第四讲通信电源设计基础

1、通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司1 第四讲 通信电源设计基础通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司2*电源设计的阶段与任务*电源设计的原则*设计的范围与分工*前期基础资料的收集*常用设备的选择与配置方式*交直流电源线的选择方法*机房土建要求和设备平面布局*设备安装、加固与走线要点通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司3电源设计的阶段与任务v设计一般由图纸、概预算和说明三部分组成。v电源设计一般与其他工程设计同时进行。v技术成熟、工程量不大的工程往往采用一阶段设计。v对于大型项目往往存在可行性研究报告、初步设计、施工图设计三个阶段。通信电源设计基础 江苏

2、省邮电规划设计院有限责任公司4可研阶段的任务根据建设单位委托书的要求，进行项目的可行性研究，通过方案查勘，提出可行性方案，并论证方案的合理性。编制技术经济分析，进行经济评价。由于电源系统不直接产生效益，经济评价往往与主专业统一编制。编制工程的投资估算。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司5初步设计阶段的任务在可行性研究报告批复和初步设计委托书的基础上，详尽地收集各方面基础资料，进行技术经济多方案的比较。确定明确的方案以指导设备订货。对主要材料和设备进行询价，编制工程概算，以便确定建设项目的总投资额，编制固定资产计划。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司6施工图设计阶

3、段的任务根据初步设计的批复，经过工程现场查勘，编制指导针对设备安装方面的图纸、说明和预算。核实与初步设计的 不同之处并进行调整。编制详细的工程预算。包括设备费、建筑安装人工费、材料费、工程建设其他非项目等。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司7电源设计的原则v电源设计的首要原则：安全可靠性。是电源设计的根本出发点。安全性包括电源系统安全、机房物理和电磁环境安全。v技术先进性：适应设备发展的方向和维护的方向。v经济合理性：在设备具备可扩展性和投资合理的前提下，选择高效、节能产品。v可维护性：充分考虑到维护的需求。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司8设计的范围与分工v

4、设计范围：根据委托书的要求明确设计包含的项目。一般包括高低压配电系统、自备电源系统、交直流不间断电源系统、防雷与接地系统、动力和环境监控系统等。v 由于高低压配电部分地方供电部门从设计、施工、产品的选型上都有很多限制，电源设计一般只配合供电部门提供功率、分路等要求。v设计分工：同时也是工程界面和责任界面。包括与建设单位、厂家和各专业之间的分工。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司9前期基础资料的收集v主设备对电源的需求情况v其它系统对电源的需求，如机房空调等。v安装场地的情况v建设单位的投资意向和建议通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司10主设备对电源的需求情况通过

5、主设备厂家、主设备合同收集。主设备对供电的可靠性等级供电电压的种类需求，直流？交流？主设备对直流供电方式要求。高阻？低阻？供电电压的变动范围主设备对电源的功耗需求每个主设备对电源输出分路需求。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司11其它系统对电源的需求机房空调系统机房保证照明系统机房办公照明系统机房消防系统机房电梯机房建筑的亮化系统 主要针对非通信设备负荷，一般采用交流供电，不需要UPS电源保证，可能需要油机电保证。该系统作为变压器、油机配置时参考。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司12安装场地的情况通过现场查勘方式收集数据。安装场地外市电引入路数，变压器、油机的

6、配置和使用容量以及设备平面。UPS的配置、使用容量、用途和安装平面。现有开关电源和蓄电池的配置情况、用途、分路使用和剩余情况、平面和走线情况。本期电源设备的安装、扩容场地土建情况，包括机房荷载、层高、孔洞位置等。地网的建设情况通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司13建设单位的投资意向和建议 根据主设备对电源供电的要求并结合现场电源设备的利用情况，可以初步得到本期工程的解决方案。 在初步确定工程的建设方案时，还需要考虑建设单位投资的意向，以便确定电源系统采用新建还是扩容方式，分散供电方式还是相对集中供电方式。 在需要小容量交流供电的场合，采用UPS供电还是采用逆变器方式供电，建设单

