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48V整流器配置與直流系統設置配置燈塔電池
作者:臥龍電氣浙江燈塔電源有限公司    發布于:2018-05-07 21:18:23    文字:【】【】【
摘要:摘 要 就-48V開關電源的整流器設置裝備擺設、蓄電池放電終止電壓、直流供電系統設置方案和電力裝備安插等事宜,說明了概念 。 關頭詞 整流器 直流供電系統 蓄電池 放電終止電壓
陪伴著改造開放,我國的通訊業迅速成長。為了打破通訊行業的壟斷,國家實行了一系列的改造措施,重新組建了中國電信團體、中國移動團體、中國網通團體、中國聯通、中國衛星通訊團體、鐵道通訊信息公司等6年夜通訊團體。各通訊運營商都十分重視網絡建設,不竭擴年夜網絡規模,完善其功能。而通訊網絡心臟的電源,對保障通訊網絡平安靠得住運行起著相當重要的作用。
下面將著重論述-48V整流器設置裝備擺設與直流系統設置。
1 電源系統組成
電源系統組成方框示意圖如圖1所示。
交換局交流供電系統由專用變壓器、市電油機轉換屏、交流配電屏和備用發機電組組成。移動油機可提供給急用電。
直流供電系統由整流裝備、蓄電池組和直流配電裝備組成。直流供電系統向通訊裝備提供直流電源。
交流不中斷電源裝備(UPS)由AC/DC整流器、DC/AC逆變器、控制電路、蓄電池、靜態開關、旁路開關等組成,對通訊裝備及其附屬裝備提供不中斷交流電源。
2 -48V整流器設置裝備擺設
2.1 通訊裝備耗電量
作為設計人員,??囱b備供給商提供的耗電量準確靠得住,以便設計出合理的供電系統。筆者曾就此事與多家知名通訊裝備制造商的技術人員進行探討,對方詮釋,他們提供的耗電量有實驗依據,是公司總部提供的數據。他們也認可提供的耗電量非裝備持久運行數據,但他們只能提供裝備最年夜耗電量。
通訊裝備供給商提供的數據,設計者可以參考,究竟?結果那是有實驗依據的。裝備的最年夜耗電量通常為指某機柜滿設置裝備擺設、工作在較惡劣情況時的數值。
如朗訊交換裝備機柜中的風扇,其功耗占整個機柜耗電量的百分比是較年夜的,風扇在機柜未滿設置裝備擺設與滿設置裝備擺設時的轉速是紛歧樣的。轉速分歧,耗電量固然有差異。若是要求裝備制造商提供風扇在分歧轉速下的耗電量,是不現實的。
再如,S1240程控交換裝備的適合工作溫度為15~25℃、濕度為 30%~70%。該裝備在溫度5~42℃、濕度為 20%~50%的極端惡劣情況下,也能夠工作,可是,在適合工作情況與惡劣工作情況下,裝備的耗電量肯定是有差異的。
是以,設計人員不要盡對照搬廠商提供的數據,對已在網上運行的某種裝備,再次擴容時,可以參考該種裝備的持久運行負荷,連系裝備供給商提供的數據,得出較合理的裝備耗電量;對于不曾使用過的裝備,則可采用通訊裝備供給商提供的數據。但應注重,同類型、同規模的交換、數據、智能網等裝備,分歧廠家的產物耗電量相差是較年夜的。
2.2 整流器設置裝備擺設
通訊電源裝備的設置裝備擺設應當知足裝備的最年夜耗電量。原郵電部發布的《通訊電源裝備安裝設計規范》(YD 5040-97)要求,采用高頻開關型整流器的局(站),應按n+1冗余方式肯定整流器的設置裝備擺設。其中n只主用,n≤10時,1只備用;n>10時,每10只備用1只。主用整流器的總容量應按負荷電流和電池的均充電流(10小時率充電電流)(無人站除外)之和肯定。
-48V直流供電系統,蓄電池年夜部門時間處在浮充運行方式,當前使用的閥控式密封鉛酸蓄電池,浮充電壓在2.23~2.27V/只,即系統電壓凡是在-53.52~-54.48V。
通訊裝備受電端子上電壓變更范圍應在-40~-57 V之間,交換局使用的蓄電池放電終止電壓凡是設置為1.80 V/只,即蓄電池組放電終止電壓為-43.2 V,低壓告警點一般設置為-44.4V。
閥控式密封鉛酸蓄電池的充電進程為先限流充電,再恒壓充電,蓄電池充電特征如圖2所示。
例如,某交換局現有直流負荷為620 A,系統電壓為-53.8 V,通訊裝備的功率為
