通信电源-新员工培训

通信电源培训课件通信电源培训课件中移设计院新疆分公司中移设计院新疆分公司宣讲人：三所宣讲人：三所 马国萍马国萍日期：日期：2014-06中国移动通信集团设计院有限公司第 2 页 什么是通信什么是通信电源？源？1 1 通信通信电源要求源要求2 2所有通信设备均需要供电所有通信设备均需要供电所有通信设备均需要供电所有通信设备均需要供电;光传输设备；无线基站、无线交换局、卫星站、微波站光传输设备；无线基站、无线交换局、卫星站、微波站光传输设备；无线基站、无线交换局、卫星站、微波站光传输设备；无线基站、无线交换局、卫星站、微波站交换设备、计算机设备；数据设备、计算机设备；通信枢纽楼交换设备、计算机设备；数据设备、计算机设备；通信枢纽楼交换设备、计算机设备；数据设备、计算机设备；通信枢纽楼交换设备、计算机设备；数据设备、计算机设备；通信枢纽楼高可靠、高稳定性的通信需要高可靠、高稳定性的通信电源作为保证。高可靠、高稳定性的通信需要高可靠、高稳定性的通信电源作为保证。高可靠、高稳定性的通信需要高可靠、高稳定性的通信电源作为保证。高可靠、高稳定性的通信需要高可靠、高稳定性的通信电源作为保证。第 3 页目录目录 通信通信电源基本源基本组成及概况成及概况 通信通信电源源设计流程及注意事流程及注意事项 通信通信电源源设计模板及内容要求模板及内容要求 通信通信电源勘察作源勘察作业指指导书4 41 12 23 3第 4 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况 接地系接地系统交流系交流系统直流系直流系统 通信通信电源基本源基本组成成 通信用通信用UPSUPS系系统 变配配电设备 备用用发电机机设备 接地系接地系统组成成 接地系接地系统设计通信通信电源源组成情况如下，通成情况如下，通过基站基站电源、交源、交换局局电源、全局系源、全局系统依次展开与介依次展开与介绍。-48V-48V直流系直流系统组成成 蓄蓄电池池组原理与原理与设计太阳能与太阳能与风光互光互补第 5 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况 高压配电设备变压器低压配电设备交流配电设备通信设备通信用保证空调一般建筑负荷保证建筑负荷蓄电池组UPS直流配电屏整流器备用电站蓄电池组10kV市电通信设备ATS第二路10kV市电UPS配电第 6 页主要内容主要内容基站组合电源1 1开关电源系统与UPS系统2 2蓄电池组与电力电缆3 3 枢纽楼电源系统组成4 4接地系统5 5第 7 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况 基站基站电源供源供电框框图第 8 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况n组合电源组成？组合电源组成？交流配电单元：完成交流电源的接入、防护与分配。交流配电单元：完成交流电源的接入、防护与分配。整流器组：完成整流器组：完成AC/DCAC/DC转换。转换。直流配电单元：完成直流电源的输出、蓄电池的接入和负载保护。直流配电单元：完成直流电源的输出、蓄电池的接入和负载保护。监控单元：进行信号采样，信息采集、判断，提供信号转接和告警功能。监控单元：进行信号采样，信息采集、判断，提供信号转接和告警功能。第 9 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况n组合电源组成组合电源组成第 10 页n交流配电原理交流配电原理通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况第 11 页n直流配电原理直流配电原理通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况第 12 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况(传统汇聚机房传统汇聚机房)传统汇聚机房扩容难，运维成本高，影响新业务部署传统汇聚机房扩容难，运维成本高，影响新业务部署传统汇聚机房采用多个600A机柜进行供电600A机柜容量有限，扩容困难，扩容费用高，无法应对网络快速发展的趋势；600A机柜容量小，需要机柜数量多，蓄电池组数也增加，占地面积大，不利于其它设备部署；多个机柜维护管理困难，运维成本高中国移动目前每年有中国移动目前每年有1010汇聚机房站点由于电源容量受限无法扩容、机房空间不汇聚机房站点由于电源容量受限无法扩容、机房空间不足等原因无法增加新设备而被放弃增加新业务。足等原因无法增加新设备而被放弃增加新业务。