1、L o g oL o g o通信電源基礎培訓講義通信電源基礎培訓講義 教師：劉雄躍教師：劉雄躍rank_拼搏拼搏內容內容v 通信電源的構成v 通信電源的基礎知識v 通信電源供電系統的組成v 蓄電池v 接地系統v UPS交流不間斷系統v 通信電源線的選擇v 通信一次電源和二次電源v 為什么用-48伏電源v 怎樣快速確定負載線徑大小拼搏拼搏一、通信電源的一、通信電源的構成構成 通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統、相應的接地系統和監控系統構成。拼搏拼搏交流供電系統的組成交流供電系統的組成 交流供電系統是由市電交流供電系統、備用發電機供電系統、通信交流配電及UPS 供電

2、系統組成。交流市電是必備電源、UPS電源主要用于通信系統中的計算機網絡管理、計費系統、監控系統及重要負載。拼搏拼搏直流供電系統的組成直流供電系統的組成 直流供電系統是向通信局(站)提供直流基礎電源的供電系統。 48V是基礎電源。直流供電系統一般有高頻開關整流器、蓄電池組、直流直流（）變換器及直流配電屏等組成。拼搏拼搏二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識1. 基本概念 交流電、直流電 （可靠性、穩定性、轉換、效率） 電源等級 10KV、380V、220V（相） 48V、24V（地） 兩孔插座、三孔插座 拼搏拼搏1. 基本概念 交流電、直流電 （可靠性、穩定性、轉換、效率） 電源等級 交流

3、電：10KV、380V、220V（相） 兩孔插座、三孔插座 直流電： 48V、24V （地） 正 、負極 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏 可用度： 指在一年內正常供電時間占全年時間的百分比，例如可用度為99.9999%，表示每年的故障時間為 32秒。 不可用度： 指在一年內故障時間占全年時間的百分比，例 ： 如可用度99.9999%，對應的不可用度就是110-6秒。二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏 根據YD/T 1051-2000 通信局（站）電源系統總技術要求的規定，不同通信局（站）電源系統的不可用度的要求如下： 省會城市和大區中心通信樞紐（含國際局

4、）、市話匯接局、（數據）局、無線局、長途傳輸一級干線站、市話端局以及特別規定的其他通信局（站），電源系統的不可用度應5 10-7 。即 每年內電源系統故障時間應15.8秒；平均20 年內，電源系統故障的累計時間應5分鐘。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏 地市級城市綜合局、15萬門市話局、長途傳輸二級干線站或相當的通信局（站）等，電源系統的不可用度應110-6 。 即每年內電源系統故障時間應31.5秒；平均20 年內，電源系統故障的累計時間應10分鐘。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏 縣（含縣級市）綜合局、萬門以下市話局，電源系統的不可用度 ： 應5

5、10-6 。即每年內電源系統故障時間應2.6分鐘； 平均20年內，電源系統故障的累計時間應50分鐘。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏 2、 高可用度的通信電源的關鍵要素有4個：可靠性、可靠性、功能性、可維護性和故障容限。功能性、可維護性和故障容限。 可靠性：要求各種電源設備具有很高的MTBF（即平均無故障時間，是衡量一個產品的可靠性指標，單位為“小時”）電源系統、結構簡單。 功能性：電源系統具有保護通信設備免受各種干擾的完善的功能。 可維護性：電源系統設計應能進行維護而不會影響對通信設備的供電。 故障容限：電源系統應有處理故障的能力，部分電源設備故障時不應影響對通信設備的

6、供電。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏3. 構成通信電源系統的主要部件和設備 通信系統是由各種不同的通信設備和電源設備組成的。不同的通信設備需要的供電電源種類不盡相同，主要有 ：380Vac/220Vac 交流不間斷電源和-48Vdc、-24Vdc 、 +24Vdc 直流不間斷電源。 這些交流和直流不間斷電源都是以380Vac/220Vac 市電電源為輸入能源，進行適當的電力變換和調節得到的。 為了保證市電停電時不間斷地為通信設備供電，還需要有UPS、蓄電池和備用發電機組(應急發電車）。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏3. 構成通信電源系統的主要部件

7、和設備 因此，一個完整的通信電源系統主要由市電電源系統、高壓供電系統、變壓器系統、低壓供電系統、備用發電系 統、不間斷電源系統、直流系統、后備電源系統、地線系 統、防雷系統以及動力環境監控系統等多個子系統或設備組成。 在沒有市電電源的地區，還需要采用太陽能、風能等 作為能源，同樣進行適當的電力變換和調節，最后得到通 信設備所需要的電源。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏3. 構成通信電源系統的主要部件和設備 市電電源系統 ： 市電電源系統也稱為外部供電系統，是指從公共電力系統到通信局站降壓變電站的供電線路，包括高壓架空線路或電纜線路。市電電源是通信電源系統首選的主用輸入能源

