通信电源技术
娄洁良
二OO七年八月
目 录 一.通信局站供电特点 二.通信设备供电要求 三.通信电源系统与设备 四.电力线选择与布放 五.动力集中监控系统
一.通信局站供电特点
通信局站用电负荷分为两类:通信设备负荷和建筑用电负荷. 通信设备负荷主要指交换﹑传输﹑数据﹑无线收发信设备等. 建筑用电负荷包括一般用建筑负荷和保证建筑负荷. 一般用建筑负荷:一般空调,一般照明等; 保证建筑负荷:通信用空调设备,保证照明,消防电梯,消防水 泵等. 通信局站电源系统是局站内各种通信设备及建筑负荷提供用 电设备和系统的总称.
通信局站的供电特点 1.重要性:供电故障会引起政治上经济上重大 损失. 2.复杂性:负荷种类多,要求各不相同(直流供 电,交流供电;可间断,可短时间断,不可间断). 3.可靠性:供电系统须稳定和高质量(否则会引 起串杂音增大,误码率增加乃至通信中断). 所以通信电源是局站的心脏.
二.通信设备供电要求
通信设备供电的基础电源分交流基础电源和直流基础电源 两种. 交流基础电源:经由市电或备用发电机组提供的低压交流 电. 标称电压: 220V/380V,额定频率50Hz.
电压变动范围: 通信设备用交流电供电时,在通信设备的电源输入端为额 定电压值的(+5%至-10%). 通信电源设备用交流电供电时,在设备的电源输入端为额 定电压值的(+10%至-15%). 当市电供电电压超出范围时,应采用调压或稳压设备.
直流基础电源
首选的电源电压:-48V 通信机架直流输入端电压允许变动范围:-40V至-57V. -48V直流电源输出端的杂音电压指标: 电话衡重杂音电压:≦2mV; 峰-峰值杂音电压:0-300HZ,≦400mV; 宽频杂音电压:3.4-150kHz, ≦100mV 150kHz-30MHz, ≦30mV; 离散频率杂音电压:3.4-150kHz, ≦5mV 150-200kHz, ≦3mV 200-500kHz, ≦2mV 500kHZ-30MHz, ≦1mV
直流基础电源
过渡期暂留的电源电压:±24V 通信机架直流输入端电压允许变动范围:±21.6V至 ±26.4V ± 24V直流电源输出端的杂音电压指标: 电话衡重杂音电压:≦2mV; 峰-峰值杂音电压:0-300Hz ≦400mV 新建局站应采用-48V直流基础电源,原有设备使用的±24V 直流基础电源可继续使用,不再扩容,直至这些通信设备停用为 止.
根据通信设备的供电要求,在电源系统设计中 应考虑: 1.安全可靠:网络安全和人身安全. 2.技术先进:供电系统和电源设备. 3.经济合理:投资合理,降低维护成本,选用节能 产品等.
三.通信电源系统与设备 通信电源系统由三部分组成:交流供电系统,直 流供电系统和防雷与接地系统. 通信电源系统包括的主要设备和设施:交流市 电引入线路﹑高低压局内变电站设备﹑柴油发电 机组﹑蓄电池组﹑整流器﹑直流变换器﹑交流逆 变设备以及各种交直流配
电设备等.
交流供电系统
由主用交流电源﹑备用交流电源(发电机组)﹑高 压开关柜﹑变压器﹑低压配电屏﹑低压补偿柜和调压 稳压设备及连接馈线组成. 主用交流电源一般采用市电.为防备市电停电,采 用油机等设备作为备用交流电源.大中型局站采用 10KV高压市电,经变压器降为380V/220V低压后,再供 给整流器、不间断电源设备(UPS) 、通信设备、空调 设备等. 小型局站一般采用低压市电电源.
