《电源专业基础知识》

规格代号
– 系列代号：R－软电缆
– 绝缘材料代号：V－聚氯乙稀，Y－聚烯径
– 护套材料代号：V－聚氯乙稀，Y－聚烯径
– 外保护层代号22钢带铠装聚氯乙稀/23钢带铠装聚烯径(埋地电缆常 用)
– 性能特征代号：ZR(阻燃)<FH(防火)<NH(耐火)
• 额定电压：1000/600V等
– 交流系统：电缆的额定电压应不小于交流系统的标称电压；
– 直流电缆线径的选择 » 主要考虑整个直流供电回路的压降 » 根据电缆的载流量核对
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直流回路压降计算
• 压降计算的目的
– 计算供电回路的压降，保证电信设备受电端的电压在其工作 电压允许范围之内
• 全程压降值规值的来由
– 主设备工作电压范围 » +24V系统：+19V～＋27V » -48V系统：-40V～-54V
SIST601 NT3较厚
SIST1001
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低压电器
熔断器与空气开关比较
• 应用场合
– 交流回路：多使用空气开关 – 直流回路：配电端子空气开关与熔丝均可，大容量直流配电使用熔断器
• 熔断器的熔芯为一次性器件（已存在自复式熔断器 ） • 体积
电源专业基础知识
授课教师：严华、蔡桂浩
课程简介
面向对象：二级设计人员 课程目的：
了解通信电源系统的基本概念、原理 熟悉基站交流、直流、接地防雷系统配置 掌握基站电源勘察设计要点
背景知识：
工程勘察设计中对基站电源有一定了解
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内容提纲
通信电源基本概念 基站交流供电系统 基站直流供电系统 基站接地防雷系统 基站电源勘察设计 部分常见问题分析
红色 浅蓝
地线
设备保护地线 双色(黄绿)
接地引下线
黑色
设备工作地
黑色
电力电缆的敷设
• 基站的市电引入电缆要求至少埋地15米进入机房，在不适合埋 地引入时才架空敷设
• 机房内内的电缆一般沿走线架、线槽敷设，不允许电缆腾空
• 电源线与线耳（铜鼻子）连接必须采用压接或焊接方式 • 截面积在6mm2以下的电缆才允许绕接在接线柱上，否则应该采
• 分类（只列举两种分类方法）
– 按灭弧介质分：空气断路器（空气开关）和真空断路器 – 按结构形式分：微型断路器、塑壳式断路器（塑壳开关）、
抽屉式断路器（框架式断路器） » 容量对应由小至大
• 基站常用的空气开关
– 微型断路器：一般63A以下多为微断，常见80A、100A直 流端子
– 塑壳开关：100A以上的三相空开均为塑壳开关。
– 蓄电池放电终止电压（单体电压为1.8V） » +24V系统电池组终止电压=1.8*12=21.6V » -48V系统电池组终止电压=1.8*24=43.2V
– 蓄电池至DC至主设备所构成的回路全程压降分别为： » 21.6-19=2.6V(24V系统） » 43.2-40=3.2V(48V系统）
稳定性
• 供电质量的要求
经济型
• 一次性基建投资 • 年运行费用
灵活性
• 扩容灵活，操作简单
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通信电源系统概述
市电类别
• 分一类、二类、三类、四类市电
通信电源系统构成
• 交流供电系统、直流供电系统、接地系统、监控系统等
通信电源的发展趋势
• 开关电源的变换技术向高频化发展，体积、重量进一步减小 • 供电方式由集中供电向分散供电方式转变，提高供电系统的可
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• 图例：
– 微型断路器、塑壳开关 – 1P、3P开关
• 微型断路器部分参数
(1)识为C65H C32 的空气开关表示 是C65H系列的 32A开关 (2)目前很多厂家的 空开可与梅兰日兰 的互换使用
1、空气开关——微型断路器参数性能表（梅兰日兰,亦称施奈德）
避雷装置
直击雷的防护：避雷针系统
• 接闪器
– 避雷针 – 避雷带 – 避雷线 – 避雷网
• 通过引下线将雷电流引入地网（接地极）泻流
感应雷的防护
• 避雷器（电涌保护器）
– 间隙型 – 压敏电阻型
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电力电缆
电缆的规格型号： 型式代号
额定电压
• 型式代号：RVVZ、RVVFH、ZRVV等
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内容提纲
通信电源基本概念
通信电源系统要求 通信电源系统概述 低压电器 避雷装置 电力电缆 换能、储能设备 基本计算公式
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通信电源基本概念
