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通信电源基础知识 2021/3/111Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/112Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/113一、电源术语一、电源术语1 1、强电和弱电的区分：、强电和弱电的区分：2 2、高压电器与低压电器、高压电器与低压电器 高压电器：开断及关合电压高压电器：开断及关合电压≥≥3kV3kV 低压电器：交流电压低压电器：交流电压<1000V <1000V 或或 直流电压直流电压<1500V <1500V 3 3、一次线路与二次线路、一次线路与二次线路一次线路：主接线电路，由高、低压的变、配电网组成，完成汇电、一次线路：主接线电路，由高、低压的变、配电网组成，完成汇电、 变压、配电、馈电等功能的主电路。

变压、配电、馈电等功能的主电路二次线路：服务于主电路，主要包括对主电路的继电保护方式、电二次线路：服务于主电路，主要包括对主电路的继电保护方式、电 气测量种类、控制电源、控制线路、事故告警与预告警气测量种类、控制电源、控制线路、事故告警与预告警 信号等一次线路元件：断路器一次线路元件：断路器 隔离开关隔离开关 负荷开关负荷开关 熔断器熔断器 接触器接触器二次线路元件：互感器（电流二次线路元件：互感器（电流 电压）电压） 继电器继电器2021/3/114一、电源术语一、电源术语4 4、高、低压系统、高、低压系统5 5、变压器和油机、变压器和油机6 6、交流电和直流电源的区分交流电和直流电源的区分7 7、电缆和电线的区分电缆和电线的区分8 8、功率的区分：视在功率、有功功率、无功功率、额定功率、平均功率等功率的区分：视在功率、有功功率、无功功率、额定功率、平均功率等9 9、开关的区分：断路器、负荷开关、熔断器、空气开关等开关的区分：断路器、负荷开关、熔断器、空气开关等1010、配电电器与控制电器：、配电电器与控制电器： 配电设备：断路器配电设备：断路器 隔离开关隔离开关 负荷开关负荷开关 熔断器熔断器 控制设备：接触器控制设备：接触器 互感器互感器 继电器继电器2021/3/115一、电源术语一、电源术语1111、成套开关设备：、成套开关设备： 以以开开关关设设备备为为主主体体，，将将其其他他各各种种电电器器元元件件按按一一定定主主接接线线要要求求组组装装为为一一体体而而构构成成的的成成套套电电气气设设备备，，包包括括了了电电能能汇汇集集、、输输送送、、分分配配、、计计量量和和保保护护等等多种功能。

多种功能1212、主设备：、主设备： 高压柜高压柜 低压柜低压柜 变压器变压器 柴油发电机柴油发电机 燃气轮发电机燃气轮发电机1313、转换开关：、转换开关： 双掷式刀开关双掷式刀开关 自动转换开关（自动转换开关（ATSATS）） 静态转换开关（静态转换开关（STSSTS）） 2021/3/116Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/117二、机楼供电系统组成及市电分类二、机楼供电系统组成及市电分类2021/3/118市电分类市电分类：二、机楼供电系统组成及市电分类二、机楼供电系统组成及市电分类2021/3/119Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/1110一、配置高频开关电源的基础数据如下： （1）通信局站用的基础电源电压为：－48V(＋极接 地),少数 移动基站采用＋24V(－极接地)； （2）通信设备受电端子上电压变化范围： －40～57V(即－20%～＋18.75%)； （3）阀控式密封铅酸蓄电池： 浮充电压(即整流器工作电压)：2.23～2.27V/只； 再充电或均衡充电电压：2.30～2.35V/只； 0.5～1小时放电终止电压：1.75V/只； 1～10小时放电终止电压：1.80V/只。