主用交流电源
根据通信局站所在地区的供电条件,市电引入方式及运 行状态,市电供电分为一至四类: 一类:从两个稳定可靠的独立电源引入两路供电线,两路 不应有同时检修停电; 二类:从两个以上独立电源构成的稳定可靠的环形网上 引入一路供电线或从一个稳定可靠的电源(或输电线路上) 引入一路供电线; 三类:从一个电源引入一路供电线; 四类:由一个电源引入一路供电线,经常昼夜停电或有季 节性长时间停电. 上述四类供电方式市电不可用度依次递增,供电质量最 好的为一类,最差的为四类. 市电不可用度=不可用时间/(不可用时间+可用时间)
高压配电 大型通信局站一般由两个不同的变电站 引入两路高压,通常为10KV.高压经户外隔 离开关、电流互感器、高压断路器接到高 压母线,然后经隔离开关、计量柜、测量及 避雷器柜、出线柜接到变压器.
变压器 变压器靠电磁感应原理,把某种频率的电 压变换成同频率的另一种电压,满足不同负 荷的需要.通信局站的低压配电系统基本通 过10KV/400V的变压器受电. 根据冷却方式不同,变压器分为:油浸式 变压器和干式变压器.
变压器原理图
油浸式变压器 油箱内充满变压器油,在变压器绕组与 绕组、绕组与铁心及油箱间起绝缘作用;变 压器油受热后产生对流,对铁心和绕组起散 热作用. 油浸式变压器应特别注意防火安全措施.
干式变压器 相对于油浸式变压器,干式变压器没有 火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规 程不要求干式变压器置于单独房间． 干式变压器冷却方式分为自然空气冷却 和强迫空气冷却．
高压电器
１．高压隔离开关：无灭弧装置，故接通和切断不 允许在有负荷电流的情况下进行；
２．高压断路器：有灭弧室，既能切断负载又能 自动保护
３．高压熔断器：当线路发生过载、短路、过电 压故障时，对电源设备起到保护作用． 4.避雷器：有阀式避雷器和管式避雷器． 5.高压测量电器：有电压互感器（高电压变成低 电压）和电流互感器（大电流变成小电流），与 电压表和电流表配合测试．
低压配电
将变压器输出的低电压电源或由市电引入的 低电压电源进行配电，用作市电的通断，切换及 保护
输出侧的负载． 低压配电设备由低压开关，空气断路开关， 熔断器，避雷器等组成． 根据供电部门要求,用电企业的功率因数要达 0.9以上,以提高电力系统发电设备利用率,降低输 配电线路中无功功率的损耗.通信局站采用安装低 压电容器屏进行补偿.
低压电器
１．刀开关：用以隔离电源，确保线路及设备维 修安全．没有灭弧室，不能分断负载电流. ． ２．熔断器：当电流超过限定值，熔体熔化分断 电路，用以过载和短路保护． ３．空气断路器：允许切断短路电流，切断电路 故障．
设计高低压配电系统时应注意：
.变电所要接近负荷中心,减少配电线路长度和电能损 失. .变压器供给的负荷要保证全局所有的生产用电. .容量较大的局站,通信用电和空调用电可分设变压器 供电. .单相用电设备配置时力求三相平衡. .主接线力求简单,可靠,便于维护.
备用交流电源 .当市电异常时,由后备电源供电,常用 的有柴油发电机,燃气轮机. .固定式机组:固定安装在通信局站内. .移动式机组:把发电机安装在拖车上 移动使用.
柴油发电机
柴油发电机由柴油机和发电机组成,用柴油机作为动力, 驱动交流发电机提供电能. 柴油机与发电机通过联接器连接在一起,柴油机以1500 转/分拖动发电机同步运转,发电机发出380V/50Hz交流电 通过电缆送至配电屏分配到各负载。
交流不间断系统(UPS) UPS设备按技术结构可分为后备式、三 端口式和在线式.为满足通信设备需要,通 信电源系统中应选用在线式UPS. 在线式UPS由整流滤波电路、逆变器、输 出变压器及滤波器、静态开关、充电电路、 蓄电池组和控制监测、显示告警及保护电 路组成.
UPS结构示意图
在线式UPS工作方式 正常工作时由市电经整流变为直流,对电 池进行浮充,同时经逆变器输出稳定可靠的 交流电源对负载供电.市电停电时,电池放 电,经逆变器供电. 由于UPS装置与市电经过直流储能环节 隔离,排除了市电的瞬变干扰,保证交流电 压和频率有高的稳定度.