P=53.8×620=33356(W)
通訊裝備都是恒功率運行的,系統運行中某個用電部件接通,它的功率就是恒定的。系統電壓一按時,電流有波動,是由于系統接通的用戶數有變化。若是系統電壓不變,接通的用戶數不變,直流負荷就不會變。
假設蓄電池放電至低壓告警點-44.4 V時,市電恢復或備用發機電組啟動。此時系統電壓為-44.4 V,那末系統電流為I=33 356/44.4=751(A)
此時通訊裝備直流負荷較系統電壓為-53.8V時的直流負荷,增年夜了131A。
設置裝備擺設開關電源整流器,還應斟酌整流器的均分負載性能。信息工業部發布的《通訊用高頻開關整流器》(YD/T 731-2002)劃定,當系統在年夜于半載狀態工作時,其均分負載的不服衡值應不跨越直流輸出電流額定值的5%。
系統整流器的設置裝備擺設亦沒需要太年夜,年夜了也是一種浪費。閥控式密封鉛酸蓄電池最年夜充電電流不應跨越電池安時數C10的25%,即每100 Ah,充電電流不應跨越25 A。應合理地設置蓄電池充電電流,充電電流太小,蓄電池充電時間太長;充電電流太年夜,會損傷蓄電池,縮短其壽命,凡是以10小時率充電電流為好。
3 -48V直流系統設置
3.1 蓄電池放電終止電壓設置
交流電中斷,由蓄電池放電供通訊裝備用電。蓄電池放電至通訊裝備負載端子放電回路全程壓降分為五部門:蓄電池組自己壓降(U1)、電池至直流配電屏線路壓降(U2)、直流配電屏內放電回路壓降(U3)、直流配電屏至通訊裝備電源分配柜壓降(U4)、直流分配柜至通訊裝備受電端壓降(U5) 。直流壓降分配圖見圖3。
信息工業部發布的《通訊用閥控式密封鉛酸蓄電池》(YD/T799-2002)劃定,電池間的毗連壓降ΔU≤10mV(蓄電池按1小時率電流放電時)。-48V系統每組蓄電池由24只2V蓄電池組成,蓄電池組自己壓降(V1) 可按0.24V斟酌。
信息工業部發布的《通訊用配電裝備》(YD/T 585-1999)劃定,直流配電屏電壓降≤500 mV(情況溫度20℃,通以直流配電屏的額定電流時;對直流配電裝備設有限流電阻的輸出分路的負載端子不進行直流配電裝備的電壓降實驗)。直流配電屏內放電回路壓降(U3)可按0.5V斟酌。
放電回路全程壓降肯定時,可供分配的壓降為U2、U4、U5,應合理的分配各段壓降,若何計較U2、U4、U5,在此不展開論述。
為知足通訊裝備負載端子電壓變更范圍,凡是直流配電屏設置不宜距通訊裝備過遠,同時蓄電池設置不宜距直流配電屏太遠。在蓄電池放電終止電壓一按時,放電線路太長,線路上壓降增加,為減小壓降,就要增年夜導線截面積,凡是,要把導線截面積控制在可操作的范圍內?,F在,蓄電池與直流配電屏毗連一般不采用硬銅母排,多采用軟電纜。一般情況下,蓄電池至直流配電屏電纜不要多于RVVZ-240電纜4根,多了,極難接線。
解決放電回路中線路上壓降過年夜的另外一個法子是犧牲蓄電池容量,提高放電終止電壓。
蓄電池額定容量,我國采用的是10小時率標稱值(國外有的采用8小時率標稱值),即在情況溫度為25℃、蓄電池以 10小時率電流放電、在放電終止電壓為1.80 V/只時,蓄電池放出的容量為其額定容量。
蓄電池放電終止電壓的設置,回根究竟是由通訊裝備受電端子上電壓變更范圍(-40~-57V)決議的。受電端子上電壓低于-40V,通訊裝備沒法工作。交換局設置裝備擺設的蓄電池,放電終止電壓凡是設置在1.80V/只。若是放電回路中線路上壓降過年夜,為使通訊裝備正常工作,無妨把蓄電池放電終止電壓設置在1.81~1.85V/只。
蓄電池在放電終止電壓1.81~1.85V/只,時放出的容量小于其額定容量。犧牲了蓄電池容量,可能知足不了對通訊裝備的放電時間,要響應增年夜蓄電池的設置裝備擺設。放電終止電壓為1.81~1.85V/只時蓄電池的放電性能,需查閱相關數據。
若是通訊裝備電壓范圍較寬,同時蓄電池組、直流配電裝備、通訊裝備三者相距較近,可把蓄電池放電終止電壓設置在1.75~1.79V/只,使蓄電池放出較額定容量更多的容量。
3.2 直流系統設置