通信电源系统要求
可靠性
• 通信电源设备平均无故障时间（MTBF）可达20年 • 用不可用度指标衡量
序号 额定电流(A) 空开型号 系列号 尺寸（宽度）
接线线径要求
备注
1
4,6,10,16,20,2 5,32,40,50,63
C4或D4，… …，C63或D63
C65N/C65H
C63或D63，… 2 63,80,100,125…，C125或 NC100H
D125
2*9mm 3*9mm
1～32A，适用25mm2及 均有C型和D型脱扣曲 以下导线，40～63A，适 线：C型保护常规负载 用于35mm2及以下导线 和配电线缆；D型保护
• 电力电缆选择的一般原则
– 交流配电设备的交流进线宜按远期负荷计算，出线应 按被供负荷的容量计算
– 按满足电压要求选取直流放电回路的导线时，直流放 电回路的全程压降不应大于下列值： » -48V系统的回路全程压降不能大于3.2V » +24V系统的回路全程压降不能大于2.6V
– 采用电源馈线的规格，应满足下列要求： » 通信用交流中性线选用与相线截面相等的导线 » 机房内的交、直流导线必须采用阻燃电缆 » 接地导线采用多股铜芯电缆
单芯 2 芯
3 芯或 4 芯
16
-
-
20
-
-
27 23
19
36 30
25
47 39
33
64 56
44
90 77
60
119 101
Biblioteka Baidu81
147 122
102
185 156
128
229 189
159
281 233
195
324 272
224
371 312
260
423
-
298
528
-
379
610
-
423
-
-
-
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低压电器（2）
熔断器
• 组成
– 熔芯（熔体和熔管） – 底座
• 选型要点
– 熔断器额定电流应大于负载长期工作电流的1.25倍
• 技术参数（更换熔丝时请注意熔芯与底座的匹配）
序号 熔芯容量（A） 6,10,16,20,25,32,40,50
1 ,63,80,100,125,160 125,160,200,225,250,3
低压电器
刀开关（闸刀开关）
• 应用场合：应用于各种配电设备和供电线路 • 用途
– 用来频繁接通和分断容量不太大的低压供电线 路
– 作为电源隔离开关使用。
• 除了特殊的大电流刀开关采用电动机操作外， 一般均采用手动操作方式
• 基站一般较少采用
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– 熔断器体积比空开大
基站开关电源直流配电单元的输出端子
• 熔断器和空开均有应用
– 移动集团公司招标要求采用熔断器，但实际也用空开
• 采用熔断器，直流配电单元可配置的分路数量较少
– 去年东莞移动曾根据集团采购要求供货（输出为熔断器），后由厂家拆 换为空开输出的同型号艾默生电源
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起动电流大的冲击性负
50mm2及以下导线
荷（如电动机、变压器 等）
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• 图例：
– 框架式开关
常在通信大楼 的低压配电室 采用
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空气开关保护机理
• 通过各种脱扣装置的动作来实现，可以分为
– 过电流脱扣器（电路短路或者严重过载时动作） – 热脱扣器（电路长时间过载时动作） – 失压欠压脱扣器（线路发生失压、欠压时动作） – 分励脱扣器（通过按钮远距离分断电路）
647
-
411
723
-
447
824
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-
940
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1091
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-
1265
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-
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国标 GB50217-94 规定的数据 电信工程设计手册 17 册规定的数据
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电力电缆颜色标识
直流电缆
正极
红色
电力电缆颜色标志识别表 交流电缆
A相
黄色
B相
绿色
负极
蓝色
C相 中性线
2 00,315,355,400
3 315,400,500,630 4 1000
熔芯型号 NT00-6，…..