为提高供电系统运行可靠性,还可采用多台 UPS并机冗余连接或双总线供电.
直流供电系统
直流供电系统由整流设备、直流配电设备、 蓄电池、直流变换器及相关的配电线路组成. 在有交流电源时由整流器与电池并联浮充工 作,交流停电时,由电池放电.交流恢复后整流器重 新启动,带负载恒压限流充电.
整流模块
AC Input 15~25m
交流 配电 单元
II/C 防雷器
整流模块
直流 配电 单元
－48V Output
I/B 防雷器
DC
整流模块
防雷器
监控单元
电池组 1、2
RS232
注：I,II,III级是IEC标准的分类方法 B,C,D级是德国VDE标准的分类方法 DIN VDE0675-6:1989-11(draft)
RJ11
PSTN
RJ11 防雷器
MODEM
远程
后台监控
换流设备
整流器将交流电变换为直流电;逆变器将直流 电变换为交流电;直流变换设备将一种直流电变换 为另一种或几种电压. 当前通信网中大量运行的整流设备是高频开 关整流器,和老一代可控硅整流器相比较,具有小 型,轻量,高效,高功率因素和高可靠性等优点.
整流器
市电正常时整流器把交流电改变成直流电,与 电池并联对负载供电,并对电池充电. 确定整流器容量时的原则:按n+1冗余方式确定 整流模块,n只为主用,n不大于10时,1只备用,n大 于10时,每10只备用1只.主用整流器的总容量按负 荷电流和电池的均充电流之和确定.
蓄电池
一种储存电能的设备,充电时得到的电能转变 为化学能储存,需要电能时及时将化学能释放,供 用电设备.化学能与电能相互转换可以反复循环多 次. 目前电信网大量运行的是阀控式密封铅酸 蓄电池,无酸雾排出,可以和通信设备安装在一起, 维护简单,不需加酸和水.
蓄电池
蓄电池与整流器并联工作,在交流电停电时,自 动向直流负载供电,保证供电不间断;当交流电正 常供电时,等效为充分大的电容器,滤掉整流器输 出的各种谐波,保持直流电的纯度. 确定电池容量时需考虑的参数:负载电流;后备 放电时间;放电终止电压;放电容量系数;环境温度 等. 电池的后备时间由市电条件和负载的重要性 决定,一般设置两组.
直流配电设备
连接整流器和蓄电池向负载供电,把集中的直 流电能分配到各用电设备,装有必要的监测仪表和 告警装置,用来反映各种电源设备的工作状态. 按配线方式不同,直流屏分为低阻和高阻两种. 高阻配电屏的每路出线采用小截面电缆,并加装上 一定的电阻.高阻配电的优点是:当任何一路负载 发生短路时,供电母线(总线)上的电压变动小,不 足以影响其他分路供电,系统的可靠性相对较高, 但馈线多,施工复杂.
防雷与接地系统
接地系统是通信电源系统的重要组成部分, 直接影响通信质量,还起到保护人身安全和设备 安全的作用. 由于以下原因需要接地: (1)通信回路接地(直流工作接地):直流电源 正极接地,减少由于用户线路对地绝缘不良时引 起的串话;减少由于电缆金属外皮绝缘不良时产 生的电蚀作用;在电报通信回路中,利用大地完 成通信信号回路.
防雷与接地系统
(2)保护接地:通信设备的金属外壳接地,减少 电磁感应和杂音干扰,起到屏蔽作用;电源设备不 带电的金属部分接地,避免产生触电事故,保护人 身安全. (3)交流工作接地:变压器低压端中心点接地, 以降低电气设备和输电线路对地的绝缘水平,限制 变压器高低压绕组碰线或低压側一相导线碰地时 零线上电压. (4)防雷接地:避免由于雷电原因,产生过电压 危
及人身安全和击毁设备,设地线让雷电流尽快入 地.
