整個通信系統(tǒng)，電源絕對不可忽視

通信電源是整個通信系統(tǒng)的重要組成部分，就像人體的心臟一樣，電源設(shè)備供電質(zhì)量及供電可靠性，將直接影響整個通信系統(tǒng)及其質(zhì)量。

通信電源設(shè)備和設(shè)施主要包括：交流市電引入線路、高低壓局內(nèi)供配電設(shè)備、油機(jī)發(fā)電機(jī)組、整流器、蓄電池組、直流變換器、UPS、以及各種交直流配電屏等，組成一個完整供電系統(tǒng)，合理的進(jìn)行控制、分配、輸送，滿足通信設(shè)備的要求。

本文內(nèi)容包括：

■高低壓配電系統(tǒng)

■直流供電系統(tǒng)

■UPS供電系統(tǒng)

■新能源供電系統(tǒng)

■油機(jī)發(fā)電機(jī)組

■防雷接地系統(tǒng)

■電力電纜及斷路器

■動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

高低壓配電系統(tǒng)

高低壓配電系統(tǒng)組成和作用

一般通信企業(yè)變電站所輸入電壓為10KV，所以高壓傳輸?shù)碾娔芩偷诫娦牌髽I(yè)需要將35KV～220KV高壓降至10KV。

高低壓配電系統(tǒng)設(shè)備作用：將高壓(10KV)引入進(jìn)高壓進(jìn)線柜、計量柜、避雷柜、出線柜至變壓器高壓側(cè)。

低壓配電設(shè)備作用：變壓器低壓側(cè)出線進(jìn)低壓進(jìn)線柜經(jīng)電容補(bǔ)償柜和若干個出線柜，作用是集中和分配電能。

高壓配電設(shè)備

低壓配電設(shè)備

低壓(380/220) 配電柜（屏）/低壓開關(guān)柜是連接降壓變壓器、低壓電源和交流負(fù)載的裝置，它可以完成市電與備用電源轉(zhuǎn)換、負(fù)載分路以及保護(hù)、測量、告警等功能

市電分類

■一類市電供電為從兩個穩(wěn)定可靠的獨(dú)立電源各自引入一路供電線。該兩路不應(yīng)同時出現(xiàn)檢修停電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于1次，平均每次故障時間不應(yīng)大于0.5h。兩路供電線宜配置備用市電電源自動投入裝置。

■二類市電供電線路允許有計劃檢修停電，平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于3.5次，平均每次故障時間不應(yīng)大于6h。供電應(yīng)符合下列條件之一的要求：

a.由兩個以上獨(dú)立電源構(gòu)成穩(wěn)定可靠的環(huán)形網(wǎng)上引入一路供電線。

b.由一個穩(wěn)定可靠的獨(dú)立電源或從穩(wěn)定可靠的輸電線路上引入一路供電線。

■三類市電供電為從一個電源引入一路供電線，供電線路長、用戶多、平均每月停電次數(shù)不應(yīng)大于4.5次，平均每次故障時間不應(yīng)大于8h。

■四類市電供電應(yīng)符合下列條件之一的要求：

a.由一個電源引入一路供電線，經(jīng)常晝夜停電，供電無保證，達(dá)不到第三類市電供電要求。

b.有季節(jié)性長時間停電或無市電可用。

直流供電系統(tǒng)

直流供電系統(tǒng)簡介

直流供電系統(tǒng)是向通信局（站）提供直流（基礎(chǔ)）電源的供電系統(tǒng)。根據(jù)工信部最新頒布的《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》的規(guī)定:

■－48V和±24V為直流基礎(chǔ)電源

■其中－48V為首選基礎(chǔ)電源，

■± 24V為過渡電源（逐步淘汰、在新建系統(tǒng)中不再使用）。在實際應(yīng)用中如果必需± 24V或者其他直流電壓種類的電源，一般通過直流－直流變換器的方式將－48V基礎(chǔ)電源變換成± 24V或其他直流電壓種類的電源。

集中供電系統(tǒng)