三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1111 （4）通信设备本期耗电量和用电端子需求； 根据机房面积和系统本身估算终期耗电量和用电端子需求； （5）如果是扩容局，查勘时需要详细记录原有电源系统型号，整 流器和蓄电池容量，交直流屏已用及空余端子位置及数量， 交流引入开关容量及电缆线径，系统原有设备耗电量三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1112二、开关电源系统的组成：（1）交流配电屏(挂墙或落地)，主要给整流机架供交流电；（2）整流机架(内装整流模块、监控模块等)，交流输入/直流输出；（3）直流配电屏，整流器输出通过直流屏内熔丝或开关输出到通信设备；（4）蓄电池，市电正常时由整流器进行浮充，停电时对通信设备供电；（5）小容量组合开关电源直流配电安装在整流机架内 ；三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1113（6）直流电源的配电系统： 它承接从整流器或蓄电池送来的直流电，分配和传送到通信机房的设备上去，完成对负载的分路、保护和监控，以及对整流器、蓄电池组和调压装置的控制与保护 a）低阻配电系统：基础电源通过汇流排直接馈送到通信机房的机架，由于汇流排等电阻很低，称为低阻配电系统(低电阻，大电流供电) b）高阻配电系统：是瞬态限流配电系统、又称辐射式馈电，即各通信设备机架电源负载线均用高电阻电缆从公共配电点引出(高电阻，小电流供电)三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1114直流配电柜外观外观PD48/2000DF2000A直流屏直流屏PD48/2500DF2500A直流屏直流屏PD48/2000HF/120120路路2000A高阻屏高阻屏PD48/1200BFH1200A交直流一体屏交直流一体屏配电柜尺寸：配电柜尺寸：800（（W) x 600（（D））x 2000（（H））三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1115整流器整流器监控模块监控模块整流架整流架交流配电柜交流配电柜直流配电柜直流配电柜 市电（油机）市电（油机）交流配电交流配电AC/DC直流配电直流配电 －－48V三、整流电源系统组成三、整流电源系统组成三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1116三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统四、高频开关电源系统图：2021/3/1117整流器整流器监控模块监控模块交流配电交流配电直流配电直流配电五、组合电源系统五、组合电源系统三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1118三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统六、组合开关电源系统图：2021/3/1119蓄电池容量计算及配置蓄电池容量计算及配置 (1)根据厂家提供的资料统计出本期新增设备的耗电量和直流配电 屏中新增端子的需求； (2)在查勘中获得在用系统的运行最大耗电量，及直流配电屏中空 余端子的数目及位置； (3)本期扩容后设备的耗电量的计算： I扩容后＝I运行×安全系数＋I本期新增 I运行＝电压读数×电流读数/48，安全系数取1.1三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统七、蓄电池容量计算及配置：2021/3/1120(4)计算蓄电池容量前需确定近期耗电量和蓄电池放电小时数： 蓄电池组的总放电小时数一般按：基站按3小时配置；二类市电传输按3小时，其他按2小时；三类市电传输按8小时，其他按3小时 。

蓄电池总容量计算为： 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(根据设计规范取值)； t：实际电池所在地的环境温度数值(广东 按5℃考虑)； α:电池温度系数(1/℃)，当10>放电小时率≥1时，取α＝0.008三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1121计算蓄电池总容量与要求放电时间有关，可按下式估算：计算蓄电池总容量与要求放电时间有关，可按下式估算： Q>=KQ>=K时间时间* *I1 1小时放电：小时放电： K K时间＝时间＝3.313.31；； 2 2小时放电：小时放电： K K时间＝时间＝4.884.88；；3 3小时放电：小时放电： K K时间＝时间＝5.955.95；； 4 4小时放电：小时放电： K K时间＝时间＝7.527.52；；6 6小时放电：小时放电： K K时间＝时间＝9.909.90；； 8 8小时放电：小时放电： K K时间＝时间＝12.6412.64；；1010小时以上放电：小时以上放电： K K时间＝时间＝1414；； 其中其中I为设备近期耗电量为设备近期耗电量蓄电池容量计算经验系数蓄电池容量计算经验系数 三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统(5)蓄电池容量计算经验系数：2021/3/1122已知蓄电池容量计算蓄电池放电时间，先估算大概时间，已知蓄电池容量计算蓄电池放电时间，先估算大概时间，再按下式估算：再按下式估算： T=Q/TT=Q/T时间时间* *I I1 1小时系数：小时系数：T T时间＝时间＝3.313.31；； 2 2小时系数：小时系数：T T时间＝时间＝2.442.44；；3 3小时系数：小时系数：T T时间＝时间＝1.981.98；； 4 4小时系数：小时系数：T T时间＝时间＝1.881.88；；6 6小时系数：小时系数：T T时间＝时间＝1.651.65；； 8 8小时系数：小时系数：T T时间＝时间＝1.581.58；；1010小时以上系数：小时以上系数：T T时间＝时间＝1.401.40；；三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统(6)蓄电池放电时间计算经验系数：2021/3/1123开关电源容量计算及配置开关电源容量计算及配置 根据原邮电部《通信电源设备安装设计规范》中的规定，整流 器等换流设备的容量应按近期负荷配置。

