模块局(接入网)配套电源设计

直流
交流
-48V
+24V

220V （民用电）
380V （动力电）
1.3电源设备种类
交流输入
交流输入
-48V直流输出
+24V直流输出
交流输出
1.4直流供电系统
通信设备的直流供电 系统由高频开关电源 （AC/DC变换器）、蓄 电池和直流配电屏等部分 组成 。从交流配电屏引 入交流电，将交流电整流 为直流电压后，输出到直 流配电屏与负载及蓄电池 连接，为负载供电以及给 电池充电。
1.4.1直流配电屏
直流屏主要为通信、水力、 火力发电厂，各类变电站和其 它使用直流设备的用户提供直 流电源； 当外部交流电中断的情况下， 由后备电源——蓄电池继续提 供直流电源的重要设备。
1.5交流供电系统
通信电源的交流供电系统由高压配电所、 降压变压器、油机发电机、UPS和低压配电屏 组成。 交流供电系统可以有三种交流电源：变电 站供给的市电、油机发电机供给的自备交流电、 UPS供给的后备交流电。
组合开关电源容量计算
组合开关电源模块一般为单相模块，从油机启动方面考虑， 电源模块宜三相平衡，整流模块在满足充电电流和负载电流的情 况下，一般应为3的N倍 I＝I蓄＋I负
案例分析---蓄电池组计算
某基站负载电压为-48V，功率合计1104W，要求放电时间36小 时，无采暖设备，请计算蓄电池组、柴油发电机组、太阳能电池方 阵、组合开关电源模块的容量。 蓄电池组计算： I负＝1104/48=23A KIT Q= ------------------ =(1.25×25.21×36)/1*(1+0.006*20)=1160 Ah η[1+α(t-25)] 建议配置2组-48 V/600 Ah蓄电池组。
电缆参考载流量表
新增设备布线路由图
列头柜端子 分配示意图
三.基站电源配置方法
蓄电池的容量计算
蓄电池的容量计算公式如下： KIT Q= —————— η[1+α(t-25)] 其中： Q：蓄电池容量（Ah）；K：安全系数，取1.25； I：负荷电流(A)； T：放电小时数(h) ；η：放电容量系数； t：最低环境温度数值，无采暖，按5℃考虑；有采暖，按15℃考虑； α：电池温度系数(1/℃) ，T<1取0.01，1-10取0.008，>10取0.006。
2.2.1 案例分析（1）

某传输工程需在传输机房新增W1600设备2套，每套设备单 独一个机架，经与厂家核实每套设备的满功耗为1683W,端子需 求为63A端子2个，接下来我们要做什么呢？

首先，确定新增设备摆放情况及列头柜分配情况！如下图所示：
机房设备平面布置图
确定走线路由，确定地排端子分配情况
1.5.4低压交流屏
输入市电，为各路 交流负载分配电能。 当市电中断或交流电 压异常时（过压、欠 压和缺相等），低压 配电屏能自动发出相 应的告警信号。
1.6接地系统




电力接地是发电、变电和送电系统安全运行的重要保障。 电力接地主要有三种类型：为了避免雷电冲击对电力系统的 危害，各种防雷设备都必须有相应的接地装置，这种接地称 为防雷接地； 为了保证人身安全，各种电气设备的外壳都必须接地，这种 接地称为保护接地； 交流送变电系统中多采用中性点接地的运行方式，这种接地 称为工作接地； 这三种类型的电力接地都通过地网与大地相连接。
二.机房电源勘察要点
2.1进入机房前我们要做什么 1、此次新增多少设备，尺寸大小，在哪里新增，清楚了 吗？ 2、此次新增设备的功耗情况（额定功率），清楚了吗？ 3、设备是需要直流供电还是交流供电？ 4、设备必须UPS保证吗？ 5、需求哪些端子，多少个，你清楚了吗？ 6、一切都准备好了，出发吧！
2.1.1 案例分析（1）
电池放电小时数(h) 放电终止电压(V) 阀控电池放电容量系数 0.5 1.7 0.45 1.75 0.4 铅酸蓄电池放电容量系数（ η ）表 1 2 3 1.75 1.8 1.8 1.8 0.55 0.45 0.61 0.75 4 1.8 0.79 6 1.8 0.88 8 1.8 0.94 10 1.8 1 ≥20 ≥1.85 1
新增设备布线路由图
列头柜端子 分配示意图
2.2.2 案例分析（2）

某业务网项目需在C网机房新建一套短信平台及WAP门户， 短信平台需两个机架，WAP门户需2个机架，经与厂家核实短信 平台两个机架的功耗分别为3200W及2800W，而WAP门户的两个 机架功耗分别为2300W及2700W, 且必须UPS供电，共需端子需求 为16A*8,每个机架需16A的端子2个，接下来我们应该做什么呢？
压降分配图
0.5V 48V电源全程 电 压降为3.2V (有电源分配柜） 池 0.5V 直 流 屏 0.2V 0.2V
1.1V
电 列 用 源 0.35V 电 0.35V 电 分 源 设 配 柜 备 柜 0.2V
0.5V
48V电源全程 电 压降为3.2V (无电源分配柜） 池 直 0.5V 流 屏
1.3V