第 13 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况传统方案：由600A机柜搭建的1000A系统华为方案：采用1000A机柜单柜容量低，导致机柜数量多，管理困难，运维成本高占地面积大，新增设备难部署单柜容量大，机柜数量少，易于管理和维护，降低运维成本占地面积小，为后续其它设备的部署预留足够的空间单体柜，最高体柜，最高1000A1000A，有效降低运，有效降低运维成本，成本，节省机房空省机房空间第 14 页主要内容主要内容基站组合电源1 1开关电源系统与UPS系统2 2蓄电池组与电力电缆3 3枢纽楼电源系统组成4 4接地系统5 5第 15 页通信电源基本组成及概况通信电源基本组成及概况阀控密封蓄电池简单介绍阀控密封蓄电池简单介绍阀控密封蓄电池简单介绍阀控密封蓄电池简单介绍n蓄电池简介蓄电池简介蓄电池就是盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。蓄电池室将化学能转化为电能的一种装置，至少由电极材料、电解液和盛装它们的容器组成。第 16 页基站蓄电池组实例基站蓄电池组实例蓄电池蓄电池实物图实物图第 17 页蓄电池作用铅酸蓄电池在通信电源系统中的作用。（1）后备电源，包括直流供电系统和UPS系统在市电异常或整流器不工作的情况下，由蓄电池单独为通信负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保通信设备的正常运行，即起到荷电备用作用。（2）平滑滤波在市电正常时，与整流器并联运行。由于对低频谐波电压呈现极小电阻，蓄电池对整流器的输出纹波电压具旁路功能，起到了平滑滤波的作用。（3）调节系统电压（4）动力设备的启动电源 阀控密封蓄电池简单介绍阀控密封蓄电池简单介绍阀控密封蓄电池简单介绍阀控密封蓄电池简单介绍第 18 页蓄电池常用术语和符号蓄电池常用术语和符号（1）充电、放电n充电：蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。n放电：蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。（2）电压n电动势：当外电路断开，即没有电流通过蓄电池时，在正、负极间量得的电位差，叫蓄电池的电动势或蓄电池的开路电压。VRLA蓄电池的单体开路电压一般为2.112.14V/单格，出厂后大于2.10V/单格算正常。n端电压：当外电路闭合，有电流通过蓄电池时，在蓄电池正负极间的电位差，叫做蓄电池的电压或端电压。n工作电压：指蓄电池接通负荷在放电过程中显示的电压，又称负荷（载）电压或放电电压。n终止电压：指蓄电池放电时电压下降到某个值而停止或下降到不宜再继续放电的最低工作电压，称终止电压。通常，VRLA蓄电池10小时率放电单体终止电压为1.8V/单格；3小时率蓄电池放电单体终止电压为1.8V/单格；1小时率蓄电池放电单体终止电压为1.75V/单格。第 19 页阀控密封蓄电池充电放原理阀控密封蓄电池充电放原理蓄电池的放电反应蓄电池的放电反应（+）PbO2+3H+HSO4 PbO2+3H+HSO4+2e PbSO4+2H2O+2e PbSO4+2H2O（）（）Pb+HSO4 Pb+HSO4 PbSO4+HPbSO4+H +2e+2ePb+2H2SO4+PbO2PbSO4+2H2O+PbSO4Pb+2H2SO4+PbO2PbSO4+2H2O+PbSO4蓄电池的充电反应蓄电池的充电反应（+）PbSO4+2H2O PbO2+3H+HSO4 PbSO4+2H2O PbO2+3H+HSO4+2e +2e （）（）PbSO4+HPbSO4+H +2ePb+HSO4+2ePb+HSO4PbSO4+2H2O+PbSO4Pb+2H2SO4+PbO2PbSO4+2H2O+PbSO4Pb+2H2SO4+PbO2第 20 页蓄电池特别说明问题：蓄电池特别说明问题：为什么要欠压保护？为什么要欠压保护？如前所述，蓄电池的过放电会对蓄电池的使用寿命造成很大的影响，所以，组合电源的过放电保护功能也是其一项重要的指标。什么是二次下电？二次下电有什么作用什么是二次下电？二次下电有什么作用组合电源的二次下电功能可以对蓄电池进行过放电保护。即当交流电源停电后蓄电池放电，在蓄电池电压低于一次下电电压后，切断耗电量较大的次要负载，以维持重要负载较长的工作时间；在低于二次下电电压后切断所有负载，保护蓄电池防止过放电。第 21 页蓄电池基本工作原理蓄电池基本工作原理n下表例举了同一蓄电池随放电率改变的容量变化情况，表中以电解液温度为25时10小时率下所放出的容量，作为蓄电池的额定容量第 22 页蓄电池容量计算蓄电池容量计算n蓄电池容量计算：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）；：放电容量系数；t：实际电池所在地的最低环境温度数值，有采暖设备时，按15考虑；无采暖设备时，按5考虑；：电池温度系数，电解液温度以25为标准时，放电小时率10时，取0.006；10放电小时率1时，取0.008；1时，取0.01第 23 页蓄电池容量计算蓄电池容量计算n以上公式可以简化成：以上公式可以简化成：QKCIQKCI C C：电池容量计算系数，见下表；：电池容量计算系数，见下表；第 24 页铁锂蓄电池组铁锂蓄电池组 红莲采油厂 红莲采油厂（太阳能站）幸福团校路口（室内微站）雅山观景台（室外一体化站）铁锂电池优点铁锂电池优点：输出电压高、高循环寿命（单芯寿命一般不低于1500次）、大电流充放电性能好；磷酸铁锂电池体积小、重量轻，约为同容量铅酸电池的40%；原料及电池生产过程无有毒有害材料。