按N+1(10台整流器以上每10台增加1台)冗余方式配置容量 I整流器＝I直流设备耗电+I蓄电池充电+I备份 其中： I蓄电池充电＝蓄电池容量(Ah)/10； I直流设备耗电＝P直流设备功率(W)/48八、开关电源容量计算及配置：三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1124 P交流＝P直流/转换效率 P直流＝整流器台数×整流器容量(A)×电压(48/24V) 如果按整流机架满配计算交流负荷，可据此选择前端 交流引入空开和电缆三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统九、交流负荷（交流引入）的计算：2021/3/1125例：查勘某移动某交换局原有电源设备：例：查勘某移动某交换局原有电源设备：(1)(1)珠江珠江PRD-400ACPRD-400AC交流屏交流屏1 1面面( (前端交流引入为前端交流引入为250A)250A)，二类市电；，二类市电；(2)PRS5000(2)PRS5000整流机架整流机架2 2架架( (内装内装9 9台台100A100A模块模块) )；； (3)PRD2500DCH-M1(3)PRD2500DCH-M1直流屏直流屏1 1面面(117(117个个16A16A空开已用完空开已用完) )；；(4)PRD2500DCH-S(4)PRD2500DCH-S直流屏直流屏1 1面面(169(169个个16A16A空开已用空开已用5959个个) )；；(5)2(5)2组组1500Ah1500Ah蓄电池；蓄电池；(6)(6)已有设备耗电量读数为：已有设备耗电量读数为：350A/53.5V350A/53.5V；；(7)(7)本期新增设备耗电需求本期新增设备耗电需求15kW15kW，用电端子需求，用电端子需求9898个个16A16A。

三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统十、配置开关电源系统举例：2021/3/1126计算如下：1)计算扩容后耗电量： I实际运行＝350A×53.5V/48V＝390A I扩容后＝I运行×安全系数＋I本期新增＝390×1.1＋15000/48＝742A2)计算蓄电池容量(按2小时)：742×4.88＝3619Ah，已有电池总容量为3000Ah的放电时间：3000/742/2.44约为1.65小时， 规范规定二类市电放电时间为1～2小时，已有电池满足要求 3)计算整流模块容量(n+1)：(742＋300)/100＋1＝11.42台，取整为13台；已有9台，本期扩容4台模块和1个整流机架，300A为电池10小时率充电电流(电池总容量/10) 三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/11274)核算交流引入负荷： P本期负荷＝13×100×48/0.89＝71kW P满配负荷＝18×100×48/0.89＝98kW I满配负荷＝98000/0.98/660＝152A(380V)，前端开关满足 要求，660＝380×5)高阻直流屏输出端子空余110个，满足本期需求，不需扩容 三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统2021/3/1128Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/1129UPSUPS概念概念 （（1 1）定义：）定义：UPSUPS是英文是英文Uninterruptable Power Supply Uninterruptable Power Supply 的缩写，的缩写，中文译为中文译为 “不间断电源不间断电源”，， 它是能够实现两路电源之间不间它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置。

它的功能是保证向负载提供持续不断地相互切换的电气装置它的功能是保证向负载提供持续不间断高质量的交流电源间断高质量的交流电源 （（2 2）原理：）原理：AC-DC-ACAC-DC-AC，输出的交流电更干净；，输出的交流电更干净； （（3 3）作用：无间断切换、电压变换）作用：无间断切换、电压变换( (稳压稳压) )、频率变换、频率变换( (稳频稳频/ /滤滤波波) )、提供一定后备时间；、提供一定后备时间； （（4 4）按）按工作方式分：式和后备式；工作方式分：式和后备式； （（5 5）并机方式一般为双机冗余功率均分热备份；）并机方式一般为双机冗余功率均分热备份；四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)一、UPS概念：2021/3/11301)噪声(Noise)：在正弦电压波形上叠加的一些尖脉冲（毛刺）；2)电压变化(Voltage Variation)： 正弦电压的幅值过高、 过低 或波动；3)频率变化(Frequency Variation) ：正弦波的频率不是标准50Hz，过高、 过低或波动；4)瞬间间断(Micro-break)：正弦波的短暂不连续，一般指小于300毫秒的间断；5)停电(Outage)：正弦波的长时间不连续,一般指大于300毫秒的间断；6)谐波(Harmonics)：在50Hz电网的标准频率上叠加了50Hz整数倍或非整数倍的成分，使正弦波形严重失真。