防雷与接地系统
通信局站必须采用联合接地方式,即通信设备的工作 接地,保护接地以及防雷接地共同合用一组接地体的接地 方式.接地系统通常由接地体,接地引入线,接地汇集线和 接地线组成. 接地体:埋入地中直接与大地接触的金属导体． 接地引入线：把多根接地体用一条金属导体连接成一 组并接入室内接地排，该连接导体称为接地引入线． 接地汇集线：在通信局站内接地系统的主干母线，作 为接地导体的条状铜排． 接地线：被接地的设备或电源系统与接地母线可靠连 接的导体．
四.电力线选择与布放
电力电缆主要由电缆芯，绝缘层和保护层组成． 电缆芯：由单根或几根绞绕的导线（铜或铝）构成，电 缆的缆芯线由单芯，双芯，三芯和四芯等多种． 绝缘层：一般由橡胶，聚乙烯或纤维质（棉麻，纸等） 制成． 保护层：防止电缆在运输，施工和供电运行中受到酸碱 腐蚀和机械外力的作用，使其绝缘性降低．分内保护层和外 保护层．内保护层多用聚氯乙烯，铅包等制作;外保护层多 用钢铠，聚氯乙烯外套等制作．
电力线选择应从技术和经济两方面考虑: (1)技术上:电力线的载流量,避免运行中因导线 温升导致绝缘损坏;机械强度,保证导线有必要的强 度,避免电力线断线;线路压降,保证用电设备的电压 要求. (2)经济上:要使供电线路在建设和运行上经济合 理;降低能量传输损耗;减少线路投资,节约有色金属.
电力线选择与布放
根据通信局站的用电特点,如果交直流电力线供电线路不 很长,交流导线可按长期容许电流选择导线截面,必要时以电压 损失校验导线截面. 直流导线按允许电压降选择导线截面. -48V电源系统全程 压降应小于3.2V,－24V电源系统全程压降为2.6V.电压降与导 线长度、流过的电流值成正比,与导线截面成反比. 电力线敷设分明敷(沿走线架,吊挂等)和暗敷(穿管,沿地槽 等)两种. 交流电缆、直流电缆与通信电缆应分开敷设:避免干扰,满 足消防要求.
五.动力集中监控系统
把同一通信枢纽大楼内的各种电源空调设备,或不在 同一大楼,同一城市,但属于统一管理范围内,分布在各局 站的在线通信电源设备运行情况集中在一个监测中心,实 时监视系统和设备运行情况,及时检测故障,并通知维护人 员处理,提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性,达到 通信局站少人或无人值守. 监控的对象往往还包括空调设备和机房环境.
网络结构
监控系统一般采用逐级汇接的三级网络结构,端局设置 监控单元SU,区局设置监控站SS,本地网设置监控中心SC.
监控系统功能要求
SM:完成被监控对象的数据采
集和控制功能.实时采集 被监控设备工作状态,送往SU;接收执行来自SU的监测和控 制命令. SU:监控系统中最基本的通信局站.接收响应来自SS的 命令;对各监控模块进行管理;对采集数据进行智能分析, 缩短系统的反应时间;与上级通信中断时能连续保存数据.
监控系统功能要求
SS:区域管理维护单位.实时监视SU的工作状态;通过 SU对SM下达监测和控制命令;实时向SC转发紧急告警信息; 生成各种统计报表. SC:本地网或同等管理级别的网络管理中心.具备SS所 有的配置,监控和管理功能;对SS进行管理;定时下发时钟 校准命令.
网络通信与传输
1.SM和SU之间,采用专用数据总线,物理接口采用: V.11/RS422,RS485,V.24/V.28/RS-232C等; 2.SU和SS之间,采用主辅两种传输手段,传输方式主 要有:数字数据网(DDN),语音专线,拨号电话网,DCN网等; 3.SS和SC之间,数据传输以计算机网或专线为主,以拨 号公用电话网为辅,两者间应能自动切换,可采用:数字数 据网(DDN),语音专线,拨号电话线,DCN网等.