第 25 页铁锂蓄电池组待完善地方：铁锂蓄电池组待完善地方：价格价格使用寿命使用寿命 电池一致性池一致性 低温性能低温性能磷酸铁锂电池原材料和成品的一致性较差，尤其是大容量电池，影响到电池的使用方式和寿命。磷酸铁锂电池在通信行业的应用时间不长，在实际使用过程中早期失效的产品也常有出现（使用时间六个月内容量低于80%）。0以下容量衰减较快，-20环境不能正常充电。0以下充电，容易造成磷酸铁锂电池析锂，存在安全风险。1 12 24 43 3目前，磷酸铁锂电池价格约为铅酸电池的XXX倍。第 26 页电力电缆简单介绍电力电缆简单介绍电力电缆简单介绍电力电缆简单介绍电力电缆组成：电力电缆组成：导体导体：除了纯银以外，铜的导电系数最：除了纯银以外，铜的导电系数最高，铝的导电系数约为铜的导电系数的高，铝的导电系数约为铜的导电系数的60%60%。绝缘层绝缘层：橡胶、沥青、聚乙烯、聚氯乙：橡胶、沥青、聚乙烯、聚氯乙烯、棉、麻等等。烯、棉、麻等等。保护包皮保护包皮:为了保护绝缘层不受机械损为了保护绝缘层不受机械损伤和保护整个电缆避免拉力破坏，电缆伤和保护整个电缆避免拉力破坏，电缆外面都有保护包皮，包皮材料有铅、铝外面都有保护包皮，包皮材料有铅、铝和塑料等几种。和塑料等几种。第 27 页常用电力电缆型号：常用电力电缆型号：常用电力电缆型号：常用电力电缆型号：VV：铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆；ZA-RVV：阻燃，铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆；VV22：钢带铠装聚氯乙烯外套铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆；ZA-RVV22：阻燃，钢带铠装聚氯乙烯外套铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆；第 28 页直流电力电缆选择直流电力电缆选择根据允许压降计算选择直流供电回路电力线的截面，一般有三种方法，即电流矩法、固定分配压降法和最小金属用量法，目前最常用的是电流矩法，式中：U导线上的电压降（V）；I流过导线的电流（A）；R导体的直流电阻（）；导体的电阻率（mm2/m）L导线长度（m）S导体截面面积（mm2）导体的电导率（m/mm2）导体的电导率是其电阻率的倒数。不同材质的电导率也不相同，例如：铜=57；铝=34；单股的钢导体钢=7。线芯标称截面积（线芯标称截面积（mm2）系列为）系列为：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240等。机房内的交流导线应采用阻燃型电缆。零线应采用与相线相等截面的导线。第 29 页直流电力电缆选择直流电力电缆选择直流压降允许值直流压降允许值n直流放电回路（即从蓄电池组两端到通信设备受电两端）的全程压降，48V电源应3.2V（一般取3V），24V电源应2.6V（新建宽电压范围供电系统）；n直流配电屏内放电回路（即开关电源系统内从连接蓄电池组的两端到各直流输出分路两端）电压降应500mV。n应先将允许全程压降减去0.5V，再适当分配蓄电池组至开关电源的导线允许压降（以不超过0.5V为宜）和开关电源输出端至通信设备受电端的导线允许压降，然后计算确定相应直流导线的截面积。直流配电屏蓄电池通信设备机房配电屏 0.5V X0.5V0.4V0.2VX X 一般在一般在11.5V11.5V左右。左右。第 30 页交流电力电缆选择交流电力电缆选择按发热情况（载流量）选择导线截面各类导线通过电流时，由于导线电阻功率损耗使之发热，温度升高。导线温度过高，会使绝缘破坏、起火，也会使导体变软，机械强度降低，接头处氧化加剧。因此，制造厂家对各种导线连续发热的容许温升都作出规定，并且根据散热条件制定了各类导线的持续容许电流及各种敷设条件下的修正系数。按发热量情况计算导线截面应满足下式：KIIjsKIIjs式中：Ijs最大计算负荷电流（A）；I考虑标准敷设条件（空气温度为25，土壤温度为15）及导线连续发热的容许温升而制定的导线持续容许电流（A）；常用导线的持续容许电流见附表1；K考虑不同敷设条件的修正系数。不同敷设条件的修正要考虑的因素很多，主要因素由下式表示：K=KtK1K2 式中：Kt温度校正系数，见附表2；K1电缆直埋地敷设多根并列校正系数，见附表3；K2电缆穿管多根并列在空气中敷设校正系数，见附表 4。