通信电源配置计算

通信电源配置计算

作为通信系统的“心脏”，通信电源在通信局（站）中具有无可比拟的重要地位。它包含的内容非常广泛，不仅包含48V直流组合通信电源系统，而且还包括DC/DC二次模块电源，UPS不间断电源和通信用蓄电池等。通信电源的核心基本一致，都是以功率电子为基础，通过稳定的控制环设计，再加上必要的外部监控，最终实现能量的转换和过程的监控。通信设备需要电源设备提供直流供电。电源的安全、可靠是保证通信系统正常运行的重要条件。一台电源系统配置的原则是：当系统的一台整流器出现故障时，其它整流器应该可以保证负载正常工作和电池充电的同时进行。

一、电池容量计算

在确定了期望的电池支撑时间(或电池放电小时数)T与电池平均工作环境温度t以后，电池容量Q与负载电流I之间的关系可以表达为：

不同温度下C与T值的关系表

注：本表数据来源于《电信工程设计手册17----通信电源》，人民邮电出版社出版。

如何正确、合理地选择蓄电池的呢？这要根据市电供电情况、负荷量的大小及负荷变化的情况等因素来决定。一般蓄电池容量的确定的主要依据是：市电供电类别；蓄电池的运行方式；忙时全局平均放电电流。

在以上主要依据中，市电供电类别分为四类，对于不同的供电类别，蓄电池的运行方式和容量的选择是不同的。例如，一类市电供电的单位，可采用全浮充方式供电，其蓄电池容量可按1小时放电率来选择；二类市电供电的单位，可采用全浮充或半浮充方式供电，其蓄电池容量可按3小时放电率来选择；三类市电供电的单位，可采用充放电方式供电，其蓄电池容量可按8～10小时放电率来选择。放电率与电池容量的关系可见表1-5。

此外，忙时全局平均放电电流也是决定所装蓄电池容量的重要因素。

选择蓄电池的容量可按下述公式计算：

式中，Q──蓄电池容量(安培小时)；

I平均──忙时全局平均放电电流；

η──设计标准规定的放电小时率(小时数)；

Kn──容量转变系数，即n小时放电率下，蓄电池容量与10小时放电率的蓄电池容量之比。

t──实际电解液的最低温度。蓄电池室有采暖设备时，可按15℃考虑；无采暖设备时，则按所在地区最低室内温度计算，但不应低于0℃。

25──蓄电池额定容量时的电解液温度；

0.006──容量温度系数(即电解液以25℃为标准时，每上升或下降1℃时所增加或减少的容量比值)。

为了便于计算，可将上述公式简化为

Q＝K·I平均

式中，K──电池容量计算系数，可参见《电信工程设计手册－17分册》。

不同放电率的放电电流和电池容量

二、接地体和接地导线的选择

接地体一般采用的镀锌材料

1、角钢，50×50×5mm角钢，长2.5m。

2、钢管，Ф50mm，长2.5m。

3、扁钢，40×4mm2。

通信直流接地导线一般采用的材料

1、室外接地导线用40×4mm2镀锌扁钢，并应缠以麻布条后再浸沥青或涂抹沥青两层以上。

2、室外接地导线用40×4mm2镀锌扁钢，再换接电缆引入楼内时，电缆应采用铜芯，截面不小于50mm2。在楼内如换接时，可采用不小于70mm2的铝芯导线。不论采用哪一种材料，在相接时应采取有效措施，以防止接触不良等故障。

由地线盘或地线汇流排到下列设备的接地线，可采用不小于以下截面的铜导线：

1、24V、-48V、-60V直流配电屏95mm2

2、±60V、±24V直流配电屏25mm2

3、电力室直流配电屏到自动95mm2

长市话交换机室和微波室

4、电力室直流配电屏到测量台25mm2

5、电力室直流配电屏到总配线架50mm2

三、交直流供电系统电力线的选配

决定了应配备的电力机器后，再确定机器的布置，然后需要决定组成电源系统各种机器的电线种类，线径，长度等。这些配线的组成大致区分为：(1)交流回路，(2)直流回路，(3)信号电源等杂放电线和控制、警报回路，(4)接地回路。考虑通电容量，机械强度，负荷条件，布设条件等，从技术方面，经济方面进行最合适的设计。

1、交流供电回路的配线

通信用电源设备的交流配线有受电设备的配线，直流供电方式的各种整流设备等的输入线，交流供电方式的输入输出线以及内燃机发电机的输出线等，采用三芯或双芯的IV线和CV 电缆，特别是大容量时使用铜母线，铝母线等。

通过线径根据温升决定的安全电流来选定。亦即电缆之类的发热主要是由于导体电阻产生损失，为了把发热控制在允许值内，必须限制电流大小。此外，机器配置和配线的关系，在分多层敷设的情况下，必须进一步递减允许电流值。这样，除了在规定条件下决定的容许温度和关于电压降外，配线还要注意以下几项。

必须不损坏负荷的性能

负荷端电压的变动幅度要小

各负荷的端电压要均匀一致

要减小配线中的电力损失

要经济

鉴于以上情况，一般电压降值在输入电压的2％以内。而且，在数据通信方式中采用的电源，在瞬变时也要求高精度的交流电压，当计算允许电压降低时，可采用考虑了配线电阻和电感二方面因素的下列公式，进行设计。

式中，S：所需线截面积(mm2)

K：使用不同电缆截面积的常数，与设计使用年数有关

I：设计电流(A)

M：配线距离(m)

V：允许电压降(V)

若按经济电流密度计算,则有：

Im—最大负荷电流

Ji—经济电流密度

例:某局最大负荷电流为70A,最大负荷年利用小时数达4000，所需铜缆线径为：

由此得出应使用35mm2的铜缆。

2、交流回路电力线的敷设

电源导线的敷设一般应满足如下要求：

按电源的额定容量选择一定规格、型号的导线，根据布线路由、导线的长度和根数进行敷设。

沿地槽、壁槽、走线架敷设的电源线要卡紧绑牢，布放间隔要均匀、平直、整齐；不得有急剧性转变或凹凸不平现象。