通信電源系統(tǒng)由高低壓配電系統(tǒng)、變壓器、低壓配電、油機(jī)發(fā)電機(jī)組、整流器、交、直流配電屏、UPS電源、蓄電池組、變換器和通信設(shè)備配電屏組成。

分散供電系統(tǒng)

混合供電系統(tǒng)

各部分功能介紹

■變電站：由市電引入10KV（6KV）至高壓配電系統(tǒng)柜（進(jìn)線、測量、出線）-變壓器（降壓到380V）---低壓配電柜（進(jìn)線、補(bǔ)償、出線分配）。

■油機(jī)發(fā)電機(jī)組：作為市電的備用電源，輸出380V交流電源至低壓配電柜通過切換開關(guān)和市電進(jìn)行切換。

■交流配電屏：把380/220V交流電進(jìn)行分配。

■整流器：把380/220V交流電進(jìn)行整流，變換成-48V直流電。

■直流配電屏：把-48V直流電進(jìn)行分配，分到各個通信機(jī)房設(shè)備直流配電屏或直流用電設(shè)備。

■UPS電源：提供不間斷交流電源。輸出220V/380V交流電源。

■蓄電池：提供交、直流備用電源，為整流器提供-48V電源；為UPS提供380/220V電源。

■直流變換器：把-48V電源變換成設(shè)備所需要的不同電壓等級的直流電源，例如：-12V、-24V、+60、-60V、110V等等。

直流供電系統(tǒng)運(yùn)行方式

交換局的直流供電系統(tǒng)運(yùn)行方式采用－48V全浮充供電方式。即在市電正常時，交流市電先經(jīng)過高頻開關(guān)電源的整流，然后向蓄電池組浮充并向通信設(shè)備供電；

當(dāng)市電（故障）停電而發(fā)電機(jī)組未啟動供電前，由蓄電池組放電向通信設(shè)備提供直流不間斷供電，其允許放電時間一般為1～2小時；

當(dāng)發(fā)電機(jī)組或市電恢復(fù)供電時，直流供電系統(tǒng)先經(jīng)恒壓限流充電而后轉(zhuǎn)入浮充方式供電。

移動基站（或光纜、微波中繼站）直流供電系統(tǒng)運(yùn)行方式一般也采用－48V全浮充供電方式。即在市電正常時，經(jīng)過組合開關(guān)電源架上的整流模塊與蓄電池并聯(lián)浮充并向通信設(shè)備供電；

當(dāng)市電（故障）停電而移動發(fā)電機(jī)組未供電前，先由蓄電池組并聯(lián)放電向通信設(shè)備供電；

當(dāng)發(fā)電機(jī)組或市電恢復(fù)供電時，直流供電系統(tǒng)先經(jīng)恒壓限流充電而后轉(zhuǎn)入浮充方式供電。

移動基站直流系統(tǒng)與交換局直流系統(tǒng)的區(qū)別

當(dāng)基站蓄電池放電至第一級切斷電壓設(shè)置點(diǎn)時（3小時左右），自動斷開負(fù)荷較大的基站設(shè)備，以保證傳輸設(shè)備較長時間（20小時左右）正常運(yùn)行；

若市電停電時間較長而移動發(fā)電機(jī)組未上站時，當(dāng)蓄電池放電至終止電壓時則自動斷開電池輸出，以免蓄電池繼續(xù)放電而造成蓄電池的損壞。因此，移動發(fā)電機(jī)組應(yīng)在蓄電池放電至終止電壓前上站發(fā)電，以免造成通信的中斷。

直流供電系統(tǒng)設(shè)備配置原則

直流供電系統(tǒng)的設(shè)備配置和導(dǎo)線選擇主要根據(jù)通信局（站）各種通信設(shè)備近遠(yuǎn)期的直流負(fù)荷調(diào)查統(tǒng)計，來配置高頻開關(guān)整流器、蓄電池組、交直流配電屏的容量和數(shù)量以及選擇導(dǎo)線的線徑與規(guī)格型號。