8、。根據通信局站的需用功率，縣以上城市的通信局站常采用兩路或一路10Kv 的電力電纜線路供電，少數通信局站采用35Kv 的架空線路供電。有的縣級城市及以下的通信局站采用380/220V 的低壓市電電源供電。根據通信局（站）所在地的市電線路引入方式和供電狀況，通信電源設計規范將市電電源分為四類，并以此作為配置備用電源（蓄電池和備用柴油發電機）的依據。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏3.構成通信電源系統的主要部件和設備通信局站降壓變電站： 通信局站降壓變電站是通信電源的主用輸入能源和供電樞紐，包括高壓供電系統、降壓變壓器、低壓供電系統三個子系統組成。主要配電設備是指有母線、開關

9、設備、補償設備、計量電器、保護電器、測量電器等組成的受電和配電設備整體。降壓變壓器的作用是將10Kv等高壓市電 交流電源電壓降到380/220V ，然后由380/220V 低壓配電屏直接送到建筑負荷設備或經電力變換設備和配電設備送 到通信負荷設備。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏 3.構成通信電源系統的主要部件和設備 電力變換設備和配電設備： 來自低壓配電屏的380/220V 交流電源可以直接為一 般建筑負載設備（如一般空調和一般照明等）供電，而通 信負載設備需要不間斷直流電源和不間斷交流電源，交流 電源必須經電力變換設備加以適當的變換和調節，才能由 配電設備供給通信負荷

10、設備。電力變換設備和配電配電設 備主要包括整流器、DC/DC 變換器、DC/AC 逆變器、UPS 不間斷電源和交流配電屏、直流配電屏等系統或設備。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏3.構成通信電源系統的主要部件和設備蓄電池組 ： 蓄電池組是目前廣泛應用的儲存電能的裝置，在通信 電源系統中用作直流備用電源。當市電正常時，蓄電池被 充滿電荷。當市電故障時，由蓄電池放電直接供給通信負 荷設備或經DC/DC變換器、DC/AC 逆變器等變換設備供給 通信負荷設備。蓄電池是比較昂貴的設備，為了節省投 資，蓄電池的容量一般都控制到盡可能小。蓄電池只能支 持通信負載設備連續運行有限的一段時

11、間（一般為幾個小 時）。因此，蓄電池組稱為通信電源系統的短時間備用電 源。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏3.構成通信電源系統的主要部件和設備備用發電機組 備用發電機組是通信電源系統的交流備用電源。因為 蓄電池組的備用時間較短，當市電電源長時間停電時，為 保正通信系統的不間斷供電，應有輔助的交流電源供電。 這種輔助的交流電源由備用發電機組提供。備用發電機組 一般采用固定式或移動式柴油發電機組或燃氣輪機發電機 組。因為備用發電機組的能源來自柴油燃料，只要燃料充 足，備用發電機組就可以連續運行（一般可運行幾個小時、 幾十個小時甚至幾天或更長）。因此備用發電機組稱為通 信電源系

12、統的長時間備用電源。 二、通信電源的基礎知識二、通信電源的基礎知識拼搏拼搏三、通信電源供電系統的組成三、通信電源供電系統的組成 通信電源系統是對通信局站各種通信設備及建筑負荷等提供用電的設備和系統的總稱。主要由高壓供電系統、變壓器系統、低壓供電系 統、備用發電系統、不間斷電源系統、直流系統、后備電源系統、地線系統、防雷系統以及動力環境監控系統等多個子系統組成。 每一個子系統又是由多個設備組成，比如：供電系統就包括 進線、出線、計量、避雷、接地、告警、轉接等7種常見組成， 如此多的設備和子系統，在構成整個通信電源供電系統時，主要有三種典型方式，即：集中供電、分散供電和混合供電。 拼搏拼搏1. 集

13、中供電方式電源系統的組成 ： 集中供電方式電源系統的組成方框圖如圖所示。其中，包括交流供電系統、直流供電系統和UPS供電系統。 交流供電系統提供一般建筑負荷、保證建筑負荷的用電，并提供通信電源的用電。保證建筑負荷是指通信用空調、保證照明、消防電梯、消防水泵等，一般建筑負荷是指一 般空調、一般照明及其他備用發電機組不保證的負荷。 直流供電系統負責向各種通信設備提供不間斷的直流電源。UPS不間斷電源負責對通信設備及其附屬設備提供不間斷交流電源。 三、通信電源供電系統的組成三、通信電源供電系統的組成 拼搏拼搏1、集中供電方式電源系統的組成方框圖三、通信電源供電系統的組成三、通信電源供電系統的組成 拼

