通信电源基础培训讲解

通信电源基础培训第2页培训提纲：1.通信电源系统概述2.通信电源系统的组成3.常用计算公式4.常见线缆端子规格型号

5.相关设计规范6.通信电源勘察注意事项第3页1通信电源系统概述

通信电源是向电信设备提供交直流电的能源。在通信行业中，人们通常把电源比喻为通信系统的“心脏”，由此可见通信电源在通信局站中具有非常重要的地位。如果一个通信枢纽楼的供电发生故障，中断供电将使整个枢纽楼瘫痪，造成严重的经济损失和社会影响。因此通信网络的通畅对通信电源具有以下几个要求：

1）高可靠性如果电源系统发生直流供电中断故障，则影响几乎是灾难性的，往往会造成整个电信局、通信枢纽的全部通信中断。

2)高稳定性各种通信设备都有要求电源电压稳定，不允许超过容许的变化范围，尤其是计算机控制的通信设备，数字电路工作速度高，频带宽，对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常敏感。所以，供电系统必须有很高的稳定性。

3)高效率能源是宝贵的，效率问题就特别突出。这就要求电源设备（主要指整流电源）应有较高转换效率，即要求电源设备的自耗要小。

第4页培训提纲：1.通信电源系统概述2.通信电源系统的组成3.常用计算公式4.常见线缆端子规格型号

5.相关设计规范6.通信电源勘察注意事项第5页2通信电源系统组成通信电源系统一般由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成。

交流供电系统：市电、高低压配电、油机市电转换屏、低压配电屏、交流配电屏及备用发电机组成。

直流供电系统：高频开关电源（AC/DC变换器）、蓄电池、DC/DC变换器和直流配电屏等部分组成。

接地系统：交流接地：交流工作地、交流保护地、防雷接地。直流接地：直流工作地、直流保护地。第6页2通信电源系统组成10kV市电10kV市电第二路高压配电设备ATS低压配电设备交流配电设备UPS蓄电池组整流器备用油机低压配电设备UPS配电设备（彩信设备、网管系统、经分系统、计费系统、短信设备等）直流配电屏蓄电池组设备（交换设备、传输设备、无线设备、监控系统、智能网设备等）通信用保证空调保证建筑负荷一般建筑负荷变压器重要负载非重要负载第7页市电引入类别2通信电源系统组成第8页2通信电源系统组成专线引入开闭所第9页2通信电源系统组成市电引入公网市电第10页2通信电源系统组成市电类别两个稳定可靠的独立电源一类市电平均月停电次数<=1次平均故障时间<=0.5小时第11页2通信电源系统组成市电类别两个稳定独立电源构成稳定可靠的环形引入一路供电线一个稳定可靠的独立电源或稳定可靠的输电线路上引入一路供电线二类市电平均月停电次数<=3.5次平均故障时间<=6小时第12页2通信电源系统组成市电类别一个电源引入一路供电线三类市电平均月停电次数<=4.5次平均故障时间<=8小时第13页2通信电源系统组成市电类别一个电源引入一路供电线有季节性停电或无市电可用四类市电平均月停电次数频繁平均故障不确定第14页高压配电系统2通信电源系统组成

高压配电设备：成套高压配电柜（含进线、计量、测量、出线、及联络柜）、电力变压器。高压配电柜

变压器第15页高压配电系统2通信电源系统组成高压配电柜第16页低压配电系统2通信电源系统组成

低压配电系统：低压配电柜（进线柜、馈电柜、补偿柜、ATS切换柜）。进线柜补偿柜馈电柜第17页低压配电系统2通信电源系统组成进线柜第18页低压配电系统2通信电源系统组成馈电柜第19页低压配电系统2通信电源系统组成保证馈电柜第20页低压配电系统图2通信电源系统组成第21页后备油机系统

为防止停电时间较长导致电池过放电，通信局房一般都配有油机发电机组。当市电中断时，通信设备可由油机发电机组供电。油机分普通油机和自动启动油机。当市电中断时，自动启动油机能自动启动，开始发电。由于市电比油机发电机供电更经济和可靠，所以，在有市电的条件下，通信设备一般都应由市电供电。2通信电源系统组成第22页后备油机系统柴油发电机1）当磁极对数为2时，为保证发电机输出频率为50Hz，柴油发电机额定转速应保持在（1500）转/分。2）四冲程柴油机的四冲程是（进气冲程）、（压缩冲程）、（作功冲程）、（排气冲程）四个过程。燃气轮机3)柴油发电机系统是由起动系统、燃油供给和润滑系统、冷却系统、进排气（烟）系统、励磁系统。2通信电源系统组成第23页后备油机系统2通信电源系统组成柴油发电机油机市电切换柜第24页2通信电源系统组成燃气轮机后备油机系统第25页后备油机系统2通信电源系统组成燃气轮机发电车内容燃气轮机柴油发电机组瞬间过载能力大小预热不需要需要尾气排放NOx80～120ppm(O2=16%)NOx500～1,000ppm(O2=13%)(柴油为燃料)CO15ppmCO150～400ppm