交、直流配電屏的容量按遠(yuǎn)期負(fù)荷配置，其輸出負(fù)荷分路可根據(jù)用電設(shè)備的需求而定。

高頻開關(guān)整流器的容量應(yīng)同時滿足近期通信負(fù)荷和蓄電池組充電用負(fù)荷之和。整流模塊的數(shù)量應(yīng)采用冗余（N＋1）的配置方式。

蓄電池的容量應(yīng)能滿足規(guī)定的允許放電時間要求。

直流供電母線的線徑應(yīng)能滿足直流供電回路全程最大允許壓降。

整流器容量及數(shù)量配置

采用高頻開關(guān)型整流器的局（站），應(yīng)按n+1冗余方式確定整流器配置，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?cè)萘繎?yīng)按負(fù)荷電流和電池的均充電流（10小時率充電電流）之和確定。

對于采用太陽能等新能源混合供電系統(tǒng)供電的局站，當(dāng)蓄電池10小時率充電電流遠(yuǎn)大于通信負(fù)荷電流時，主用整流器的容量應(yīng)按負(fù)荷電流和20小時率的充電電流之和確定。

開關(guān)電源和蓄電池的配置方法

設(shè)計依據(jù)：中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T5040-2005 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計規(guī)范：

首先配置蓄電池組的容量

然后再配置開關(guān)電源的容量

蓄電池容量的計算方法

明確負(fù)荷電流的大小

確定蓄電池放電的時間

計算出具體蓄電池的容量

放電容量系數(shù)表

寬電壓壓降分配

窄電壓壓降分配

開關(guān)電源

分類

■開關(guān)電源架

僅有整流功能而不具備直流配電及電池輸入功能，與直流屏等可組成大容量直流供電系統(tǒng)

■組合開關(guān)電源

機(jī)架內(nèi)具有整流、交直流配電、電池輸入、控制等功能在內(nèi)的完整機(jī)架，用于容量較小的系統(tǒng)

開關(guān)整流器的工作原理

開關(guān)電源主要特點(diǎn)

重量輕、體積小

效率高（達(dá)90%以上）

功率因數(shù)高（大于0.92)

穩(wěn)壓精度高達(dá)0.2%

噪音低

維護(hù)方便

可靠性強(qiáng)

擴(kuò)容方便

調(diào)試方便

便于實現(xiàn)集中監(jiān)控、無人值守

對交流輸入電源要求低

自動化程度高

存在高頻諧波干擾

控制電路復(fù)雜

直流供電系統(tǒng)的設(shè)備

交換局內(nèi)直流供電設(shè)備主要有高頻開關(guān)電源整流器和與之配套的交流配電屏、直流配電屏，蓄電池組以及直流－直流變換器等。

移動基站或光纜、微波中繼等通信站由于直流負(fù)荷通常較小，故多采用集交流配電、開關(guān)整流器和直流配電于一體的組合式開關(guān)電源。

交流配電屏

用于高頻開關(guān)整流器及其他通信用電設(shè)備的交流配電屏，主要作為交流電源的接入與負(fù)荷的分配。

具有兩路交流電源引入，能進(jìn)行主、備用電源轉(zhuǎn)換，對兩路交流電源有自動轉(zhuǎn)換要求的電路必須具有可靠的機(jī)械及電氣連鎖。

輸出負(fù)荷分路可根據(jù)不同用電設(shè)備的需求而定。

對有照明分路的配電屏，應(yīng)有保證交流照明分路和直流事故照明分路，并有自動轉(zhuǎn)換裝置。

具有過壓、欠壓、缺相等告警功能以及過流、防雷等保護(hù)功能。

交流屏應(yīng)能夠提供反應(yīng)供電質(zhì)量和交流屏自身工作狀態(tài)的監(jiān)測量，如三相電壓、電流值，市電供電狀態(tài)，主要分路輸出狀態(tài)等，并上送監(jiān)控模塊。

高頻開關(guān)整流架

高頻開關(guān)整流架主要由若干個整流模塊和監(jiān)控模塊組成一單獨(dú)機(jī)架。

高頻開關(guān)整流器是將從交流配電屏引入的交流電整流為通信設(shè)備所需的直流工作電源，其輸出端與直流配電屏相連接，并通過直流屏的相應(yīng)端子與蓄電池組和通信設(shè)備相連，對蓄電池組浮充電并向通信設(shè)備供電。