四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)（（6 6）电网中存在哪些干扰：）电网中存在哪些干扰：2021/3/1131四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)（（7 7）我国电网和发达国家电网的比较：）我国电网和发达国家电网的比较：2021/3/1132 1)两路电源之间的无间断相互切换作用； 2)隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压 噪声等电网干扰阻挡在负载之前，即使负载对电网不产生干扰， 又使电网中的干扰不影响负载； 3)电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如380V/380V， 380V/220V，还包括稳压作用； 4)频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如50Hz/50Hz， 50Hz/60Hz，还包括稳频作用； 5)提供一定的后备时间：UPS中的电池贮存一定的能量，在电网 停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为10 分钟、30分钟或更长四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)（（8 8））UPSUPS的主要作用：的主要作用：2021/3/1133 1)UPS的容量、规格:a)输出容量宜按实际负荷的1.3～1.5倍配置；b)规格包括电压、频率、配电需求（单进单出、三进单出、三进 三出）； 2)UPS对电网的适应能力：主要指输入电压幅值的变化范围，一般在15％之内，但超过10％时不能转旁路，如遇到电压变化较大的区域，可在前端加一级同容量的稳压器； 3)输入电压频率变化范围和UPS的频率跟踪及同步锁相能力，不仅在电网输入也在柴油机输入、及前端有频率特性不稳定的稳压设备时发挥作用； 4)不对电网产生污染； 5)UPS的输出性能指标能满足负载的基本要求：应注意不是超出需要的最高要求。

四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)（（9 9）对）对UPSUPS的基本要求：的基本要求：2021/3/1134二、UPS的基本构成．整流器/充电器．逆变器．电池．静态开关．手动维修旁路开关．主电源输入开关．静态旁路开关• 逆变器输出开关．电池电路开关．旁路输入隔离变压器．输出隔离变压器．输入谐波滤波器．计算机通讯接口．调制解调器接口．输入配电柜和保护开关．输出配电柜和保护开关维修旁路 通讯接口板 整流器/充电器 电池 主电源输入 旁路电源输入逆变器 静 态 开 关 市电电网 监控用机 滤波器选件输入配电和保护开关输出配电和保护开关 Modem板 旁路隔离变压器选件2021/3/11351)按动静分类：旋转式、动静型、静止型；2)按功率分类：小功率、中功率、大功率；3)按输出波形分类：方波、准正弦波、正弦波；4)按输出电压的相数分类：单相、三相；5)按不停电时间分类：标准机型（10～15min）、长延时机型；6)按功率器件分类：可控硅、功率晶体管、MOS场效应管、IGBT （绝缘栅场效应管）；7)按逆变器工作频率分类：工频机、高频机；8)按不停电供电方式分类：式、后备式、互动式；9)按输入输出的相数分类：单进单出、三进单出、三进三出。

四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)三、UPS按不同形式分类如下：2021/3/1136 1、起因： 1)通信机楼常用柴油发电机组作为市电的备用电源，以提供足够的后备时间来应付市电停电在供电系统中采用该解决方案，可以避免通信电源系统通过使用庞大的电池组来获得较长的后备时间 2)对于敏感型的或者关键性的负载（如数字技术设备）需要将UPS和发电机组系统地组合使用，以便提高供电系统的连续性、可靠性一般情况下，发电机的负载除了UPS系统外，还支持高频开关电源、照明、空调等不需要UPS支持的设备工作本文主要探讨UPS系统与柴油发电机组的匹配问题四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)四、UPS与柴油发电机的配合：2021/3/1137 2、UPS与柴油机配合困难的原因： UPS系统通过整流器/充电器从交流配电系统获得电力，对于前端的配电系统而言，UPS系统是一个会引起谐波失真的非线性负载发电机较高的内阻（比变压器高2～3倍）增加了谐波的副作用当柴油发电机与UPS配合使用时，容易出现不同程度的异常现象或者故障四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1138 3、对柴油发电机而言主要会产生以下问题 ：1)电压振荡。

反馈的波动电压会造成发电机输出电压振荡范围达10％～20％当调整达到最佳时，振荡仍大于2％2)电流振荡在UPS负载稳定的情况下，发电机输出电流摆动范围仍达20％～50％，并且这种摆动无法调整3)频率漂移频率振荡范围在5％以内，但会导致UPS频繁切换，造成柴油发电机负载有规律的忽大忽小，从而使发电机的电压、工作噪声也有规律地忽大忽小，发电机组的震动加剧，加速了机械磨损，甚至机件损坏四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1139 4、对UPS的影响: 1)UPS不能旁路—UPS（式、后备式）在旁路电源频率、电压正常时，UPS的逆变电源与旁路电源锁相、同步当旁路电源频率变化超出设定极限时，静态旁路开关将禁止切换到旁路（此时切换可能造成逆变器过流、短路）在这种旁路电源频率无法跟踪的情况下，UPS只会发出“旁路不可用”告警，提醒用户避免超载造成断电，逆变器仍继续提供电源给负载2)电池寿命缩短—频率漂移会导致SCR（可控硅）整流器的驱动信号与输入交流电不同步，造成整流器关闭，此间UPS转为电池供电如此反复会造成电池过分放电循环，大大缩短电池寿命，严重者会将电池电量全部放光，输出中断。