碳,灰尘,油:可以忽略碳,灰尘,油:300～500mg/m3噪音等级80dB(A)1m处75dB(A)（可选）105～130dB(A)1m处燃料消耗1.5～1.8x柴油机少于燃气轮机润滑油消耗少于柴油机40～50x燃气轮机发动机重量和体积1/4重量远远大于燃气轮机

1/7体积，与柴油机相比

第26页后备油机系统燃气轮机与柴油发电机比较2通信电源系统组成第27页后备油机系统燃气轮机与柴油发电机比较燃气轮机在启动可靠性、瞬间过载能力、轻负载特性、尾气排放、噪音等级、重量和体积等几个方面都优于柴油发电机组。特别是在尾气排放方面更优于柴油发电机组几乎无污染，再加上重量仅有柴油发电机组的1/4，体积仅有柴油发电机组的1/7，更加适合局方紧张的电信运营企业。2通信电源系统组成第28页UPS系统

为了确保通信电源不中断、无瞬变，可采用静止型交流不停电电源系统，也称UPS。UPS一般都由蓄电池、整流器、逆变器和静态开关等部分组成。市电正常时，市电和逆变器通过静态旁路开关给通信设备提供交流电源，而逆变器是由市电经整流后给它供电。同时，整流器也给蓄电池充电，蓄电池处于并联浮充状态。当市电中断时，蓄电池通过逆变器给通信设备提供交流电源。逆变器和市电的转换由交流静态开关完成。

2通信电源系统组成第29页UPS系统UPS的功能：

1）高可靠性不间断供电

2）电网稳压、净化功能

3）电池管理功能

4）智能监控功能2通信电源系统组成第30页UPS系统UPS基本工作原理在正常情况下UPS以市电为输入能源，将市电电源进行适当的变换和调节，输出干净、稳定的交流电源（或处于备用状态，不为负载供电）。市电故障时，蓄电池通过逆变器为负载供电。2通信电源系统组成输入配电屏UPS1蓄电池1输出配电屏负载市电输入油机电输入转换开关UPS2蓄电池2第31页UPS系统UPS的性能指标：功率定义：

S视在功率P有功功率Q无功功率S2=P2+S2PF功率因数PF=P/S典型计算机负载：功率因数=0.82通信电源系统组成1-20KVAUPS

40-80KVAUPS

第32页UPS系统UPS电池容量：电池容量C20单位：AH安时按0.05大小的电流放电20小时所放出的容量

100AH电池按5A放电可放20小时。常见UPS电池容量有：

2通信电源系统组成第33页UPS系统UPS的分类：（工作原理不同）

1）后备式（OFF

LINE）UPS

2）在线式（ON

LINE）UPS

从原理上看，在线式UPS同后备式UPS的主要区别在于，后备式UPS在有市电时仅对市电进行稳压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常时，后备式UPS会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电，因此，后备式UPS在由市电转逆工作时会有一段转换时间，一般小于10ms，而在线式UPS开机后逆变器始终处于工作状态，因此在市电异常转电池放电时没有中断时间，即0中断。

3）在线互动式（ON

LINE

INTERACTIVE）UPS

所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比，在线互动UPS的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，其最大的优点是具有较强的软件控制功能2通信电源系统组成第34页UPS系统UPS的连接方式：

主从串联热备份两台完整的UPS同步工作，但一台UPS的输出接到另一台UPS的静态开关，前者(UPSI)是从机，后者(UPSZ)是主机。平常主机输出全部负载电流，主机故障时切换到从机。这种结构的并机系统最大的问题是主机的静态旁路没有备份。如果主机的转换控制失灵或者静态旁路故障，即使从机正常也不能切换给负载。

并机系统

1）并机冗余供电是两台UPS同步工作，但平时只有一台对外输出功率，另一台处于热备份的状态。一旦一台出现故障，立即切换到另一台。热备份方式没有容量扩充的功能。

2）双母线供电是两台UPS在正常情况下平均承担负载电流，一且有一台UPS出现故障，故障UPS退出，另一台承担全部负载电流。这种方式的并机系统既可以用于容量扩充，又可以用于系统备份。