14、搏拼搏2、分散供電方式電源系統的組成方框圖三、通信電源供電系統的組成三、通信電源供電系統的組成 拼搏拼搏3、混合供電方式電源系統的組成方框圖三、通信電源供電系統的組成三、通信電源供電系統的組成 拼搏拼搏4. 不同方式電源系統優缺點： 1） 混合供電方式為新型能源，非常符合我國目前大力提倡的 節能減排的大原則，值得大力推廣。但只有在陽光充足或風力充足的特殊情況下才適用，而且，收到場地等諸多因素的限制，適用范圍較小。 2）集中供電方式優點是電源設備比較集中，維護比較方便。 適用于規模較小的通信局站，部分的故障會影響到全局故障。 3）分散供電方式由于供電設備距離通信設備近，配電損耗相 對小，系統效率

15、高；配電電纜及安裝費用也小。而且可靠 性較高，一部分的故障不會影響到全局故障。三、通信電源供電系統的組成三、通信電源供電系統的組成 拼搏拼搏四、蓄電池四、蓄電池1、蓄電池在通信系統中的作用和地位: 1）平滑濾波 2）儲能設備 蓄電池是作為通信系統供電的最后一道保證,是維持正常通信的最后一道屏障.拼搏拼搏2、免維護蓄電池： 什么是免維護蓄電池？ 在規定條件下，使用期間不須加水維護的一種蓄電池.它是相對傳統的鉛酸蓄電池的維護而言僅指勿須加水.并不是不維護,實際工作中仍需履行維護手續.四、蓄電池四、蓄電池拼搏拼搏 3、 蓄電池組：是將單節蓄電池串聯組成的儲存電能的裝置，在通信電源系統中用作直流備用電

16、源。當市電正常時，蓄電池被充滿電荷。當市電故障時，由蓄電池放電直接供給通信負荷設備或經DC/DC變換器、DC/AC 逆變器等變換設備供給通信負荷設備。蓄電池是比較昂貴的設備，為了節省投資，蓄電池的容量一般都控制到盡可能小。蓄電池只能支持通信負載設備連續運行有限的一段時間（一般為幾個小時）。因此，蓄電池組稱為通信電源系統的短時間備用電源四、蓄電池四、蓄電池拼搏拼搏 4、蓄電池的充放電： 1）閥控式蓄電池充電電壓高低，直接決定著蓄電池的工作狀態及其性能 ,一般為2.23-2.27V/只。若浮充電壓過高，則浮充電流較大，容易造成過充及失水，影響電池組的使用壽命；若浮充電壓過低，浮充電流補償不了電池組

17、的日常虧損，時間一長將會造成電池的容量不足，一旦放電，很難保證電池的設定時間。四、蓄電池四、蓄電池拼搏拼搏 4、蓄電池的充放電： 蓄電池在放電時電流不宜過大，更要避免短路放電。放電時，端電壓不要低于終止電壓，以防蓄電池過度放電導致蓄電池性能下降和壽命縮短。電池放電后或事故停電后，維護人員應及時到電池室，檢查充電電流，防止充電電流過大或失控。四、蓄電池四、蓄電池拼搏拼搏5、環境溫度: 閥控式密封蓄電池的環境溫度對其使用壽命影響很大，根據測算，當環境溫度超過25時，溫度每升高10，其使用壽命將減少一半。為避免出現熱失控，影響其壽命，閥控式蓄電池安放的地方最好有通風散熱裝置，其環境溫度一般應保持在5

18、-30之間（適宜溫度為25左右）。四、蓄電池四、蓄電池拼搏拼搏五、接地系統五、接地系統1、接地的作用： 主要是防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災和防止雷擊、防止靜電損害、保障通信系統正常運行2、按作用接地分： 1）工作地 2）保護地 3）防雷地拼搏拼搏 3、按照設備的接地方式，可將接地系統分成“實地”系統和“浮地”系統“實地”系統與大地是真正相連的，這種接地方式也是我們通常意義上所說的“接地”，對于通信設備，通常都要求要做到實接地，比如通信電源系統、程控交換機、數據網絡系統，其接地要求就非常嚴格；此外，還有移動通信網絡中的基站，避雷設備中的避雷天線等等，都是實接地系統。“浮地”系統

19、也很多，它們的“地”由于受條件限制，或工程設計中感覺沒有必要，并沒有與大地真正相連，而只是接到了本身設備的金屬外殼上，這一類就是浮接地系統。比如我們天天使用的手機、筆記本電腦，PC機等等。五、接地系統五、接地系統拼搏拼搏4、電氣地大地，是一個電阻非常低、容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變。5、接地一將電氣設備的某一部分經接地線連接到接地極稱為接地6、接地極與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導電體。五、接地系統五、接地系統拼搏拼搏7、接地的分類： 1）分設接地系統： 把通信系統的“工作地”、“保護地”和“防雷地”分別安裝，互不連接，自成系統，我們