四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1140 5、柴油发电机组的选择： 1)机组的输出功率选择: UPS整流器引起的输入电流失真等，都需适当增加发电机的功率；UPS的整流器对于频率漂移更为敏感，这也需增大发电机功率一般选择发电机功率是UPS功率的2倍以上2)柴油发电机组工作方式的选择: 实践表明，对于非线性负载，两冲程柴油发电机组带载能力优于四冲程柴油发电机组 四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/11413)同步发电机励磁工作方式的选择励磁工作方式主要分自激式同步交流发电机、永磁发电机（PMG）激励式两种前者的AVR的功率和信号源均来自发电机的电枢绕组；后者AVR只有信号源来自发电机的电枢绕组，功率源取自PMG的电枢绕组，与同步交流发电机电枢绕组的电势波波形畸变无关故选用PMG励磁方式的同步交流发电机更能使UPS工作良好4)实际上UPS与发电机的功率比可在1:（1～2.5）之间匹配，关键是考虑发电机组中同步交流发电机的励磁方式采用自激式同步交流发电机时，功率比应不小于1:（2~2.5），但仍不能排除发电机组不受UPS的影响。

采用PMG励磁方式的发电机时，功率比取1:(1.2~1.25)即可保证柴油发电机的正常工作 四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/11421)前端的低压系统的结构: 确定本系统输入配电屏是否需引两路低压输入（同时考虑原系统 结构、用电设备要求的可靠性、引入距离等）如是两路输入， 是否需装ATS；2)前端的低压系统的稳定程度： 考虑是否需加稳压器；3)前端的柴油发电机系统的容量，UPS系统产生的谐波将对原系统 稳定性的影响： 考虑是否加装滤波器； 如需加装，用何种滤波器1、你需要了解原低压系统：四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)五、UPS工程设计：2021/3/11431)后端的设备用电量： 统计出总的用电容量（中期）； 统计出总的负荷功率因素；2)后端设备的配电路数要求: 需要分楼层、分机房（或区域）统计； 哪些是不需要冗余备份的单输入负荷； 哪些是需要冗余备份的单输入负荷； 哪些是镜像负荷3)后端设备需要的冗余时间四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2、你需要了解后端的设备要求：2021/3/1144 1)你需要构造什么样的UPS冗余系统：a)1＋1冗余备份（容量不太大的较集中系统）；b)2＋1或3＋1冗余备份（容量较大的负荷分布较集中系统）； 分布式系统（容量大，负荷分散，扩容可能性大的系统，如IDC） 2)如何计算UPS系统的容量：举个例子吧假设UPS输出功率因素为0.8，负荷中期的耗电量为800kW，负荷中期的功率因素为0.6，不考虑预留，2＋1冗余备份的最小单机容量是多少？四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)3、现在，你需要进行一些分析和计算了：2021/3/1145UPS输出的有功功率和无功功率均要满足负荷的要求：a) 设UPS的输出视在功率为P视在UPS、输出有功功率为P有功UPS、输出无功功率为P无功UPSb) 设负载的视在功率为P视在负载、有功功率为P有功负载、无功功率为P无功负载c) P有功UPS≥ P有功负载＝800kW， 此时P视在UPS ＝ P有功UPS÷COSφUPS ≥ 800÷0.8=1000(kVA) 同时要求： P无功UPS≥ P无功负载＝（ P有功负载÷COSφ负载）×SINφ负载 P无功UPS≥（800 ÷0.6） ×0.8=1066.67(kVar) P视在UPS ＝ P无功UPS÷SINφUPS ≥ 1066.67 ÷0.6=1777.78(kVA)d) 比较两次计算的P视在UPS，取较大的数值： 即：UPS输出的视在功率不应小于1777.78kVAe) 按2＋1冗余备份，UPS单机的视在功率不小于1777.78 ÷2=888.89(kVA)四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/11464、如何计算需要配置的蓄电池：1)在计算的时候，要了解你拿到的功率表是12V的，还是2V的；2)384V是否就一定配192只2V的电池呢？这和直流的电压范围有关，你可以按照191只或193只电池再重新计算以下，是不是也满足要求呢？ 3)互为备份UPS，各自的蓄电池可以共用吗？ a)直流，不存在相位、频率的问题，电压又基本一致，当然可以； b)如何共用呢？需要一个电池开关柜，看看结构吧；（见下图） c)三个断路器的电路存在什么问题？四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1147四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)图示：2021/3/1148 5、配电电路：1)要保证各级开关的选择性；2)输入交流屏至UPS主机的开关宜考虑备份；3)什么时候UPS旁路需要单独接线呢？ a)单机情况； b)双机但旁路是共用的情况； c)UPS容量较大，机内又没有并联好的情况。

