直流远程供电设备技术交流

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1、直 流 远 程 供 电 设 备 介 绍 目 录一 、 直 流 远 供 产 品 原 理 与 市 场 需 求二 、 直 流 远 供 产 品 的 基 本 参 数三 、 直 流 远 供 产 品 的 设 计 特 点四 、 直 流 远 供 产 品 的 安 全 性 能五 、 直 流 远 供 产 品 的 应 用 模 式六 、 直 流 远 供 设 备 的 使 用 预 算 一 、 直 流 远 供 产 品 原 理 与 市 场 需 求机 房 的 直 流 -4 8 V， 经 局 端 升 压 到 直 流 2 8 0 V或 3 8 0 V， 由 馈电 电 缆 、 馈 电 光 缆 输 送 到 远 机 ， 再 经 电 源 变

2、换 后 ， 给 受电 设 备 供 电 。通 过 高 压 输 送 ， 减 小 输 送 过 程 的 损 耗 。通 过 直 流 ， 避 免 影 响 通 信 业 务 。1、 直 流 远 供 产 品 的 基 本 原 理 2 、 通 信 设 备 的 供 电 需 求 3 G网 络 建 设 ， 小 功 率 基 站 、 分 布 式 基 站 RRU成 为 主 角 。这 类 小 型 设 备 难 以 配 备 单 独 的 机 房 ， 需 要 解 决 电 信 级 的供 电 问 题 ； EPON ONU安 装 在 户 外 机 柜 或 者 楼 道 里 ， 需 要 给 ONU提供 电 信 级 的 供 电 保 证 ； 随 着 网

3、 络 深 层 次 覆 盖 ， 直 放 站 设 备 同 样 需 要 电 信 级 的 供电 保 证 ； 其 他 如 ： 宽 带 接 入 的 网 络 交 换 机 供 电 、 WLAN AP设 备 供电 、 视 频 监 控 设 备 供 电 、 铁 路 或 高 速 公 路 通 信 设 备 供 电等 3 、 通 信 设 备 供 电 遇 见 的 诸 多 问 题 直 接 接 入 市 电 有 诸 多 问 题 ： 市 电 停 电 、 市 电 电 网 波 动 大 、 市 电 引 入 难 、 市 电 引 入 费用 过 高 、 居 民 偷 电 、 需 要 向 电 力 局 及 业 主 单 位 申 请 开 户专 线 专 表

4、 、 电 费 结 算 繁 琐 、 电 费 结 算 纠 纷 增 加 UPS， 又 添 问 题 ： UPS供 电 时 间 短 、 UPS被 盗 、 UPS故 障 率 高 更 换 频 繁 、 安放 场 地 4 、 采 用 直 流 远 供 的 好 处 避 免 市 电 供 电 的 影 响 ， 使 远 端 设 备 供 电 达 到 电 信 级 的标 准 避 免 就 地 取 电 以 及 电 费 结 算 纠 纷 等 问 题 与 UPS供 电 方 式 相 比 ， 大 大 节 省 UPS、 蓄 电 池 的 建 设 成本 、 后 期 运 行 维 护 成 本 供 电 安 全 便 于 集 中 监 控 、 管 理 和 维

5、护 二 、 直 流 远 供 产 品 基 本 参 数1 、 局 端 设 备 的 基 本 参 数 ： 1 、 机 箱 结 构 ： 1 9 英 寸 机 箱 ， 2 U、 4 U 2 、 直 流 输 入 ： -3 6 -6 0 VDC 3 、 直 流 输 出 ： 2 6 0 3 8 0 VDC 4 、 直 流 输 出 调 整 ： 1 0 V/步 进 5 、 输 出 功 率 ： 6 0 0 W/模 块 ,1 2 0 0 3 0 0 0 W/机 框 6 、 工 作 效 率 ： 8 5 9 0 7 、 防 雷 等 级 ： 2 0 KA、 8 /2 0 s（ 标 准 配 置 ） 8 、 系 统 配 置 系 统

6、 机 框 1 个 监 控 模 块 1 个 电 源 模 块 2 U： 3 个 ， 4 U： 6 个 模 块 2 、 远 端 设 备 的 基 本 参 数 ： 1 、 远 端 结 构 ： 室 外 型 防 水 设 计 ， 可 壁 挂 、 抱 杆 安 装 室 内 型 1 9 英 寸 机 箱 ,2 U、 4 U 2 、 远 端 输 入 ： 1 4 0 3 8 0 VDC， 9 0 2 8 0 VAC（ 双 输 入 ） 3 、 输 出 电 压 ： 4 8 VDC、 2 4 0 VDC、 2 2 0 VAC 4 、 输 出 功 率 ： 室 外 型 ： 1 0 0 0 W 室 内 型 ： 6 0 0 3 0 0