20、稱作“分設接地系統” 2） 把通信系統的“工作地”、“保護地”和“防雷地”是合并設在一起，形成一個統一接地系統，我們稱為“合設接地系統” 即聯合接地。五、接地系統五、接地系統拼搏拼搏8、通信設備必須接地的部分：1）直流電源、通信設備機架、機殼、入局（站）通信電纜的金屬護套或屏蔽層2）交流配電屏、整流器等供電設備的外漏導電部分3）直流配電屏的外漏導電部分交直流兩用設備的機架、機框內與機架、機框不絕緣的供電整流盤的外漏導電部分4）電纜、架空線路、配線架、金屬走線架、電池架等外漏導電部分五、接地系統五、接地系統拼搏拼搏9、接地不符合要求造成的結果：1）若接地不符合要求，當通信電源、程控交換機及數據網

21、絡設備受到強電力干擾或雷擊時，可能會造成嚴重的宕機事故。 2）若接地電阻過大，或者有些所謂的“地”根本就沒有真正接大地，那么一旦發生雷擊，后果將會非常嚴重，此時的雷擊高壓電荷無法及時通過“防雷地”釋放，反而逆行經“工作地”串入設備內部，進入電源模塊，經電源的“保護地”釋放，從而把設備徹底燒壞。3）數據設備的“工作地”未接好時，往往會造成數據不穩定，容易受到外界電磁干擾和可能出現線對之間的信號串擾等現象，從而影響到設備工作性能。4）人體靜電是設備受損。五、接地系統五、接地系統拼搏拼搏六、六、UPSUPS交流不間斷系統交流不間斷系統 1、UPS基本概念： 即不間斷電源系統 ，可為重要負載提供不間斷

22、的、可靠連續的、無干擾的純凈電源。當市電中斷時，或市電參數超過允許范圍時，由電池向負載提供電能，直至市電恢復為止 拼搏拼搏2、 UPS的分類： UPS 按照原理和向負載供電方式可分為:后備式、在線互動式和在線式. 后備式:交流輸入正常時,UPS只是將輸入電源過濾后輸出,同時通過充電器給電池充電,交流輸入中斷后切換為電池和逆變器電路供電,逆變器只在交流輸入中斷后才開始工作. 在線互動式:交流輸入正常時,逆變器反相給電池充電,交流輸入中斷后由電池逆變提供輸出. 在線式:無論交流輸入電源是否正常,均通過逆變器電路提供電源輸出.五、接地系統五、接地系統拼搏拼搏七、通信電源線的選擇七、通信電源線的選擇1

23、）、直流導線的選擇：直流導線按壓降選擇，-48V 的通信設備電池放電終止電壓為1.8V，直流放電回路的全程壓降應不大于3.2V。直流壓降為電纜電阻和電流的乘積。導線采用阻燃多股銅芯軟電纜。2）、交流導線的選擇：交流導線按載流量選擇。為消防安全考慮導線采用阻燃多股銅芯軟電纜，市電引入電纜一般可按4x25mm2規格交流線纜配置。3）接地導線的選擇：設備保護接地線的截面積應不小于16mm2，接地引入線的截面積應不小于95mm2 。拼搏拼搏八、通信一次電源和二次電源八、通信一次電源和二次電源什么是通信用一、二次電源？ 一次電源是指將電網市電變換成標稱值為-48V的直流電源。我國近幾年用于通信的高頻開關

24、整流電源發展迅速，單個模塊已先后推出48V20A、48V30A、48V/50A、48V75A、48V100A、48V200A等系列化產品，以滿足不同容量不同場合的用電需求。 如： C&C08程控交換機，機柜頂部電源框拼搏拼搏八、通信一次電源和二次電源八、通信一次電源和二次電源 二次電源是指通信設備內部集成電路芯片等所需用的直流電源。要求體積要小，輸出電壓多種多樣，用的較多的有5V、12V。將一次電源輸出的-48V直流電，經過DCDC高頻開關功率變換，獲得不同大小的直流電壓輸出，即是二次電源。 如：C&C08程控交換機，機框POWER電源卡板。拼搏拼搏九、為什么用九、為什么用-48-48伏電源伏電源 通信設備電源其實用過多種：老式的機電式交換機，如最早的步進制、后來的縱橫制式，都是-60V 。為了簡化電源設備，現在的程控交換機、傳輸、光端機等設備，都是用-48V電源。因為程控交換機與電話在用戶的距離比較遠，為了保證一定的服務范圍，交換機的電源電壓不能過低，所以通信設備統一使用-48V電源。 拼搏拼搏 通信設備（電路板）中應用有大量的線圈、繼電器等元器件，都使用直流工作電源。因空氣中的濕度總是存在的，在直流