4)大容量的UPS，UPS主机至输出屏的输入端宜按主机数量配置断路器数量（有并机柜的情况除外）；5)UPS的旁路需来自同一市电（逆变器的旁路锁相及频率跟踪）四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/11496、断路器选择应注意的一些问题： 1)主机输入开关在考虑了负载容量之外，还应同时考虑对电池的充电容量； 2)旁路输入开关容量应考虑过载承受能力7、电缆选择的一些问题： 1)电缆按断路器容量选择； 2)主机输入一般不需中线，为什么？回去看看； 旁路需中线 3)中线线径的选择，至少不应小于相线，为什么？四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1150输入输出屏示意图四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)8、UPS输入、输出屏系统图：2021/3/11519 、配置UPS举例例：某新建智能网交流用电设备耗电需求： 本期负荷23kVA，近期负荷45kVA，本期用电端子需求16路16A和16路32A，电池后备时间按30分钟计算 四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1152(1) 、配置主机容量：45/0.8＝57kVA，可选用2台60kVA的UPS双机系统(2) 、配置输入屏：主机输入开关容量(60000/0.9/660)×1.25＝127A(380V)，选用160A；2台主机旁路一路输入选大一级开关200A，则输入屏总输入开关选用250A(3) 、配置输出屏：2路输入开关选160A，考虑交流列柜需双路输入，输出开关可配置4路100A和4路63A (4) 、配置交流列柜：主备2路100A输入，输出按通信设备用电端子需求并考虑一定扩容需求，配置30路16A和30路32A单相空开，考虑三相平衡，ABC三相各10个16A和10路32A四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1153(5) 、配置后备蓄电池 采用汤浅蓄电池的计算：1、 60kVA UPS所需直流功率 考虑一般计算机负载的功率因数在0.6～0.7，取0.8，则其所需直流功率为： PDC= P n×cosΨ÷逆变效率=60000×0.8÷0.90=53,333W2、电池截止电压的计算32只12V电池时，放电的终止电压为：1.85V*6*32=355.2V，截止电压取1.85V/cell3、 放电电流为53333W/355.2V=150.15A4、电池需要容量：Q＝1.25*150.15A*0.5h/(0.35*0.84)=320Ah配置两组200Ah蓄电池组 四、四、交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)2021/3/1154Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/11551、设计过程中开关使用最多的是梅兰日兰塑壳开关(低压配电保护)和小型断路器(低压终端配电保护)：1)塑壳开关型号：NS (80～1250)N/H/L，N为标准型，H为高性能型，L为极高性能型；2)塑壳开关根据安装方式分为插拔式和固定式；3)塑壳开关4种外形尺寸：80A、100～250A、400～630A、800～1250A；4)塑壳开关额定电流等级：80、100、160、250、400、630、800、1000、1250A；5)塑壳开关(100～630A)可增加电子脱扣器或电磁脱扣器附件调整整定值满足保护要求，电子脱扣器整定范围更宽。

五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型一、开关：2021/3/11562、比较常用还有NC100H/NC125H：1)NC100H/NC125H型号： NC100H/NC125H C/D(63～125)，C型用于常规负载，D型用于冲击性负载；2)NC100H/NC125H分为：1P/2P/3P/4P (尺寸27/54/81/108mm)；3)NC100H/NC125H额定电流等级：63、80、100、125A；4)NC100H/NC125H瞬时脱扣范围C型曲线为7～10倍额定电流， D型曲线为10～14倍额定电流；5) NC100H/NC125H端子接线面积：可接50mm2以下五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型2021/3/1157 3、开关选择原则： 1)开关额定电流必须大于负载电流； 2)前一级开关额定电流必须大于或等于后一级开关额定电流； 3)禁止使用漏电开关 五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型2021/3/11581、通信设备电缆选择原则： 1)必须采用阻燃铜芯电缆； 2)载流量必须大于上一级开关的额定电流； 3)交流中性线选用与相线截面相等； 4)交流进线按远期负荷计算，出线按被供负荷计算，按允许载流量并兼顾机械强度选型； 5)蓄电池放电回路的直流电缆按允许压降并兼顾允许载流量选型，整个回路的压降不能大于3.2V(-48V)或2.6V (＋24V)； 6)地线电缆选用35～95mm2电缆，机房总地线引入选用95mm2，长度超过100m布放2根 。