7、 0 W 5 、 工 作 效 率 ： 9 0 % 6 、 防 雷 等 级 ： 2 0 KA、 8 /2 0 s（ 标 准 配 置 ） 7 、 工 作 温 度 ： -2 0 +6 5 8 、 支 持 网 管 三 、 直 流 远 供 产 品 的 设 计 特 点1 、 N+1 冗 余 均 流 式 结 构2 、 交 错 并 联 技 术3 、 串 联 推 挽 式 开 关 电 源 模 块4 、 软 启 动 功 能5 、 侦 测 功 能6 、 并 机 功 能7 、 系 统 监 控 功 能8 、 局 端 与 远 端 通 信 功 能 1 、 N+1 冗 余 均 流 式 结 构模 块 化 设 计 ， 配 置 灵

8、活 ， 使 用 、 维 护 容 易N+1 冗 余 设 计 （ N个 模 块 工 作 ， 1 个 备 用 ） ， 可 靠 性 高自 主 均 流 法 ， 模 块 均 流 准 确使 用 RS4 8 5 进 行 监 测 和 控 制 局 端 设 备 N+1 工 作 原 理 2 、 交 错 并 联 技 术 交 错 并 联 电 源 系 统 适 合 高 可 靠 、 高 功 率 密 度 和 快 速 瞬 态 响 应 的 电源 技 术 要 求 通 过 总 线 RS4 8 5 同 步 控 制 的 多 相 位 PWM信 号 （ 集 中 式 控 制 方 法 ） 交 错 运 行 ， 可 以 极 大 的 降 低 滤 波 器

9、和 磁 性 元 件 的 要 求 ， 从 而 有 效的 提 高 整 个 交 错 并 联 电 源 系 统 的 功 率 密 度 ， 同 时 滤 波 器 的 容 量 的减 小 可 以 提 高 系 统 的 瞬 态 响 应 特 性 减 小 总 的 电 压 、 电 流 纹 波 减 小 电 磁 干 扰 ， 更 好 的 电 磁 兼 容 性 局 端 设 备 交 错 并 联 工 作 原 理 3 、 串 联 推 挽 式 开 关 电 源 模 块 采 用 推 挽 式 变 换 电 路 ， 在 输 入 回 路 中 仅 有 一 个 开 关 的 通 态 压 降 （ 半桥 、 全 桥 、 双 管 正 激 电 路 需 2 个 ） ，

10、 通 态 损 耗 较 小 ， 效 率 高 采 用 斜 率 补 偿 的 电 流 型 控 制 电 路 、 对 称 电 路 设 计 ， 有 效 抑 制 变 压 器偏 磁 串 联 模 式 ， 减 小 变 压 器 的 匝 数 比 ， 提 高 藕 合 度 ， 提 高 效 率 串 联 模 式 ， 减 低 整 流 二 极 管 、 滤 波 电 容 的 应 力 ， 提 高 可 靠 性 串 联 推 挽 式 开 关 电 源 工 作 原 理 R1D5T1 27141511 36161312 D4D7 D8T2 27141511 36161312 D2D6D1D3SW2SW1 U1-48V2 +48V 1 L1LF132

11、4SW4 U2-48V2 +48V 1SW3 4 、 软 启 动 功 能 通 过 软 件 ， 逐 步 控 制 设 备 工 作 ， 控 制 开 机 的 启 动 浪 涌 电 流 启 动 浪 涌 电 流 1 .3 *最 大 工 作 电 流 限 制 启 动 浪 涌 电 流 ， 避 免 对 机 房 其 他 设 备 的 干 扰 支 持 热 插 拔 电 源 开 机 充 电 控 制 电 路 5 、 侦 测 功 能远 程 侦 测 是 利 用 计 算 远 端 设 备 的 特 征 电 阻 值 ， 判 断 链 路 状态局 端 设 备 在 供 电 前 ， 先 用 4 0 V电 压 侦 测 线 路 的 状 态 后 再 供