NT2-125,…… NT3-315,……
NT4-1000
适用的熔丝底座
备注
SIST101，201
SIST401,SIST601 SIST401、SIST601长度相同，但是 601较深；NT2与NT3长度一致，
用线耳连接
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换能、储能设备
高频开关整流器（AC/DC）
• 将工频交流电转换成所需电压的直流电 • 表征参数：功率、效率、直流输出电压及其调节范围、输出端
杂音电压等
直流-直流变换器（DC/DC）
– 直流系统：直流系统的标称电压应不大于电缆额定电压的1.5倍
• 规格代号：4*35mm2，或1*35mm2等
9 电缆规格型号常见的写法为：RVVZ-1kV 4*35mm2
RVVZ电缆的全称：聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套阻燃软电缆
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电力电缆的选择
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电力电缆 线径与载 流量（过 流量）
序号 截面(mm2)
1
1
2
1.5
3
2.5
4
4
5
6
6
10
7
16
8
25
9
35
10
50
11
70
12
95
13
120
14
150
15
185
16
240
17
300
18
400
19
500
20
630
21
800
RVVZ-1kV 空气中明敷（A）
空气开关选型原则
• 型式选择：
– 与通信设备直接连接的配电端子一般采用微型断路器 – 之前前端各级配电开关多采用塑壳式空开 – 通信机楼低压室多采用框架式开关 – 三相交流开关采用3P开关、单相交流采用1P开关（零线不断开） – 直流回路除末端外极少采用空气开关配电，应选用H系列的开关
• 容量选择
– 空气开关的容量>设备的满负载功率/设备最低工作电压 – 对于直流回路，其额定电流应该大于负载额定电流的1.25倍
∆U = I * L * 2 /(r * S)
» I为放电回路设计电流(A) » L为回路导线的长度(m) » S为导线横截面积（mm2） » R为导线电导率，铜导线r=57,铝导体r=34
• 基站直流回路一般包括3段压降
– 电池－DC架 – DC架－无线设备 – DC架本身回路:一般预留0.3V的压降
靠性； • 动力监控向集中监控系统发展，实行统一管理，统一控制。
不间断供电系统
• 交流不间断系统：UPS、逆变器 • 直流不间断系统：开关电源、DC/DC变换器
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低压电器
低压断路器（开关）
• 功能：保护交直流线路及设备
– 严重过电流保护 – 短路电流保护 – 电压不正常保护
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电力电缆选择（2）
• 型式代号
– 广东移动采用ZRVV（或RVVZ） – 江苏移动采用RVVFH – 是否是否选择软电缆（R），主要从施工的方便性考虑
• 额定电压：1000V/600V • 规格代号（线径的选择）
– 交流电缆线径的选择的原则主要有 » 主要为过流量核算：电缆的载流量 >回路最大电流 » 压降核算（在基站设计一般不需考虑）
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铠装电缆 RVVZ22-1kV 直埋敷设（A）
单芯
2芯
3 芯或 4 芯
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-
-
60
46
39
74
58
49
104
79
68
141
107
90
178
135
116
221
175
141
261
202
172
314
237
203
380
291
243
428
327
273
482
370
312
546
-
352
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直流回路压降计算（2）
• 压降的计算公式（电流矩法）
– 固定压降分配法：先凭经验指定各回路压降，然后计算线径：
S = I * L * 2 /(r * ∆U )
– 全程压降法：先根据经验指定各回路电缆线径，试算各回路 压降，保证其总压降小于全程允许压降值：