某传输工程需在传输机房新增W1600设备2套，每套设备单 独一个机架，经与厂家核实每套设备的满功耗为1683W,且必须直 流供电，请问端子需求如何？ 设备最大负荷 I =1683 W/48 V=35 A


所以端子需求为63A*4,一主一备，每个机架需63A端子2个。
2.1.2案例分析（2）

某业务网项目需在C网机房新建一套短信平台及WAP门户， 短信平台需两个机架，WAP门户需2个机架，经与厂家核实短信 平台两个机架的功耗分别为3200W及2800W，而WAP门户的两 个机架功耗分别为2300W及2700W, 且必须UPS供电，请问端子 需求如何？
短信平台机架1最大负荷 I =3200 W/220 V=14.6 A 短信平台机架2最大负荷 I =2800 W/220 V=12.8 A WAP门户机架1最大负荷 I =2300 W/220 V=10.5 A WAP门户机架2最大负荷 I =2700 W/220 V=12.3 A 所以端子需求为16A*8,每个机架需16A的端子2个。
首先，我们得了解一个名词：压降 直流电源线压降计算公式： △U＝（I×L×2）/（57×S） 其中： △U：压降，直流放电回路全程极限电压降要求小于3.2V I：设计电流 L：导线长度 S：导线截面积，单位mm2 直流放电回路全程极限电压降要求小于3.2V，蓄电池至通信设 备各段的压降一般分配如下： 电池至直流屏压降要求不大于1V； 直流屏自压降要求不大于0.5V； 直流屏至各专业头柜压降要求不大于1.2V； 各专业头柜至通信设备压降要求不大于0.5V； 详细压降分配如下图所示：
1.5.1高压引入及变电设备
大型通信局站一般都由 高压电网供给，并自备独立 变电设备；而基站设备常常 直接租用民用电。 重要通信枢纽局一般都 由不同变电站分别引入高压 电源，并且采用专线引入方 式；而一般的局站只从电网 引入一路市电，再接入自备 油机发电机作为备用。
1.5.2油机
为防止停电时间较长 导致电池过放电，电信 局房一般都配有柴油发 电机组。当市电中断时， 通信设备可由柴油发电 机组供电。
模块局(接入网)配套电源设计
西藏万宝通信咨询服务有限公司 主讲人 周森 2010年-10月-10日
内容简介
一. 电源基础知识 二. 机房电源查勘要点 三. 基站电源配置方法 四. 基站扩容电源解决方案



一.电源基础知识
1.1电源系统概述
1.2用电设备种类（按工作电压类型分）
用电设备



2.2进入机房后我们要做什么
1、此次新增设备所在排有列头柜吗？ 2、列头柜上有所需端子吗，端子已经被占用了吗？ 3、列头柜前端直流配电屏/ UPS负荷情况如何？ 4、走线架分布如何（分清信号线和电源线，分清直流电 缆和交流电缆）？ 5、确定走线路由，是上走线还是下走线？线缆长度考虑 冗余； 6、机房接地排分布情况。

线缆计算
首先，我们得了解交流电缆的配置： 一般来说，交流电缆分为单芯线，两芯线，三芯线，四芯线，五芯线。 单芯线是在多芯线无法承载足够电流时使用的，比如说我们需承载600A的 电流，但平时我们常用最大线缆就是240mm2线缆了，可240mm2线缆最大承 载电流也只有480A，怎么办呢？这个时候我们就可以使用2根单芯的 185mm2线缆来承载所需电流，下面是多芯线中相线、零线、地线的配置情 况： 两芯：直流设备（一正一负），电流非常小时用，比如10A以下 交流单相设备到交流屏（1根相线、零线），设备自带相线、零线时 用到 三芯：直流设备（正极、负极、保护地线） 交流单相设备（相线、零线、保护地线） 四芯：交流屏到前级配电设备（3根相线、零线），保护地单独连接 五芯：交流三相设备（3根相线、零线、保护地线）
太阳能电池的容量计算
太阳能电池的容量由充电电流与设备负载综合决定，如果是纯 太阳能系统（不含油机），蓄电池充电电流宜按10小时充电时间计 取，如果含油机，蓄电池充电电流宜按20小时充电时间计取。 充电电流：I蓄＝Q/(0.84×T) 设备功耗：P负＝48×I负 充电功耗：P充＝2.35×24×I蓄 总功耗：P＝P负＋P充（求出最低功耗 需求，实际配置要看电池板的容量， 如是170W每块的电池板，那么最终 配置容量必须为170W倍数）
案例分析---油机组容量计算
某基站负载电压为-48V，功率合计1104W，要求放电时间36小 时，无采暖设备，请计算蓄电池组、柴油发电机组、太阳能电池方 阵、组合开关电源模块的容量。 油机组容量计算： I蓄＝Q/(0.84×T)＝1200/(0.84*20)=71.5A P浮＝2.20×24×I负=2.2*24*23=1214.4W P充＝2.35×24×I蓄=2.35*24*71.5=4032.6W P＝（P浮＋P充）/ η=(1.2+4.0)/0.92=5.65kW 建议配置一台10kW左右的柴油发电机组