12、 电可 侦 测 线 路 开 路 、 短 路 、 漏 电 、 强 电 入 侵侦 测 线 路 有 故 障 时 ， 停 止 高 压 输 出 ， 避 免 造 成 损 害 6 、 并 机 功 能 两 台 （ 可 以 不 同 规 格 ） 以 上 局 端 设 备 可 以 并 联 使 用 ， 同 母 线 输出 。 各 设 备 模 块 之 间 是 均 流 工 作 ， 统 一 监 控 。 7 、 系 统 监 控 功 能局 端 设 备 提 供 RS2 3 2 /4 8 5 通 讯 接 口 、 无 线 Modem、 以 太 网 接口 、 E1 接 口 ；检 测 参 量 ： 输 入 电 压 /电 流 、 输 出 电 压

13、 /电 流 、 设 备 温 度告 警 功 能 ： 过 压 、 欠 压 、 开 路 、 短 路 、 过 载 、 漏 电 、 强 电搭 接 、 过 温 、 防 雷 失 效 、 风 扇 失 效可 配 合 局 方 修 改 通 信 协 议 格 式面 板 功 能数 码 管 显 示 输 入 /输 出 的 电 压 /电 流 、 故 障 每 个 模 块 LED显 示 是 否 工 作 和 告 警调 整 输 出 电 压 （ 以 每 步 1 0 V调 整 ） 8 、 局 端 与 远 端 通 信 功 能 （ 即 将 推 出 应 用 ）局 端 设 备 与 远 端 设 备 通 过 在 传 输 馈 线 上 调 制 信 号 ，

14、 进 而 实现 彼 此 之 间 互 相 通 信 功 能 ；传 输 的 调 制 方 式 使 用 FSK调 试 ， 调 制 频 率 1 MHz， 速 率 为1 2 0 0 bps通 过 局 端 设 备 监 控 远 端 设 备 运 行 状 态 ， 告 警 信 息 ， 实 现 局端 和 远 端 统 一 监 控 ， 统 一 管 理 。 局 端 与 远 端 通 信 原 理 图 四 、 直 流 远 供 产 品 的 安 全 性 能1 、 输 入 输 出 过 压 、 欠 压 保 护 ， 输 入 过 流 保 护 ， 过 温 保 护2 、 开 路 、 短 路 、 漏 电 、 强 电 入 侵 保 护3 、 输 出 对

15、 地 隔 离 、 悬 浮4 、 防 雷 保 护5 、 绝 缘 能 力 1 、 输 入 输 出 过 压 、 欠 压 保 护 ， 输 入 过 流 保 护 ，过 温 保 护 输 入 输 出 过 压 、 欠 压 保 护 当 输 入 输 出 的 电 压 低 于 或 者 高 于 某 一 设 定 值 时 ， 设备 自 动 保 护 。 输 入 过 压 、 欠 压 ， 输 出 欠 压 可 自 动 恢 复 ，输 出 过 压 ， 关 断 系 统 输 出 ， 重 新 工 作 需 人 工 干 预 。 输 入 过 流 保 护 电 流 型 控 制 电 路 采 用 直 接 的 输 入 电 流 峰 值 、 逐 个电 流 脉 冲

16、 地 控 制 PWM， 快 速 、 准 确 地 限 制 流 过 开 关 管和 变 压 器 中 的 最 大 电 流 。 输 出 具 有 限 流 功 能 。 过 温 保 护 当 设 备 的 温 度 高 于 某 一 设 定 值 时 ， 设 备 自 动 保 护 ，设 备 温 度 低 于 某 一 设 定 值 时 ， 设 备 自 动 启 动 运 行 。 2 、 开 路 、 短 路 、 漏 电 、 强 电 入 侵 保 护 开 路 空 载 保 护 当 侦 测 到 链 路 开 路 时 ， 设 备 自 动 保 护 ， 保 护 时 间 50m s 短 路 保 护 当 侦 测 到 链 路 短 路 时 ， 设 备 自

17、动 保 护 ， 保 护 时 间 50m s。 漏 电 保 护 当 侦 测 到 链 路 漏 电 电 流 1.65m AI30m A， 设 备 自 动 保护 ， 保 护 时 间 50m s。 强 电 入 侵 当 市 电 搭 接 在 直 流 线 路 上 ， 远 供 系 统 停 止 高 压 输 出 ，发 出 告 警 信 号 ， 设 备 无 损 坏 、 不 起 火 。 入 侵 去 除 可 自 恢 复 。保 护 时 间 50m s 3 、 输 出 对 地 隔 离 、 悬 浮 平 衡 输 出 ， 对 地 隔 离 。 悬 浮 式 供 电 ， 当 人 身 不 慎 接 触 到 单 极 供 电 线 路 时 ， 由