2通信电源系统组成第35页UPS系统UPS系统配置：统计本期负载的功耗；结合发展规划，确定中远期的总功耗；考虑一些安全余量。根据预期负载大小

1）单机：按带载量70-80%配置

2）并机：按每台带载35-40%来配置为好

UPS电池后备时间：主要取决于市电供应情况，油机发电机组的配置维护响应时间。

UPS电池配置：前提：UPS的型号确定方法一：查表法（一般厂家会提供）方法二：恒功率计算法电池放电功率要求=UPS输出最大有功功率/（2v电池节数x电池逆变效率）然后再查相应的电池恒功率放电表。2通信电源系统组成第36页UPS系统UPS电池配置：方法三：恒电流法第一步：计算电池放电电流放电电流=UPS输出最大有功功率/（电池组端电压x电池逆变效率）第二步：查表得出容量系数T第三步：Q=放电电流Ix容量系数T2通信电源系统组成第37页UPS系统2通信电源系统组成UPS系统网管系统计费系统智能网经分系统……………第38页直流供电系统2通信电源系统组成开关电源设备蓄电池组开关电源系统:交流屏、整流器架、直流配电屏、蓄电池组第39页直流供电系统2通信电源系统组成第40页直流供电系统2通信电源系统组成第41页直流供电系统2通信电源系统组成第42页直流供电系统2通信电源系统组成第43页直流供电系统2通信电源系统组成直流交流屏的配置：应根据远期负荷及蓄电池的带载能力综合考虑。目前厂家系列为400A和630A（600A）两种。整流器架的配置：按远期负荷配置目前厂家系列有：艾默生：分别10个、15个、20个100A的架子珠江：6个100A模块、8个100A模块、18个80A模块洲际：10个100A模块的架子直流屏的配置：按远期负荷配置目前厂家系列：1250A和2500A两种第44页直流供电系统整流模块的配置整流器的总容量应按负荷电流和电池的充电电流（10小时率充电电流）之和确定另外还应加上冗余方式确定的整流模块数冗余模块数的确定以此类推2通信电源系统组成第45页接地系统

为了提高通信质量、确保通信设备与人身的安全，通信局站的交流和直流供电系统都必须有良好的接地装置。通信电源的接地系统通常采用联合地线的接地方式。联合地线的标准连接方式是将接地体通过汇流条（粗铜缆等）引入电力机房的接地汇流排，防雷地、直流工作地和保护地分别用铜芯电缆连接到接地汇流排上。2通信电源系统组成第46页接地系统

通信电源的接地包括：交流零线重复接地、机架保护接地和屏蔽接地、防雷接地、直流工作地接地

以上四种接地一定要可靠，否则不但不能起到相应的作用，甚至可能适得其反，对人身安全、设备安全、设备的正常工作造成威胁。2通信电源系统组成第47页接地系统2通信电源系统组成第48页接地系统接地注意事项：接地线不得使用铝材。严禁采用中性线作为交流保护地线。严禁在接地线中、交流中性线中加装开关或熔断器。严禁利用其他设备作为接地线电器连通的组成部分。金属槽道和走线架应接地。工作地和保护地不应混用。2通信电源系统组成第49页培训提纲：1.通信电源系统概述2.通信电源系统的组成3.常用计算公式4.常见线缆端子规格型号

5.相关设计规范6.通信电源勘察注意事项第50页交流计算公式3常用计算公式UPS输入功率计算式中：P——输入功率，kW；

S——输出容量，kVA；

η——整机效率；

COSψ——功率因数。

变压器低压侧输出电流计算式中：P——变压器有功功率，kW；

I——变压器低压侧输出电流，A；低压配电部分UPS部分第51页交流计算公式3常用计算公式三相单相UPS部分UPS输入电流计算式中：I——输入电流，A；

S——输出容量，kVA；

η——整机效率；

COSψ——功率因数。

第52页交流计算公式3常用计算公式三相单相UPS部分UPS输出电流计算式中：I——输入电流，A；

S——输出容量，kVA；

COSψ——功率因数。

第53页交流计算公式3常用计算公式三相单相UPS部分UPS输出电流计算式中：I——输入电流，A；

S——输出容量，kVA；

COSψ——功率因数。

放电环境温度放电环境温度时间5℃

15℃

时间5℃

15℃

0.5h*1.741.549h13.8112.610.5h*1.951.7410h14.2113.31h*2.712.2511h15.6314.631h*3.313.0212h17.0515.962h4.884.4613h18.4717.293h5.955.4414h19.8918.624h7.546.8815h21.3119.955h8.968.1816h22.7321.286h10.159.2617h24.1522.617h11.4510.4518h25.5723.948h12.6711.5619h26.9925.27表中带*号格中，第一个0.5h、1h分别是蓄电池放电终止电压为1.7V和1.75V；第二个0.5h、1h分别是蓄电池放电终止电压为1.75V和1.80V。第54页交流计算公式3常用计算公式UPS电池部分UPS电池容量计算式中：I——负荷电流，A；