TN-STN-S系统中电源线颜色的规定系统中电源线颜色的规定n相线：U相（A相）黄色、V相（B相）绿色、W相（C相）红色；n零线（N）：黑色；n保护地线（PE）：黄、绿双色。31第 32 页主要内容主要内容基站组合电源1 1开关电源系统与UPS系统2 2蓄电池组与电力电缆3 3枢纽楼电源系统组成4 4接地系统5 533直流基直流基础电础电源源电压标电压标准及技准及技术术指指标标标准电压（V）-48-24通信设备受电端子上电压允许变动范围（V）-40-57-21.6-26.4（注1）杂音电压（mV）电话衡重22峰峰值400（注2）400(注2)宽 频（有效值）（注3）100(3.4kHz150kHz)30(150kHz30MHz)离散频率（有效值）5(3.4kHz150kHz)3(150kHz200kHz)2(200kHz500kHz)1(500kHz30MHz)注1：新建-24V或+24V宽电压范围供电系统，通信设备受电端子上电压允许变动范围为19V 29V（绝对值）。注2：杂音电压指标是在直流配电屏输出端子处的测量值。进网开关电源要求峰峰值杂音电压200 mV。注3：进网开关电源要求宽频杂音电压：50 mV(3.4kHz150kHz)，20mV（150kHz30MHz）。第 34 页电压为何为电压为何为-48V-48V？n使用-48V电源是历史原因造成的。使用最早的通讯网是电话网，话机是由电信局供电的，选48V是在当时的条件下尽可能提高用户到端局的距离（36V是安全电压，超过太多不安全）。n后来为了兼容早期设备、降低成本考虑，局端通讯设备还是用-48V电源第 35 页为什么是正极接地？为什么是正极接地？n电话局蓄电池组48正极接地，其原因是减少由于继电器或电缆金属外皮绝缘不良时产生的电蚀作用，因而使继电器和电缆金属外皮受到损坏。n因为在电蚀时，金属离子在化学反应下是由正极向负极移动的。继电器线圈和铁芯之间的绝缘不良，就有小电流i流过，电池组负极接地时，线圈的导线有可能蚀断。反之，如电池组正极接地，虽然铁芯也会受到电蚀，但线圈的导线不会腐蚀，铁芯的质量较大，不会招致可察觉的后果。n正极接地也可以使外线电缆的芯线在绝缘不良时免受腐蚀。高频开关电源电路概述 n高频开关电源（简称开关电源）是指功率晶体管工作在高频开关状态的直流稳压电源，其开关频率在20kHz以上。n按控制方式分类，可分为脉宽调制（PWM）、脉频调制（PFM）和混合调制（即脉宽和脉频同时改变），通信用开关电源一般采用脉宽调制。n按功率开关电路的结构形式分类，可分为非隔离型（主电路中无高频变压器）、隔离型（主电路中有高频变压器）以及具有软开关特性的谐振型等类型。3636开关电源系统配置开关电源系统配置 n计算所需开关电源总输出电流IOUT 方法一：IOUT=Ifz+0.2C10 式中 Ifz为所需最大负载电流（A）；C10为蓄电池额定容量（Ah）。方法二：IOUT=（Ifz+0.1C10）/(0.70.8)式中 0.70.8是考虑系统安全运行的裕量系数。37开关电源系统配置（续）开关电源系统配置（续）n选择整流器规格，计算所需整流模块数量NNIOUT/IZ 式中 IZ为整流模块的额定输出电流（A）；N取整数。n按N+1原则配置整流模块数量 当求得的N10时，配置整流模块数为N+1；当求得的N10时，每10个模块加配1个。38交流基础电源技术指标（据交流基础电源技术指标（据YD/T10512000YD/T10512000）n由市电或备用发电机组（含移动电站）提供的低压交流电源，称为通信局（站）的交流基础电源。n低压交流电的额定电压为220V/380V（三相五线制），即相电压220V，线电压380V；额定频率为50Hz。n通信设备用交流电供电时，在通信设备的电源输入端子处测量，电压允许变动范围为：额定电压值的+5%-10%，即相电压231V198V、线电压399V342V。n通信电源设备及重要建筑用电设备用交流电供电时，在设备的电源输入端子处测量，电压允许变动范围为：额定电压值的+10%-15%，即相电压242V187V、线电压418V323V。n交流电的频率允许变动范围为额定值的4%，即48Hz52Hz 39第 40 页UPSUPS概述概述-UPS-UPS的概念的概念nUPSUPS：不间断电源（：不间断电源（Uninterrupted Power SupplyUninterrupted Power Supply）n含义：当市电中断时含义：当市电中断时,UPS,UPS可以提供交流电可以提供交流电n电力的源泉：蓄电池电力的源泉：蓄电池负载负载蓄电池蓄电池UPSUPS市电市电第 41 页UPSUPS设备外形设备外形第 42 页UPSUPS分类分类n按工作原理不同，按工作原理不同，UPSUPS分为：分为：后备式后备式UPSUPS 在线互动式在线互动式UPS UPS 在线式在线式UPS UPS n按供电体系不同，按供电体系不同，UPSUPS分为：分为：单进单出单进单出UPS UPS 三进单出三进单出UPS UPS 三进三出三进三出UPSUPS第 43 页后备式后备式UPSUPS有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。