监控对象 高压配电设备,低压配电设备,发电机 组,UPS,整流配电设备,蓄电池,空调,环境 (温度,湿度,烟感…)等
通信电源技术
娄洁良
二OO七年八月
目 录 一.通信局站供电特点 二.通信设备供电要求 三.通信电源系统与设备 四.电力线选择与布放 五.动力集中监控系统
一.通信局站供电特点
通信局站用电负荷分为两类:通信设备负荷和建筑用电负荷. 通信设备负荷主要指交换﹑传输﹑数据﹑无线收发信设备等. 建筑用电负荷包括一般用建筑负荷和保证建筑负荷. 一般用建筑负荷:一般空调,一般照明等; 保证建筑负荷:通信用空调设备,保证照明,消防电梯,消防水 泵等. 通信局站电源系统是局站内各种通信设备及建筑负荷提供用 电设备和系统的总称.
通信局站的供电特点 1.重要性:供电故障会引起政治上经济上重大 损失. 2.复杂性:负荷种类多,要求各不相同(直流供 电,交流供电;可间断,可短时间断,不可间断). 3.可靠性:供电系统须稳定和高质量(否则会引 起串杂音增大,误码率增加乃至通信中断). 所以通信电源是局站的心脏.
二.通信设备供电要求
通信设备供电的基础电源分交流基础电源和直流基础电源 两种. 交流基础电源:经由市电或备用发电机组提供的低压交流 电. 标称电压: 220V/380V,额定频率50Hz.
电压变动范围: 通信设备用交流电供电时,在通信设备的电源输入端为额 定电压值的(+5%至-10%). 通信电源设备用交流电供电时,在设备的电源输入端为额 定电压值的(+10%至-15%). 当市电供电电压超出范围时,应采用调压或稳压设备.
直流基础电源
首选的电源电压:-48V 通信机架直流输入端电压允许变动范围:-40V至-57V. -48V直流电源输出端的杂音电压指标: 电话衡重杂音电压:≦2mV; 峰-峰值杂音电压:0-300HZ,≦400mV; 宽频杂音电压:3.4-150kHz, ≦100mV 150kHz-30MHz, ≦30mV; 离散频率杂音电压:3.4-150kHz, ≦5mV 150-200kHz, ≦3mV 200-500kHz, ≦2mV 500kHZ-30MHz, ≦1mV
直流基础电源
过渡期暂留的电源电压:±24V 通信机架直流输入端电压允许变动范围:±21.6V至 ±26.4V ± 24V直流电源输出端的杂音电压指标: 电话衡重杂音电压:≦2mV; 峰-峰值杂音电压:0-300Hz ≦400mV 新建局站应采用-48V直流基础电源,原有设备使用的±24V 直流基础电源可继续使用,不再扩容,直至这些通信设备停用为 止.
根据通信设备的供电要求,在电源系统设计中 应考虑: 1.安全可靠:网络安全和人身安全. 2.技术先进:供电系统和电源设备. 3.经济合理:投资合理,降低维护成本,选用节能 产品等.
三.通信电源系统与设备 通信电源系统由三部分组成:交流供电系统,直 流供电系统和防雷与接地系统. 通信电源系统包括的主要设备和设施:交流市 电引入线路﹑高低压局内变电站设备﹑柴油发电 机组﹑蓄电池组﹑整流器﹑直流变换器﹑交流逆 变设备以及各种交直流配
电设备等.
交流供电系统
由主用交流电源﹑备用交流电源(发电机组)﹑高 压开关柜﹑变压器﹑低压配电屏﹑低压补偿柜和调压 稳压设备及连接馈线组成. 主用交流电源一般采用市电.为防备市电停电,采 用油机等设备作为备用交流电源.大中型局站采用 10KV高压市电,经变压器降为380V/220V低压后,再供 给整流器、不间断电源设备(UPS) 、通信设备、空调 设备等. 小型局站一般采用低压市电电源.