監(jiān)控模塊

是高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中的智能裝置，對系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一的管理。

該模塊通過內(nèi)部通信接口，根據(jù)預(yù)定的工作程序，對開關(guān)整流模塊、交、直流配電屏及電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)視、控制和管理

通過RS232/485外部接口納入上一級監(jiān)控管理系統(tǒng)，發(fā)送并接受相應(yīng)的信息，執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)的命令。

完成對各種參數(shù)及運(yùn)行信息的存貯，維護(hù)人員在現(xiàn)場進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，將系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)進(jìn)行實時的顯示等。

直流配電屏

直流配電屏位于整流器與通信負(fù)載之間，主要用于直流電源的接入與負(fù)荷的分配，即整流器輸出、蓄電池組的接入和直流負(fù)荷分路的分配。

主要功能為：

可接入二組蓄電池。

負(fù)荷分路及容量可根據(jù)系統(tǒng)實際需要確定。

具有過壓、欠壓、過流保護(hù)和低壓告警以及輸出端浪涌吸收裝置。

對于蓄電池充放電回路以及主要輸出分路能夠進(jìn)行監(jiān)測。

移動基站所用的直流配電部分具有低電壓和電池切斷保護(hù)功能。

直流配電柜

直流－直流變換器

直流－直流變換器（DC－DC）是一種將直流基礎(chǔ)電源轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌妷悍N類的直流變換裝置。

目前通信設(shè)備的直流基礎(chǔ)電源電壓規(guī)定為－48V，由于在通信系統(tǒng)中仍存在－24V（通信設(shè)備）及±12V、±5V（集成電路）的工作電源，因此，有必要將－48V基礎(chǔ)電源通過直流－直流變換器變換到相應(yīng)電壓種類的直流電源，以供各種設(shè)備使用。

分立式開關(guān)電源

組合開關(guān)電源

-48V電源系統(tǒng)（50A模塊）

系統(tǒng)型號：PS48400-2C/50

整流模塊：HD4850-2，2900W

監(jiān)控模塊：PSM-A11

系統(tǒng)容量： -48V/400A

外形尺寸：600x600x1600

一體化電源

室外型開關(guān)電源

工作溫度范圍：

-40℃～+45℃(北方型)

-10℃～+45℃(南方型)

濕度范圍：5～100％

防水防塵：

設(shè)備倉IP55；

電池倉IP34

蓄電池

蓄電池

蓄電池是直流供電系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。

蓄電池在系統(tǒng)中的作用主要作為儲能設(shè)備，當(dāng)外部交流供電突然中斷時，通信設(shè)備的正常工作將會受到威脅，而蓄電池作為系統(tǒng)供電的后備保護(hù)，可提供1～20小時或更長時間的不停電供電電源。

因此，蓄電池作為系統(tǒng)供電的最后一道保證，也是維持正常通信的最后一道保障。

蓄電池的應(yīng)用

蓄電池組成

蓄電池由正、負(fù)極板組、電解液和電池槽等部分組成。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀鉛（Pb）。電解液由蒸餾水和純硫酸按照一定的比例配置而成的。

當(dāng)電解槽中裝入一定密度的電解液后，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)開始和電解液進(jìn)行一系列的化學(xué)反應(yīng)，正負(fù)極板上形成2.1V的電位差，該電位差就是蓄電池的電動勢（E）。所以在蓄電池充電時，外接直流電源的電壓應(yīng)高于蓄電池的電動勢。

放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)

蓄電池放電過程中總的電化學(xué)反應(yīng)為：

PbO2＋2H2SO4＋Pb—>PbSO4＋2H2O+PbSO4

蓄電池在放電過程中，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)都不斷轉(zhuǎn)變成PbSO4。由于硫酸鉛的導(dǎo)電性能比較差，所以放電后，蓄電池的內(nèi)阻增加。此外，在放電過程中，由于電解液中的硫酸鉛逐漸變成水，所以電解液的密度逐漸下降。因此蓄電池的內(nèi)阻增加，電動勢降低。放電終了時，蓄電池的端電壓下降到1.8V左右。