充电。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。第 44 页在线互动式在线互动式UPSUPS在线互动在线互动UPSUPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一，输出通与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一，输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。第 45 页在线式在线式UPSUPS 不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。处于工作状态。第 46 页UPSUPS冗余备份冗余备份n为了降低负载掉电的概率，提高可靠性，采用多台为了降低负载掉电的概率，提高可靠性，采用多台UPSUPS备份，方式有串联热备份、并备份，方式有串联热备份、并联安装。联安装。n不采用冗余安装方式，只采用一台不采用冗余安装方式，只采用一台UPSUPS为负载供电，称为单机运行方式。为负载供电，称为单机运行方式。第 47 页旁路主从备份方式（串联方式）：旁路主从备份方式（串联方式）：市电市电备机备机 主机主机旁路输入旁路输入主输入主输入负载负载第 48 页UPSUPS的串联热备份的串联热备份负载正常工作情况正常工作情况第 49 页UPSUPS的串联热备份的串联热备份负载主机故障情况主机故障情况第 50 页冗余并联备份冗余并联备份 ups1 ups2 市电并联柜（配电柜）负载并联柜（配电柜）市电 ups1 ups2第 51 页UPSUPS的并联热备份的并联热备份负载正常情况正常情况第 52 页UPSUPS的并联热备份的并联热备份负载其中一台其中一台UPSUPS故障情况故障情况第 53 页提高供电可靠性方案提高供电可靠性方案UPSUPS方案特点比较方案特点比较 比较的项目比较的项目 串联方式串联方式 冗余并联冗余并联技术特点 技术简单 技术难度大 可靠性 一般 高 主从关系 有，不易调换。可能有，不能调换 切换时间 10ms 0ms 相互通信 不需 一般需要 增容性 没有增容 可依比例增容 过载能力 不变 短时过载能力比例增加。第 54 页提高供电可靠性方案提高供电可靠性方案UPS方案特点比较 比较的项目 串联方式 冗余并联老化程度 老化不一致 不存在负载均分性 100不均分 均分，不均衡度小于5 电池寿命 需要定期对换 不需对换。可维修性 差，一般要停机维护 好，可以在线热维护 备份模式 11形式N+m形式，灵活。系统成本 低 高较合适的场合 310KVA的负载 10KVA以上的负载 第 55 页主要内容主要内容基站组合电源1 1UPS系统2 2蓄电池组与电力电缆3 3枢纽楼电源系统组成4 4接地系统5 5第 56 页接地系统设计接地系统设计n接地系统的组成及连接接地系统的组成及连接n接地系统的组成n接地系统的连接n接地体的设计及连接接地体的设计及连接n接地体的设计原则n接地体和接地导线的选择第 57 页接地系统的组成及连接接地系统的组成及连接n接地系统的组成接地系统的组成 电气设备或金属部件对一个接地系统的连接称为接地。一个接地系统由大电气设备或金属部件对一个接地系统的连接称为接地。一个接地系统由大地、接地引入线、接地汇流排、接地配线和接地点汇集线组成。地、接地引入线、接地汇流排、接地配线和接地点汇集线组成。联合接地方式与接地系统的组成联合接地方式与接地系统的组成n大地有导电性，并具有无限大的容电量，可以用来作为良好的参考电位。n联合接地方式，就是按均压、等电位原理，使局（站）内各建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将电气电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。n联合接地系统由接地网、接地引入线、接地汇集线及接地汇流排和接地线组成。58接地网的定义接地网的定义 为达到与地连接的目的，一根或一组与土壤（大地）密切接触并提供与土壤（大地）之间的电气连接的导体，称为接地体。接地网由一组或多组接地体在地下相互连通构成，为电气设备或金属结构提供基准电位和对地泄放电流的通道。59移动通信基站的接地网移动通信基站的接地网60移动通信基站的接地网是由机房地网、铁塔地网和变压器地网相互连通组成的一个共用地网。当电力变压器设置在机房内时，其地网可合用机房地网；当铁塔建于机房屋顶时，铁塔地网与机房地网合为一个地网。地网宜在不同方向上至少设2个测试点，以便于测量接地电阻，并有明显的测试点标志。