Q——UPS容量，kVA；

C—容量计算系数。

第55页备用油机计算公式3常用计算公式油机输出电流计算式中：I——负荷电流，A；

P——油机容量，kVA；通信用备用发电机组的输出均有断路器保护，断路器额定电流应按备用功率计算最大输出电流来选择，选择方法按低压断路器的选择方法。第56页直流计算公式3常用计算公式式中：P均充——均充功率，kW；

P负载——通信设备功率，kW；

P充电——充电功率，一般按10小时充电电流计算；

η——系统效率；

COSψ——系统功率因数。

在设计中，我们通常会遇到通信设备功率、浮充功率、均充功率、充电功率等。因为直流供电系统中蓄电池组是和通信设备并联的，在给蓄电池组充电时（蓄电池组未充满），其充电功率是在变化的，所以，均充功率是充电功率最大值与通信设备功率之和。在蓄电池组充满后，其浮充功率是通信设备功率与充电功率之和。第57页直流计算公式3常用计算公式式中：Q——系统蓄电池组总容量，Ah；

n——一组蓄电池组只数，48V系统取24。充电功率的计算见下式：第58页

直流计算公式3常用计算公式式中：——蓄电池组容量（Ah）；

——安全系数，取1.25；

——负荷电流（A）；

——放电小时数（h）；

——放电容量系数；

——实际电池所在地最低环境温度数值。所在地有采暖设备时，按15℃考虑，无采暖设备时，按5℃考虑；

——电池温度系数（1/℃），当放电小时率≥10时，取=0.006；当10＞放电小时率≥1时，取=0.008；当放电小时率＜1时，取=0.01。蓄电池配置：第59页直流计算公式3常用计算公式

式中：——负荷电流，A；

——通信设备功率，kW；

——直流标称电压，取48V。蓄电池配置：第60页直流计算公式3常用计算公式式中：S——导线截面，mm2；

L——导线长度，m；

I——导线通过的最大电流，A；

γ——导线的电导率，铜为57；△U——此段导线压降，V。导线截面积：第61页培训提纲：1.通信电源系统概述2.通信电源系统的组成3.常用计算公式4.常见线缆端子规格型号

5.相关设计规范6.通信电源勘察注意事项第62页常见线缆

电缆命名：

V:聚氯乙烯

L:铝不写为铜

R:软

YJ:交联聚乙烯

RVVZ:铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘和护套软电缆（主要在室内敷设）

RVVZ22:铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘护套铠装软电缆（主要在室外敷设）

4.常见线缆端子规格型号

第63页常见线缆电缆规格：带铠装的电缆表示方法：RVVZ22-4*50+1*35

不带铠装的电缆表示方法：

单芯RVVZ-1*50

三芯RVVZ-3*6

四芯RVVZ-4*35

五芯RVVZ-4*185+1*150

常见电缆截面积规格：1.01.52.546101625355070951201501852403004.常见线缆端子规格型号

第64页常见线缆4.常见线缆端子规格型号

第65页常见线缆4.常见线缆端子规格型号

型号硬线软线型号硬线软线10DT-10DT-1695DT-95DT-12016DT-16DT-25120DT-120DT-15025DT-25DT-35150DT-150DT-18535DT-35DT-50185DT-185DT-24050DT-50DT-70240DT-240DT-30070DT-70DT-95300DT-300第66页常见接线端子

铜接线端子与线缆对应表4.常见线缆端子规格型号

型号主要尺寸

Dimensions(mm)TypeφDdLL1BDT-108.596682816DT-168.5106.5682816DT-258.5117.5703418DT-3510.5129

803620.5DT-5010.51410904023DT-7012.51611.5954226DT-9512.51813.51054628DT-12014

.520151124830DT-15014

.522171205034DT-1851725191265537DT-2401727211366040DT-3002130231606550DT-4002132261687550DT-5002135291907560DT-6302145342208560DT-8002150382608580第67页常见接线端子

铜接线端子4.常见线缆端子规格型号

第68页常见熔断器、空开

熔断器、空开参数熔断器规格：

NT00NT2NT3NT4NT006101620326380100160ANT2200250325400ANT3250325400500630A1000A1250A

空开规格：单相空开6101632A

三相空开（3P/4P）1632631001251602504006308001000125016002000A4.常见线缆端子规格型号

第69页

常见熔断器和断路器4.常见线缆端子规格型号

第70页培训提纲：1.通信电源系统概述2.通信电源系统的组成3.常用计算公式4.常见线缆端子规格型号

5.相关设计规范6.通信电源勘察注意事项第