主用交流电源
根据通信局站所在地区的供电条件,市电引入方式及运 行状态,市电供电分为一至四类: 一类:从两个稳定可靠的独立电源引入两路供电线,两路 不应有同时检修停电; 二类:从两个以上独立电源构成的稳定可靠的环形网上 引入一路供电线或从一个稳定可靠的电源(或输电线路上) 引入一路供电线; 三类:从一个电源引入一路供电线; 四类:由一个电源引入一路供电线,经常昼夜停电或有季 节性长时间停电. 上述四类供电方式市电不可用度依次递增,供电质量最 好的为一类,最差的为四类. 市电不可用度=不可用时间/(不可用时间+可用时间)
高压配电 大型通信局站一般由两个不同的变电站 引入两路高压,通常为10KV.高压经户外隔 离开关、电流互感器、高压断路器接到高 压母线,然后经隔离开关、计量柜、测量及 避雷器柜、出线柜接到变压器.
变压器 变压器靠电磁感应原理,把某种频率的电 压变换成同频率的另一种电压,满足不同负 荷的需要.通信局站的低压配电系统基本通 过10KV/400V的变压器受电. 根据冷却方式不同,变压器分为:油浸式 变压器和干式变压器.
变压器原理图
油浸式变压器 油箱内充满变压器油,在变压器绕组与 绕组、绕组与铁心及油箱间起绝缘作用;变 压器油受热后产生对流,对铁心和绕组起散 热作用. 油浸式变压器应特别注意防火安全措施.
干式变压器 相对于油浸式变压器,干式变压器没有 火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规 程不要求干式变压器置于单独房间． 干式变压器冷却方式分为自然空气冷却 和强迫空气冷却．
高压电器
１．高压隔离开关：无灭弧装置，故接通和切断不 允许在有负荷电流的情况下进行；
２．高压断路器：有灭弧室，既能切断负载又能 自动保护
３．高压熔断器：当线路发生过载、短路、过电 压故障时，对电源设备起到保护作用． 4.避雷器：有阀式避雷器和管式避雷器． 5.高压测量电器：有电压互感器（高电压变成低 电压）和电流互感器（大电流变成小电流），与 电压表和电流表配合测试．
低压配电
将变压器输出的低电压电源或由市电引入的 低电压电源进行配电，用作市电的通断，切换及 保护
输出侧的负载． 低压配电设备由低压开关，空气断路开关， 熔断器，避雷器等组成． 根据供电部门要求,用电企业的功率因数要达 0.9以上,以提高电力系统发电设备利用率,降低输 配电线路中无功功率的损耗.通信局站采用安装低 压电容器屏进行补偿.
低压电器
１．刀开关：用以隔离电源，确保线路及设备维 修安全．没有灭弧室，不能分断负载电流. ． ２．熔断器：当电流超过限定值，熔体熔化分断 电路，用以过载和短路保护． ３．空气断路器：允许切断短路电流，切断电路 故障．
设计高低压配电系统时应注意：
.变电所要接近负荷中心,减少配电线路长度和电能损 失. .变压器供给的负荷要保证全局所有的生产用电. .容量较大的局站,通信用电和空调用电可分设变压器 供电. .单相用电设备配置时力求三相平衡. .主接线力求简单,可靠,便于维护.
备用交流电源 .当市电异常时,由后备电源供电,常用 的有柴油发电机,燃气轮机. .固定式机组:固定安装在通信局站内. .移动式机组:把发电机安装在拖车上 移动使用.
柴油发电机
柴油发电机由柴油机和发电机组成,用柴油机作为动力, 驱动交流发电机提供电能. 柴油机与发电机通过联接器连接在一起,柴油机以1500 转/分拖动发电机同步运转,发电机发出380V/50Hz交流电 通过电缆送至配电屏分配到各负载。
交流不间断系统(UPS) UPS设备按技术结构可分为后备式、三 端口式和在线式.为满足通信设备需要,通 信电源系统中应选用在线式UPS. 在线式UPS由整流滤波电路、逆变器、输 出变压器及滤波器、静态开关、充电电路、 蓄电池组和控制监测、显示告警及保护电 路组成.
UPS结构示意图
在线式UPS工作方式 正常工作时由市电经整流变为直流,对电 池进行浮充,同时经逆变器输出稳定可靠的 交流电源对负载供电.市电停电时,电池放 电,经逆变器供电. 由于UPS装置与市电经过直流储能环节 隔离,排除了市电的瞬变干扰,保证交流电 压和频率有高的稳定度.