五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型二、电缆：2021/3/1159五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型2021/3/11602、常用电缆载流量表： 五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型2021/3/11613、导线压降计算公式：电流矩/导线截面/57，57为铜的电导率4、电源全程压降分配原则： 1)配电设备按标准固定分配，其他应灵活分配； 2)距离短、缆线数量少应尽可能少分配压降； 3)距离长、缆线数量多应尽可能多分配压降 五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型2021/3/11625、按规范直流屏允许压降为0.5V，直流列柜为0.2V；但如果直流屏负荷电流不超过1000A压降取0.2V6、如果是扩容电源，最好查勘已有电池电缆线径及长度，通过计算确定此段压降，一般电池离电源不远的话，可按小于1V 五、五、开关和电缆的选型开关和电缆的选型2021/3/1163Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/1164一、接地的重要作用和范围：一、接地的重要作用和范围： 接地系统是通信局站的重要组成部分，它不仅直接影响通信的质量接地系统是通信局站的重要组成部分，它不仅直接影响通信的质量和通信电源系统的正常运行，还起到保护人身安全和设备安全的重要和通信电源系统的正常运行，还起到保护人身安全和设备安全的重要作用。

作用 在通信局站中，接地技术范围涉及到各个专业的通信设备、电源设在通信局站中，接地技术范围涉及到各个专业的通信设备、电源设备和房屋建筑等各个方面备和房屋建筑等各个方面六、六、接地系统接地系统2021/3/1165二、接地系统的组成：二、接地系统的组成： 由接地体，接地引入线，地线排、接地配线组成的总体称为接地系统由接地体，接地引入线，地线排、接地配线组成的总体称为接地系统 1 1、地：、地： 接地系统中所指的地，即一般的土地不过它有导电的特性，并具有无限接地系统中所指的地，即一般的土地不过它有导电的特性，并具有无限大的容电量，可以用来作为良好的参考电位大的容电量，可以用来作为良好的参考电位 2 2、接地体（或接地电极）：、接地体（或接地电极）： 为为使使电电流流入入地地扩扩散散而而采采用用的的与与土土地地成成电电气气接接触触的的金金属属部部件件（（地地网网的的组组成成部部分）分） 3 3、接地引入线：、接地引入线： 把接地电极连接到地线排上去的导线在室外与土地接触的接地之间的连把接地电极连接到地线排上去的导线。

在室外与土地接触的接地之间的连接导线则形成接地电极的一部分（比如：镀锌扁钢），不作为接地引入线接导线则形成接地电极的一部分（比如：镀锌扁钢），不作为接地引入线 4 4、地线排：、地线排： 专供接地引入线汇集连接的小型配电板或母线汇接排专供接地引入线汇集连接的小型配电板或母线汇接排 5 5、接地配线：、接地配线： 把设备中必须接地的各个部分连接到地线排上去的导线把设备中必须接地的各个部分连接到地线排上去的导线 电气设备、通信设备或金属部件对一个接地系统的连接称为接地电气设备、通信设备或金属部件对一个接地系统的连接称为接地六、六、接地系统接地系统2021/3/1166三、接地系统的分类：三、接地系统的分类： 按照性质和用途的不同，接地系统可分为：工作接地（含交流工作地和直按照性质和用途的不同，接地系统可分为：工作接地（含交流工作地和直流工作地）、保护接地、防雷接地流工作地）、保护接地、防雷接地 1 1、工作接地：用于通信设备和通信电源设备的正常工作工作地线接至直流、工作接地：用于通信设备和通信电源设备的正常工作。

