流配電單元3、直流屏對應直流配電單元4、基站電源多了LVD功能 脫離非重要設備； 脫離電池組5、電源模塊與直流配電配置與 交換局相同通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司19蓄電池容量的選擇主要根據(jù)市電狀況、負荷大小配置)25(1 tKITQ其中：K安全系數(shù)1.25 I近期負荷電流 T放電小時數(shù)（h） t最低環(huán)境溫度（5） 放電容量系數(shù) 電池溫度系數(shù)0.006放電小時236100.610.750.881通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司20vUPS容量的確定v統(tǒng)計本期負載的功耗；

10、v結(jié)合發(fā)展規(guī)劃，確定中遠期的總功耗；v考慮至少3050%安全余量；v電池后備時間v主要取決于市電供應情況v油機發(fā)電機組的配置v維護響應時間vUPS的容量UPS的配置通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司21UPS的配置UPS工作方式的選擇工作方式的選擇 單機工作方式單機工作方式 串聯(lián)備份工作方式串聯(lián)備份工作方式 并聯(lián)冗余工作方式并聯(lián)冗余工作方式通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司22交直流電源線的選擇方法v交流電源線的選擇： 根據(jù)溫升決定的安全電流來選擇。 先計算出工程所需的電流，再根據(jù)計算電流值向上取整后查對應的導線截面表。交流供電壓降一般控制在2%以內(nèi)。相線、零線

11、采用同截面的電源線。單相三線制或三線五線制方式供電。采用防火阻燃電纜。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司23交直流電源線的選擇方法v直流電源線的選擇：一般有三種方法選擇，即電流矩法、最小金屬用量法和固定壓降分配法。其中固定壓降分配法在工程中獲得廣泛應用。固定壓降分配法：把要計算的直流供電系統(tǒng)全程允許壓降的數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗適當?shù)胤峙涞矫總€壓降段落上，從而計算出各段落導線的截面。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司24固定壓降分配法-48V系統(tǒng)全程壓降系統(tǒng)全程壓降3.2V概念：概念： 滿足通信設備最低供電允許電壓下（一般通信設備要滿足通信設備最低供電允許電壓下（一般通信

12、設備要求供電電壓的下限為求供電電壓的下限為-40V），蓄電池組放電終了電壓），蓄電池組放電終了電壓(43.2V)與該最低電壓的差值。與該最低電壓的差值。 如果設備允許的低限電壓值如果設備允許的低限電壓值-40V，則稱為窄電壓范圍，如愛立，則稱為窄電壓范圍，如愛立信交換機，北電信交換機，北電NO.7交換機低壓允許值交換機低壓允許值-44V。 窄電壓范圍的電源線選擇與維護實現(xiàn)起來相對困難。窄電壓范圍的電源線選擇與維護實現(xiàn)起來相對困難。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司25各段電源、線路壓降分配經(jīng)驗值直流配電屏蓄電池通信設備機房配電屏 0.5V X0.5V0.4V0.2VX 一般在一般在11.5V左右。左右。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司26直流電源線的截面選擇UILS2其中：S待求導線截面 I遠期負荷電流 L待計算的電纜段之間的距離 Y銅的電導率57 U=待求導線段的經(jīng)驗壓降。主要根據(jù)以下公式選擇計算結(jié)果中的電流值應該在S的載流量范圍內(nèi)。通信電源設計基礎 江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司27機房土建要求和設備平面布局電力電池室機房地面荷載要求層高要求照度要求消防要求孔洞的預留和預埋件的設置要求機房達到抗震設防烈度開關電源和蓄電池與主機房的關系：可以與主設備同處1個機房。設備平面