移动基站机房地网的组成移动基站机房地网的组成 n由机房建筑基础接地体（含地桩）和外围环形接地体（包括水平接地体和垂直接地体）组成。n环形接地体应沿机房建筑物散水点外敷设（距离建筑物地基1m以上），并与机房建筑物基础横竖梁内两根以上主钢筋焊接连通。环形接地体每边长一般为1020m。n在土壤电阻率较高的地区，宜敷设多根辐射形接地体。辐射形接地体为水平接地体，长度宜2030m，在辐射形接地体终端附加垂直接地体。61铁塔地网的组成铁塔地网的组成 n角钢塔：铁塔地网应采用40mm4mm的热镀锌扁钢，将铁塔四个塔脚地基内的金属构件焊接连通，铁塔地网的网格尺寸不应大于3m3m。n通信管塔（或杆塔）：其地网应围绕管塔3m远范围设置封闭环形（矩形）接地体，并与通信管塔地基钢板四角焊接连通。n铁塔位于机房旁边时，应采用40mm4mm的热镀锌扁钢，在地下将铁塔地网与机房外环形接地体焊接连通。铁塔地网与机房地网之间可每隔3m5m相互焊接连通一次，且连接点不应少于两点。n机房被包围在铁塔四脚内时，铁塔地网与机房的基础地网应联为一体，外设环形接地体应在铁塔地网外敷设，并与铁塔地网多点焊接连通。62变压器地网变压器地网n专用电力变压器设置在机房外，且距机房地网边缘30m以内时，变压器地网与机房地网或铁塔地网之间，应每隔35m相互焊接连通一次（至少有两处连通），以相互组成一个周边封闭的地网。n当电力变压器距机房地网边缘大于30m时，宜设独立地网，可以不与机房地网连通。63地网的接地电阻达不到要求时怎么办？地网的接地电阻达不到要求时怎么办？n接地电阻宜控制在10以内。若达不到：n当土壤电阻率低于700m时，可适当扩大地网的面积，即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔35m相互焊接连通一次；也可在铁塔四角设置辐射形接地体，其长度宜限制在1030m以内。n当移动通信基站的土壤电阻率大于700m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应20m，并在地网四角敷设20m30m的辐射形水平接地体。64对接地体的要求对接地体的要求 n接地体埋深宜不小于0.7m；n垂直接地体通常采用长度为2.5m的不小于50mm50mm5mm热镀锌角钢，或直径不小于50mm、壁厚不小于3.5mm的热镀锌钢管。垂直接地体间距为垂直接地体长度的12倍。n水平接地体，应采用热镀锌扁钢(或铜材)，扁钢规格不小于40 mm4mm。n接地体之间的所有连接，必须使用焊接。65接地引入线接地引入线n接地网与接地总汇集线（或总汇流排）之间相连的导电体称为接地引入线。n其长度不宜超过30m，移动通信基站接地引入线的材料为40mm4mm的热镀锌扁钢，或截面积为95mm2的多股铜缆。应从机房地网环形接地体引到机房环形接地汇集线或总接地汇流排。n接地引入线与地网的连接点，宜避开避雷针、避雷带的雷电流引下线与地网的连接点及铁塔塔脚，其间距应5m，条件允许时宜取1015m。n接地引入线在地下应作三层防腐处理：先涂沥青，然后绕一层麻布，再涂一层沥青；出土部位应有防机械损伤和绝缘防腐的措施。66接地汇集线及接地汇流排接地汇集线及接地汇流排n接地汇集线是指作为接地导体的条状铜排（或热镀锌扁钢等），是通信局（站）内接地系统的主干，即接地母线，可以敷设成环形或线形。n接地汇流排是与接地母线相连，并作为各类接地线连接端子的矩形铜排。它是过渡母排，可按需设置。67移动通信基站的接地汇集线移动通信基站的接地汇集线 当机房内的等电位连接采用网状接地结构时，应在机房内沿走线架或墙壁设置环形接地汇集线。采用材料为铜材，截面积不应小于40mm4mm。环形接地汇集线应多点就近与地网连通，站内设备由环形接地汇集线就近接地。68移动通信基站的接地汇集线（续移动通信基站的接地汇集线（续1 1）69基站环形接地汇集线与设备及地网连接示意图基站环形接地汇集线与设备及地网连接示意图 移动通信基站的接地汇集线（续移动通信基站的接地汇集线（续2 2）n当机房内的等电位连接采用当机房内的等电位连接采用星形接地结构星形接地结构时，设置时，设置总接地汇流排总接地汇流排，应采用不小于应采用不小于400mm100mm5mm400mm100mm5mm的铜排，并预留相应的螺的铜排，并预留相应的螺孔以便连接。基站的总接地汇流排应设在配电箱和第一级电源孔以便连接。基站的总接地汇流排应设在配电箱和第一级电源SPDSPD（浪涌保护器）附近。（浪涌保护器）附近。n如设备机架与总汇流排相距较远，可以采用如设备机架与总汇流排相距较远，可以采用两级汇流排两级汇流排 。二级接地。二级接地汇流排宜采用截面积不小于汇流排宜采用截面积不小于100mm5mm100mm5mm的铜排，并应采用截面的铜排，并应采用截面积不小于积不小于70mm70mm2 2的多股铜缆与总接地汇流排直接连接。的多股铜缆与总接地汇流排直接连接。