在直流供電系統中,凡是蓄電池組接進與通訊負載直流引出為統一個直流配電屏,或是屏頂母線相通的幾個直流配電屏。也可憑據現實情況,靈活設置。
例如,某局電力電池室位于地下室,交換機房位于樓上四層,電纜走公用電纜上線井。由于直流配電屏距通訊裝備很遠,同時為避免以后交換裝備擴容,公用電纜上線井內沒法布線,該局采用的供電系統,把常規直流配電屏一拆為二,如圖4所示。
直流屏(1)解決蓄電池的充、放電,直流屏(2)提供通訊裝備所需直流端子。直流屏(1)至直流屏(2)的毗連電纜按該局交換滿容量(即終局容量)的直流負荷設計。
鑒于公用電纜上線井內電纜較多,同時兩個直流屏相距較遠,為系統平安起見,直流屏(1)至直流屏(2)的毗連電纜未從直流屏(1)的屏頂母線直接接至直流屏(2)的屏頂母線。
由于該局直流負荷年夜、供電線路長,蓄電池放電終止電壓設置高于1.80V/只,即蓄電池組放電終止電壓高于凡是的43.2V。
對于分樓層設置多個電力電池室的情況,也不會由此帶來維護上的未便。由于現在電源裝備自己的各類庇護和控制功能比力完善,自動化水平和靠得住性較高,維護人員可經由過程監控系統,查看裝備的運行情況甚至控制響應裝備,改變其運行方式。
3.3 高、低阻配電系統與電力裝備平面安插
若是有多套電源系統同室安裝,就要為每套系統都留出足夠的擴容空間,避免留下隱患,電源裝備安插應整潔、有序。
傳統的低阻配電系統,通訊裝備自配有電源分配柜,把從直流配電屏引來的直流電進行再次分配,供給通訊裝備用電。凡是1個交流配電屏、2個直流配電屏、2~3個開關電源架即可知足系統要求。生產廠家分歧,每架開關電源容量從600~1 200A不等。我國使用的通訊裝備,除瑞典愛立信公司的程控交換裝備外,都采用低阻配電系統。
地高阻配電系統中,各分路中都接有一定阻值的電阻,避免因某一負載分路發生短路而引發配電系統電壓瞬變,影響其他分路負載的正常工作,目的是提高系統的靠得住性。
蓄電池放電時,由于每放電回路都接有電阻,串聯電阻上發生電壓降,會致使負載電壓下降。為使串聯電阻的年夜小與負載電流恰當匹配,每放電回路的電流都很小。每一個交換機柜都需從直流配電屏引2~6路的電源線。憑據容量分歧,一套交換裝備一般需從直流配電屏引數百條電纜。
高阻配電系統不宜設置在距交換裝備較遠處,距離遠了,每分路的電纜線經就要加年夜。數百條、成捆的電纜走較長的距離,不利便,也不平安。在瑞典,高阻配電系統的配電柜有時就與交換裝備同業(列)安裝。
一個高阻直流屏凡是能提供一百多個小分路,要為一套高阻配電系統留出3~4個直流屏空間。高阻直流屏分兩種,有的可接進蓄電池,有的不成接進蓄電池,僅提供高阻配電端子。相對可接進蓄電池的高阻直流屏而言,不成接進蓄電池的高阻直流屏凡是能提供較多的高阻配電端子。
與開關電源配套使用的交流配電屏容量凡是為400 A,交流引進線的選擇應能知足交流屏的額定容量。載流量為400 A的交流三相電纜較粗,工程實踐中,建設單元往往提出,一套電源系統(包括UPS不中斷電源)的交流負荷其實不年夜,耗電量最年夜的機房空調裝備配有專用的交流屏,??催x擇線徑細一些的電纜,便于施工。解決此類問題的方式,可以斟酌多套電源系統適用交流配電屏。電力電池室設有多套電源系統時,憑據現實情況,不是每套電源系統都必需設置裝備擺設交流配電屏。
4 竣事語
電源是通訊網絡的重要組成部門,在通訊網中起著重要的作用,應重視通訊電源的建設。
直暢通流暢信裝備的負荷電流隨著系統電壓的下降會逐漸增年夜,通訊電源裝備的設置裝備擺設應當知足裝備的最年夜負荷。整流器的設置裝備擺設應以通訊裝備的功率為依據,同時設置合適的蓄電池充電電流。
交換局設置裝備擺設的蓄電池,放電終止電壓的設置不要局限在1.80V/只,可憑據分歧情況,靈活設置在1.75~1.85V/只。
憑據用電裝備種類分歧,設置多個電力電池室是可行的,不會是以帶來維護的未便;安插電力電池室,要給擴容裝備留出足夠的空間,避免給電源裝備擴容帶來未便。
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