为提高供电系统运行可靠性,还可采用多台 UPS并机冗余连接或双总线供电.
直流供电系统
直流供电系统由整流设备、直流配电设备、 蓄电池、直流变换器及相关的配电线路组成. 在有交流电源时由整流器与电池并联浮充工 作,交流停电时,由电池放电.交流恢复后整流器重 新启动,带负载恒压限流充电.
整流模块
AC Input 15~25m
交流 配电 单元
II/C 防雷器
整流模块
直流 配电 单元
－48V Output
I/B 防雷器
DC
整流模块
防雷器
监控单元
电池组 1、2
RS232
注：I,II,III级是IEC标准的分类方法 B,C,D级是德国VDE标准的分类方法 DIN VDE0675-6:1989-11(draft)
RJ11
PSTN
RJ11 防雷器
MODEM
远程
后台监控
换流设备
整流器将交流电变换为直流电;逆变器将直流 电变换为交流电;直流变换设备将一种直流电变换 为另一种或几种电压. 当前通信网中大量运行的整流设备是高频开 关整流器,和老一代可控硅整流器相比较,具有小 型,轻量,高效,高功率因素和高可靠性等优点.
整流器
市电正常时整流器把交流电改变成直流电,与 电池并联对负载供电,并对电池充电. 确定整流器容量时的原则:按n+1冗余方式确定 整流模块,n只为主用,n不大于10时,1只备用,n大 于10时,每10只备用1只.主用整流器的总容量按负 荷电流和电池的均充电流之和确定.
蓄电池
一种储存电能的设备,充电时得到的电能转变 为化学能储存,需要电能时及时将化学能释放,供 用电设备.化学能与电能相互转换可以反复循环多 次. 目前电信网大量运行的是阀控式密封铅酸 蓄电池,无酸雾排出,可以和通信设备安装在一起, 维护简单,不需加酸和水.
蓄电池
蓄电池与整流器并联工作,在交流电停电时,自 动向直流负载供电,保证供电不间断;当交流电正 常供电时,等效为充分大的电容器,滤掉整流器输 出的各种谐波,保持直流电的纯度. 确定电池容量时需考虑的参数:负载电流;后备 放电时间;放电终止电压;放电容量系数;环境温度 等. 电池的后备时间由市电条件和负载的重要性 决定,一般设置两组.
直流配电设备
连接整流器和蓄电池向负载供电,把集中的直 流电能分配到各用电设备,装有必要的监测仪表和 告警装置,用来反映各种电源设备的工作状态. 按配线方式不同,直流屏分为低阻和高阻两种. 高阻配电屏的每路出线采用小截面电缆,并加装上 一定的电阻.高阻配电的优点是:当任何一路负载 发生短路时,供电母线(总线)上的电压变动小,不 足以影响其他分路供电,系统的可靠性相对较高, 但馈线多,施工复杂.
防雷与接地系统
接地系统是通信电源系统的重要组成部分, 直接影响通信质量,还起到保护人身安全和设备 安全的作用. 由于以下原因需要接地: (1)通信回路接地(直流工作接地):直流电源 正极接地,减少由于用户线路对地绝缘不良时引 起的串话;减少由于电缆金属外皮绝缘不良时产 生的电蚀作用;在电报通信回路中,利用大地完 成通信信号回路.
防雷与接地系统
(2)保护接地:通信设备的金属外壳接地,减少 电磁感应和杂音干扰,起到屏蔽作用;电源设备不 带电的金属部分接地,避免产生触电事故,保护人 身安全. (3)交流工作接地:变压器低压端中心点接地, 以降低电气设备和输电线路对地的绝缘水平,限制 变压器高低压绕组碰线或低压側一相导线碰地时 零线上电压. (4)防雷接地:避免由于雷电原因,产生过电压 危
及人身安全和击毁设备,设地线让雷电流尽快入 地.