18、于 对 地 不 构 成 环 路 ， 不 会 有电 流 流 过 人 体 。 悬 浮 式 供 电 ， 增 强 防 雷 保 护 性 能 。 人 体 阻 抗 呈 容 性 ， 对 交 流 敏 感 程 度 大 于 对 直 流 敏 感 程 度 ， 相 比 于 市 电 远 供 直 流 对人 体 危 害 小 。 电 源 对 地 隔 离 4 、 防 雷 保 护 防 雷 保 护 局 端 直 流 输 出 、 远 端 直 流 输 入 端 ： 能 承 受 模 拟 雷 击8 /2 0 us电 流 波 形 ， 幅 值 为 2 0 KA5 、 绝 缘 能 力 绝 缘 能 力 局 端 设 备 输 入 端 对 地 和 远 端 设

19、备 输 出 端 对 地 分 别 打1 0 0 0 V高 压 ， 局 端 设 备 输 出 端 对 地 和 远 端 设 备 输 入 端 对 地分 别 打 1 5 0 0 V高 压 ， 漏 电 流 应 不 超 过 4 mA。 五 、 直 流 远 供 产 品 的 应 用 模 式 应 用 模 式 一 ： 输 入 为 2 2 0 VAC的 受 电 设 备 （ 内 置 高 频 开 关 电 源 ） 应 用 模 式 二 ： 输 入 为 2 2 0 VAC的 受 电 设 备 （ 内 置 线 性 电 源 或 带 交 流 检 测 高频 开 关 电 源 ） 应 用 模 式 三 ： 受 电 设 备 主 用 市 电 供 电

20、 、 备 用 直 流 远 供 方 式 供 电 应 用 模 式 四 ： 输 入 为 4 8 VDC的 受 电 设 备 六 、 直 流 远 供 设 备 的 使 用 预 算直 流 远 供 的 供 电 计 算 公 式 已 知 ： 铜 线 的 电 阻 率 :0 .0 1 7 欧 姆 平 方 毫米 米 ; 远 供 线 缆 长 度 为 L米 ； 线 缆 横 截 面 ：Q平 方 毫 米 ； 设 备 功 率 P瓦 ； 远 供 电 源 输 出电 压 为 U伏 ； 远 端 设 备 的 输 入 电 压 为 U1 伏 。 则 ： 链 路 的 计 算 公 式 为 ： U=U1 +(0 .0 1 7 *2 *P*L)/(U

21、1 *Q). 注 意 ： 由 于 远 端 设 备 的 输 入 电 压 是 有 范 围的 ， 所 以 要 充 分 考 虑 远 端 设 备 在 不 同 功 耗下 的 输 入 电 压 的 范 围 。 直 流 远 供 的 供 电 能 力 由 上 述 公 式 ： 已 知 局 端 设 备 的 输 出 电 压 为 3 8 0 VDC、 设 备 最 低工 作 电 压 2 4 0 VDC、 设 备 额 定 功 率 、 设 备 传 输 使 用 的 线 缆 规 格 。则 计 算 出 大 约 远 程 供 电 距 离 ， 如 下 ： 常 规 产 品 的 功 耗 参 考 如 下 ： 产 品 1 0 W GSM光 纤 直

22、放 站 2 0 W GSM光 纤 直 放 站 2 0 W GSM数 字 光 纤 RRU 基 站功 耗 9 0 W 1 2 0 W 1 7 0 W 2 0 0 5 0 0 W 1 K2 KW设 备 负 载 1 0 0 W 2 0 0 W 3 0 0 W 4 0 0 W 5 0 0 W 8 0 0 W 1 0 0 0 W1 .0 mm 9 .2 Km 4 .6 Km 3 .0 Km 2 .3 Km 1 .4 Km 1 .2 Km 0 .7 Km1 .5 mm 1 3 .8 Km 6 .9 Km 4 .5 Km 3 .5 Km 2 .1 Km 1 .7 Km 1 .1 Km2 .5 mm 2 3 Km 1 1 .5 Km 7 .5 Km 5 .5 Km 3 .5 Km 2 .7 Km 1 .7 Km4 .0 mm 3 6 .8 km 1 8 .4 Km 1 2 Km 9 .2 Km 5 .6 Km 4 .6 Km 2 .8 Km UPS与 HVDC(高 压 直 流 )系 统 的 比 较 UPS与 HVDC机 房 比 较 YDB 0 3 7 -2 0 0 9 通 信 用 2 4 0 V直 流 供 电 系 统 技 术 要 求 复 合 光 缆