7、位的投资和维护上的建议有时也影响到设备配置方案。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司14常用电源设备的选择与配置方式交换局开关电源：交流配电屏（380V）直流配电屏(48V)监控模块整流模块整流模块整流模块整流模块整流模块整流模块开关电源容量单位：A蓄电池组I蓄电池组II通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司15开关电源的容量计算 主要计算整流模块的数量： 按N+1冗余方式配置RECBATTLOADIIIN其中：ILOAD本期负荷电流； IBATT电池充电电流，按0.1C10考虑； IREC单个整流模块的容量。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司16交流

8、配电屏的选择交流配电屏一般根据远期开关电源系统的容量选择必须配置的交流电源分路。根据电费的计量情况，也可以预留空调、照明输出分路。根据局（站）规模的大小也可以利用交流屏作为市电/油机电的倒换屏。交流屏使用400A或600A的进线容量居多。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司17直流配电屏的选择根据主设备要求选择高阻或是低阻供电方式。如果距主设备距离较远，电源线敷设困难也允许电源设备端采用低阻配电屏，在机房内设置高低阻转换屏。根据通信负荷的情况和要求选择合适的分路。直流屏的输出线方式取决于机房的走线方式。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司18基站用开关电源直流配电整

9、流模块整流模块整流模块整流模块整流模块交流配电1、基站是综合的小容量电源2、交流屏对应交流配电单元3、直流屏对应直流配电单元4、基站电源多了LVD功能 脱离非重要设备； 脱离电池组5、电源模块与直流配电配置与 交换局相同通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司19蓄电池容量的选择主要根据市电状况、负荷大小配置)25(1 tKITQ其中：K安全系数1.25 I近期负荷电流 T放电小时数（h） t最低环境温度（5） 放电容量系数 电池温度系数0.006放电小时236100.610.750.881通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司20vUPS容量的确定v统计本期负载的功耗；

10、v结合发展规划，确定中远期的总功耗；v考虑至少3050%安全余量；v电池后备时间v主要取决于市电供应情况v油机发电机组的配置v维护响应时间vUPS的容量UPS的配置通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司21UPS的配置UPS工作方式的选择工作方式的选择 单机工作方式单机工作方式 串联备份工作方式串联备份工作方式 并联冗余工作方式并联冗余工作方式通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司22交直流电源线的选择方法v交流电源线的选择： 根据温升决定的安全电流来选择。 先计算出工程所需的电流，再根据计算电流值向上取整后查对应的导线截面表。交流供电压降一般控制在2%以内。相线、零线

11、采用同截面的电源线。单相三线制或三线五线制方式供电。采用防火阻燃电缆。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司23交直流电源线的选择方法v直流电源线的选择：一般有三种方法选择，即电流矩法、最小金属用量法和固定压降分配法。其中固定压降分配法在工程中获得广泛应用。固定压降分配法：把要计算的直流供电系统全程允许压降的数值，根据经验适当地分配到每个压降段落上，从而计算出各段落导线的截面。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司24固定压降分配法-48V系统全程压降系统全程压降3.2V概念：概念： 满足通信设备最低供电允许电压下（一般通信设备要满足通信设备最低供电允许电压下（一般通信

12、设备要求供电电压的下限为求供电电压的下限为-40V），蓄电池组放电终了电压），蓄电池组放电终了电压(43.2V)与该最低电压的差值。与该最低电压的差值。 如果设备允许的低限电压值如果设备允许的低限电压值-40V，则称为窄电压范围，如爱立，则称为窄电压范围，如爱立信交换机，北电信交换机，北电NO.7交换机低压允许值交换机低压允许值-44V。 窄电压范围的电源线选择与维护实现起来相对困难。窄电压范围的电源线选择与维护实现起来相对困难。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司25各段电源、线路压降分配经验值直流配电屏蓄电池通信设备机房配电屏 0.5V X0.5V0.4V0.2VX 一般在一般在11.5V左右。左右。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司26直流电源线的截面选择UILS2其中：S待求导线截面 I远期负荷电流 L待计算的电缆段之间的距离 Y铜的电导率57 U=待求导线段的经验压降。主要根据以下公式选择计算结果中的电流值应该在S的载流量范围内。通信电源设计基础 江苏省邮电规划设计院有限责任公司27机房土建要求和设备平面布局电力电池室机房地面荷载要求层高要求照度要求消防要求孔洞的预留和预埋件的设置要求机房达到抗震设防烈度开关电源和蓄电池与主机房的关系：可以与主设备同处1个机房。设备平面