70移动通信基站的接地汇集线（续移动通信基站的接地汇集线（续3 3）71基站星形接地时汇流排与设备及地网连接示意图基站星形接地时汇流排与设备及地网连接示意图 接地线接地线 各类设备的接地端与接地汇集线或接地汇各类设备的接地端与接地汇集线或接地汇 流排之间的连接导线，称为流排之间的连接导线，称为接地线接地线。接地线应接地线应采用多股铜芯绝缘导线布放采用多股铜芯绝缘导线布放（不准使用裸导线布放）；（不准使用裸导线布放）；线芯的截面积，应根据线芯的截面积，应根据最大故障电流最大故障电流和和机械强度机械强度选择。选择。72对移动通信基站接地线的要求对移动通信基站接地线的要求 1.各设备的保护地线，应单独从接地汇集线或接地汇流排上引入，严禁复接；线芯的截面积一般应不小于16mm2。2.开关电源系统的直流工作地线，应采用不小于70mm2的多股铜导线，单独从接地汇集线或接地汇流排上引入。3.严禁在接地线中加装开关或熔断器。4.接地线应短、直，多余的线缆应切断，严禁盘绕。73对移动通信基站接地线的要求对移动通信基站接地线的要求(续）续）5.多股接地线与汇流排连接时，必须加装接线端子（铜鼻），接线端子尺寸应与线径相吻合，压（焊）接牢固。6.一般接地线宜采用外护套为黄绿相间的电缆，大截面积电缆应保证接地线与汇流排（汇集线）的连接处有清晰的标识牌。7.走线架、金属槽道两端应与接地汇集线作可靠连接，接地线缆宜采用35mm295mm2的铜导线；走线架、金属槽道连接处两端宜用16mm235mm2铜导线做可靠连接，连接线宜短直，连接处要去除绝缘层。74联合接地系统联合接地系统(星形接地方式星形接地方式)示意图示意图75室内等电位连接的基本知识室内等电位连接的基本知识n将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或浪涌保护器以某种方式连接起来，以减小雷电流在它们之间产生的电位差，称为等电位连接。n通信局（站）室内接地系统的等电位连接，有网状、星形和网状-星形混合型接地三种结构。76移动通信基站的接地电阻要求移动通信基站的接地电阻要求 nYD50982005中将移动通信基站地网的工频接地电阻要求，由原来的5放宽到10；n对少数大地电阻率很高（大于700m）的基站不限制工频接地电阻值，而要求地网的等效半径达到雷电最大有效冲击半径（20m），并在地网四角敷设20m30m的辐射形水平接地体，同时提高电源第一级过电压保护和设备端口的保护水平。77第 78 页接地体的设计及安装接地体的设计及安装n接地体和接地导线的选择接地体和接地导线的选择n地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：n-24V、-48V、-60V直流配电屏 95mm2n24V、60V直流配电屏 25mm2n电力室直流配电屏到机房 95mm2n电力室直流配电屏到测量台 25mm2n电力室直流配电屏到配线架 50mm2第 79 页接地体的设计及安装接地体的设计及安装n接地体和接地导线的选择n交流保护接地导线n相线截面积S16mm2，保护线为Smm2n相线截面积16S35mm2，保护线为16mm2n相线截面积S35mm2，保护线为S/2mm2第 80 页通信局站接地电阻要求通信局站接地电阻要求接地接地电电阻阻适适 用用 范范 围围依依 据据11综综合楼、国合楼、国际电际电信局、信局、汇汇接局、万接局、万门门以上程控交以上程控交换换局、局、20002000路以上路以上长话长话局局YDJ20-88YDJ20-88程控程控电话电话交交换设备换设备安装安装设计暂设计暂行技行技术规术规定定3320002000门门以上以上1 1万万门门以下程控交以下程控交换换局、局、20002000路以下路以下长话长话局局5520002000门门以下程控局、光以下程控局、光缆缆端站、端站、载载波增音站、地球站、微波枢波增音站、地球站、微波枢纽纽站、站、移移动动通信机站通信机站1010微波中微波中继继站、光站、光缆缆中中继继站、小型地球站站、小型地球站YD2011-93YD2011-93微波站防雷与接地微波站防雷与接地设计规设计规范范2020微波无源中微波无源中继继站站1010适用于大地适用于大地电电阻率小于阻率小于100m100m，电电力力电缆电缆与架空与架空电电力力线线接口接口处处防雷接地防雷接地GBJ64-83GBJ64-83工工业业与民用与民用电电力装力装置置过压过压保保护设计规护设计规范范1515适用于大地适用于大地电电阻率阻率为为101500m101500m，电电力力电缆电缆与架空与架空电电力力线线接口接口处处防雷接地。防雷接地。2020适用于大地适用于大地电电阻率阻率为为5011000m5011000m，电电力力电缆电缆与架空与架空电电力力线线接口接口处处防雷接地。防雷接地。第 81 页移动接地规范移动接地规范由于各个部门，各个工程都会涉及到接地问题，因此将接地规范列于此处，方便查询。