工作地线接至直流设备的正极和交流设备的零线设备的正极和交流设备的零线 2 2、保护接地：用于保护人身和设备的安全保护地线接至设备的机壳保护接地：用于保护人身和设备的安全保护地线接至设备的机壳 3 3、防雷接地：为了防止通信局站建筑物或通信设施受到直击雷、雷电感应和、防雷接地：为了防止通信局站建筑物或通信设施受到直击雷、雷电感应和沿管线传入的高电位等引起的破坏性后果，而采取把雷电流安全泄掉的接地沿管线传入的高电位等引起的破坏性后果，而采取把雷电流安全泄掉的接地系统建筑物外部防雷地线接至避雷带、避雷网，内部防雷地线接至避雷器建筑物外部防雷地线接至避雷带、避雷网，内部防雷地线接至避雷器 工作地、保护地和防雷接地共同合用一组接地体（地网）的接地方式称为工作地、保护地和防雷接地共同合用一组接地体（地网）的接地方式称为联合接地方式联合接地方式是按照单点接地的原理设计，能够满足通信设联合接地方式联合接地方式是按照单点接地的原理设计，能够满足通信设备等电位的要求目前通信局站防雷接地均要求采用联合接地系统备等电位的要求目前通信局站防雷接地均要求采用联合接地系统 六、六、接地系统接地系统2021/3/1167Ø一、电源术语一、电源术语Ø二、二、机楼供电系统组成及市电分类机楼供电系统组成及市电分类Ø三、三、高频开关电源系统高频开关电源系统Ø四、交流不间断电源系统四、交流不间断电源系统(UPS)(UPS)Ø五、开关和电缆的选型五、开关和电缆的选型Ø六、接地系统六、接地系统Ø七、勘查和设计需记录和注意的问题七、勘查和设计需记录和注意的问题提纲提纲2021/3/1168一、高频开关电源查勘记录及照片（直流电源系统）： 1、电力机房中开关电源系统的交流屏，需要记录：交流屏的型号，交流耗电量，低压端的引入端子的容量（一路or两路）及引入电缆的线径，并记录屏内正反面交流端子的使用情况；最好有外观及内部构造的照片； 2、电力机房中开关电源系统的整流器机架，需记录：机架的型号及数量，现有整流器数量，目前系统的功耗（**A/**V，位于机架的监控单元上)，最好有正面的照片； 3、电力机房中直流配电屏，需记录：型号及数量，屏内正反面直流端子的使用情况，某些屏还会显示直流耗电量；最好有外观及内部的构造的照片，以便核对； 4、蓄电池的需要记录：型号、容量、组量以及安装方式（单层、双层、四层…)，如**厂家、GFM-***Ah；否则需要远景、近景照片来核对。

七、七、勘查和设计需记录和注意的问题勘查和设计需记录和注意的问题2021/3/11695、确定本套电源设备的直流负荷配电给哪几个局使用；6、机房中需增加的走线架的高度及路由；7、机房的原有地线排的位置，属于何种性质的地线排（保护接地或工作接地）；8、机房内分直流配电屏的记录除和电力机房内直流屏相同的部分之外，还应记录前端直流屏对应的直流端子容量及引入电缆的线径（核对压降及载流量）；9、机房中如有交流用电需求，一般情况下增加逆变器；监控终端的交流耗电一般采用UPS供电七、七、勘查和设计需记录和注意的问题勘查和设计需记录和注意的问题2021/3/1170二、 UPS系统查勘记录及照片（交流）： 1、UPS输入屏，如果不对UPS扩容，一般可忽略UPS的输入屏（需进行UPS扩容的除外）； 2、UPS系统需记录：UPS型号、容量以及数量，目前系统的功耗（**A/**V，使用**%,最大负荷为***%，可通过操作液晶面板读出)； 3、UPS输出屏，需记录：型号及数量，屏内正反面交流端子的使用情况，某些屏会显示负载的情况（电流、电压）；最好有外观及内部的构造的照片； 4、交流列柜（给交换设备供电的交流屏）：需记录型号及数量，比较关键的数据有输入开关容量（包括该配电屏前端的开关容量）、交流引入电缆的线径，配电端子的使用情况（各相分别记录）；七、七、勘查和设计需记录和注意的问题勘查和设计需记录和注意的问题2021/3/11715、如果UPS通过分配电屏配电至交流列柜，除需要记录该屏的输入开关容量、输出开关（交流端子）的使用情况外，还需要记录该屏输入电缆的线径（通过线耳粗略估计）；6、蓄电池的需要记录：可向建设单位陪同人员询问，一般按照单机满负荷30分钟配置。

七、七、勘查和设计需记录和注意的问题勘查和设计需记录和注意的问题2021/3/1172需要掌握的行业规范需要掌握的行业规范•YD/T 5040-2005 通信电源设备安装工程通信电源设备安装工程设计规范设计规范•YD/T 5098-2005 通信局（站）防雷与接通信局（站）防雷与接地工程设计规范地工程设计规范2021/3/1173需要熟悉的行业规范•通信局（站）电源系统总技术要求通信局（站）电源系统总技术要求 YDYD/ /T 1051T 1051•通信用高频开关组合电源通信用高频开关组合电源 YDYD/ /T 1058T 1058•通信用高频开关整流器通信用高频开关整流器 YDYD/ /T T 731-2002731-2002•通信用不间断电源通信用不间断电源-UPS -UPS YDYD/ /T T 10951095•通信用阀控式密封铅酸蓄电池通信用阀控式密封铅酸蓄电池 YDYD/ /T T 799-2002799-2002•通信电源用阻燃耐火软电缆通信电源用阻燃耐火软电缆 YDYD/ /T T 11731173－－200120012021/3/1174。