防雷与接地系统
通信局站必须采用联合接地方式,即通信设备的工作 接地,保护接地以及防雷接地共同合用一组接地体的接地 方式.接地系统通常由接地体,接地引入线,接地汇集线和 接地线组成. 接地体:埋入地中直接与大地接触的金属导体． 接地引入线：把多根接地体用一条金属导体连接成一 组并接入室内接地排，该连接导体称为接地引入线． 接地汇集线：在通信局站内接地系统的主干母线，作 为接地导体的条状铜排． 接地线：被接地的设备或电源系统与接地母线可靠连 接的导体．
四.电力线选择与布放
电力电缆主要由电缆芯，绝缘层和保护层组成． 电缆芯：由单根或几根绞绕的导线（铜或铝）构成，电 缆的缆芯线由单芯，双芯，三芯和四芯等多种． 绝缘层：一般由橡胶，聚乙烯或纤维质（棉麻，纸等） 制成． 保护层：防止电缆在运输，施工和供电运行中受到酸碱 腐蚀和机械外力的作用，使其绝缘性降低．分内保护层和外 保护层．内保护层多用聚氯乙烯，铅包等制作;外保护层多 用钢铠，聚氯乙烯外套等制作．
电力线选择应从技术和经济两方面考虑: (1)技术上:电力线的载流量,避免运行中因导线 温升导致绝缘损坏;机械强度,保证导线有必要的强 度,避免电力线断线;线路压降,保证用电设备的电压 要求. (2)经济上:要使供电线路在建设和运行上经济合 理;降低能量传输损耗;减少线路投资,节约有色金属.
电力线选择与布放
根据通信局站的用电特点,如果交直流电力线供电线路不 很长,交流导线可按长期容许电流选择导线截面,必要时以电压 损失校验导线截面. 直流导线按允许电压降选择导线截面. -48V电源系统全程 压降应小于3.2V,－24V电源系统全程压降为2.6V.电压降与导 线长度、流过的电流值成正比,与导线截面成反比. 电力线敷设分明敷(沿走线架,吊挂等)和暗敷(穿管,沿地槽 等)两种. 交流电缆、直流电缆与通信电缆应分开敷设:避免干扰,满 足消防要求.
五.动力集中监控系统
把同一通信枢纽大楼内的各种电源空调设备,或不在 同一大楼,同一城市,但属于统一管理范围内,分布在各局 站的在线通信电源设备运行情况集中在一个监测中心,实 时监视系统和设备运行情况,及时检测故障,并通知维护人 员处理,提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性,达到 通信局站少人或无人值守. 监控的对象往往还包括空调设备和机房环境.
网络结构
监控系统一般采用逐级汇接的三级网络结构,端局设置 监控单元SU,区局设置监控站SS,本地网设置监控中心SC.
监控系统功能要求
SM:完成被监控对象的数据采
集和控制功能.实时采集 被监控设备工作状态,送往SU;接收执行来自SU的监测和控 制命令. SU:监控系统中最基本的通信局站.接收响应来自SS的 命令;对各监控模块进行管理;对采集数据进行智能分析, 缩短系统的反应时间;与上级通信中断时能连续保存数据.
监控系统功能要求
SS:区域管理维护单位.实时监视SU的工作状态;通过 SU对SM下达监测和控制命令;实时向SC转发紧急告警信息; 生成各种统计报表. SC:本地网或同等管理级别的网络管理中心.具备SS所 有的配置,监控和管理功能;对SS进行管理;定时下发时钟 校准命令.
网络通信与传输
1.SM和SU之间,采用专用数据总线,物理接口采用: V.11/RS422,RS485,V.24/V.28/RS-232C等; 2.SU和SS之间,采用主辅两种传输手段,传输方式主 要有:数字数据网(DDN),语音专线,拨号电话网,DCN网等; 3.SS和SC之间,数据传输以计算机网或专线为主,以拨 号公用电话网为辅,两者间应能自动切换,可采用:数字数 据网(DDN),语音专线,拨号电话线,DCN网等.
监控对象 高压配电设备,低压配电设备,发电机 组,UPS,整流配电设备,蓄电池,空调,环境 (温度,湿度,烟感…)等