第 82 页主要内容主要内容基站组合电源1 1UPS系统2 2蓄电池组与电力电缆3 3枢纽楼电源系统组成4 4接地系统5 5枢纽楼电源系统的组成枢纽楼电源系统的组成接地系接地系统交流系交流系统直流系直流系统枢枢纽楼楼电源系源系统 通信用通信用UPSUPS系系统 变配配电设备 备用用发电机机设备 接地系接地系统组成成 接地系接地系统设计-48V-48V直流系直流系统组成成 蓄蓄电池池组原理与原理与设计监控系控系统交流供电系统交流供电系统通信电源的交流供电系统由高压配电所、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、降压变压器油机发电机、UPSUPS和低压配电屏组成。和低压配电屏组成。交流供电系统可以有三种交流电源：交流供电系统可以有三种交流电源：变电站供给的市电、变电站供给的市电、油机发电机供给的自备交流电、油机发电机供给的自备交流电、UPSUPS供给的后备交流电。供给的后备交流电。直流供电系统直流供电系统直流系统直流系统组成组成整流器整流器蓄电池组蓄电池组直流配电屏直流配电屏相关的馈电线路相关的馈电线路各种通信设各种通信设备备提供不间断提供不间断直流电源直流电源整流器，经过几年的发展，变成了开关电源设备。整流器，经过几年的发展，变成了开关电源设备。接地系统接地系统为了提高通信质量、确保通信设备与人身的安全，通信固定台站的交流和直流供电系统都必须有良好的接地装置。把可能加在人身上的电压限制在某一范围之内，使之通过人把可能加在人身上的电压限制在某一范围之内，使之通过人体的电流不超过允许范围，这一电压就称为体的电流不超过允许范围，这一电压就称为安全电压安全电压安全电压的安全电压的额定值额定值，有工频电压（有效值），有工频电压（有效值）42V、36V、24V、12V和和6V几种，分别适用于不同的使用环境。一般可采用几种，分别适用于不同的使用环境。一般可采用36V安全电压。安全电压。监控系统监控系统 监控是提高通信台站电源系统稳定、可靠、安全供电和集中管理不可缺少的一个环节。监控的目标是对分布的各个独立的电源系统和系统内的各设备进行遥测、谣信和遥控，实时监控系统和设备运行状态，记录和处理相关数据，及时发现故障及对电源设备进行必要的控制，从而实现少人或无人值守。监控内容可分为电压、电流、电度、频率、设备运行状态、温湿度等。供电方式供电方式通信供电系统的三种形式：通信供电系统的三种形式：集中供电、集中供电、分散供电、分散供电、混合供电混合供电组成：组成：1 1、交流供电系统、交流供电系统 2 2、直流供电系统、直流供电系统 3 3、接地系统、接地系统 4 4、集中监控系统、集中监控系统 集中供电集中供电交流供电系统 组成：交流电源(高压市电或低压市电)、油 机发电机供给 的 自 备 交 流 电 源、整 流 器、蓄 电池和逆变器组成的交流不间断电源 集中供电集中供电集中供电集中供电主要设备及功能：（1）交流电源的引入：重要通信台站一般都由两个变电站 引入两路高压电源，并且用专线引入，一路主用，另一路备用（2）降压：室内两台变压器，一台主用，另一台备用（3）分配电能：交流配电屏（4）备用电源：油机发电机，低压市电和油机发电机的转换在配电屏上完成 集中供电集中供电2直流供电系统组成：整流器、蓄电池、直流变换器和直配电屏采用方式：并联浮充供电方式3.接地系统作用：确保通信设备和人身的安全分类：（1）交流接地 （2）直流接地 （3）保护接地和防雷接地注意：地线系统的组成 军事通信电源系统的组成第一部分第一部分 通信电源专业整体介绍通信电源专业整体介绍集中供电系统图集中供电系统图集中供电系统图分散供电分散供电组成方式组成方式:交流供电系统仍采用集中供电方式，直流供电系统采交流供电系统仍采用集中供电方式，直流供电系统采取分散供电方式，可分楼层设置，也可按各通信系统设置。取分散供电方式，可分楼层设置，也可按各通信系统设置。分散供电分散供电第一部分第一部分 通信电源专业整体介绍通信电源专业整体介绍分分散散供供电电系系统统图图分散供电分散供电1、分散供电方式的优点（1）可适应超大容量通信抠纽的要求（2）当电源出现故障，可避免造成大范围通信中断（3）缩短供电距离，减小损耗，提高效率2、分散供电应考虑的问题（1）在直流部分，应考虑将蓄电池放在通信机房是否会污染 机房的问题（2）要考虑楼板的压力是否承受得了笨重的电源设备混合供电混合供电组成：组成：太阳能电源、风力发电机、低压市电、太阳能电源、风力发电机、低压市电、蓄电池组、整流配电设备及移动电站等蓄电池组、整流配电设备及移动电站等供电方式：供电方式：交流市电电源与太阳能电源交流市电电源与太阳能电源(或风或风 力发电机力发电机)组成的混合供电方式组成的混合供电方式 混合供电混合供电第一部分第一部分 通信电源专业整体介绍通信电源专业整体介绍混合供电系统图混合供电系统图第 100 页勘察提纲勘察提纲以基站电源勘察为例，说明电源勘察内容与注意事项。第 101 页电源说明目录电源说明目录以G网电源说明为例，说明“电源说明”主要构成。第 102 页中国移动通信集团设计院有限公司谢谢2014-06