充電過程中的電化學(xué)反應(yīng)

蓄電池充電過程中總的電化學(xué)反應(yīng)為：

PbSO4＋2H2O+PbSO4—>PbO2＋2H2SO4＋ Pb

充電過程中，電解液的密度逐漸增加，蓄電池的電動勢逐漸增加。充電后期，極板上的活性物質(zhì)大部分已經(jīng)還原，如果繼續(xù)大電流充電，充電電流只能起分解水的作用。這樣，負(fù)極板上將有大量的氫氣逸出，正極板上將有大量的氧氣逸出，蓄電池產(chǎn)生劇烈的冒氣。

閥控式密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

密封性

少維護(hù)

結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可多層疊放安裝，占地面積少。

無流動電解液（吸附式），可以臥放。

閥控式密封蓄電池在出廠時已帶電荷，安裝好后稍加補(bǔ)充電即可投入實際運(yùn)行,使用起來較為方便。

閥控式密封鉛酸蓄電池的主要技術(shù)性能及要求

容量標(biāo)定：蓄電池容量以環(huán)境溫度25℃、單體放電終止電壓1.8V條件下的10h率額定容量表示。

浮充使用壽命：在環(huán)境溫度25℃的條件下，2V浮充運(yùn)行壽命8年,6V以上6年。

循環(huán)使用壽命：100％放電深度時的次數(shù)

浮充電壓：2.23～2.27V/只。

均充電壓：2.30～2.35V/只。

容量保存率：蓄電池靜置28天后其容量保存率不低于96％。

蓄電池端電壓的均衡性：由若干個單體組成一體的蓄電池，其各單體間的開路電壓最高與最低差值≤20mV。

電池連接條壓降：蓄電池按1h率電流放電，在兩只電池極柱根部測量的電池之間的連接條壓降≤10mV。

防酸霧性能：蓄電池在正常工作中應(yīng)無酸霧逸出。

防爆性能：蓄電池在充電過程中遇有明火內(nèi)部不應(yīng)引爆

閥控式密封蓄電池的使用

■正常環(huán)境條件

閥控式密封蓄電池應(yīng)在下述條件下連續(xù)工作。

環(huán)境溫度： -5℃～40℃。

相對濕度：≤90％（25℃）。

海拔高度：≤1000m。

安裝方式：室內(nèi)固定安裝。

■充電電壓

浮充電壓；2.23～2.27V/只。

均充電壓；2.30～2.35V/只。

閥控式密封鉛酸蓄電池的充放電

■閥控式密封鉛酸蓄電池的充放電

密封蓄電池在使用前不需進(jìn)行初充電，但應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電。補(bǔ)充充電方式及充電電壓應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)說明書規(guī)定進(jìn)行。一般情況下應(yīng)采取恒壓限流充電方式，補(bǔ)充充電電流不得大于0.2C10（Ｃ１０＝電池的額定容量）

■閥控式密封鉛酸蓄電池的均衡充電：

一般情況下，密封蓄電池組遇有下列情況之一時，應(yīng)進(jìn)行均充（有特殊技術(shù)要求的，以其產(chǎn)品技術(shù)說明書為準(zhǔn)），充電電流不得大于0.2C10，充電方式參照充電時間—電壓對照表。

浮充電壓有兩只以上低于2.18V／只。

擱置不用時間超過三個月。放電深度超過額定容量的20%。

■密封蓄電池充電終止的判據(jù)如下，達(dá)到下述三個條件之一，可視為充電終止：

充電量不小于放出電量的1.2倍。

充電后期充電電流小于0.01Ｃ（Ａ）。

充電后期，充電電流連續(xù)３小時不變化。

使用與維護(hù)中應(yīng)注意的幾個問題

■閥控式密封蓄電池的環(huán)境溫度

溫度對其使用壽命的影響很大，根據(jù)測算，當(dāng)環(huán)境溫度超過25度時，溫度每升高10度，其使用壽命將少一半。環(huán)境溫度最好保持在25度左右。

■閥控式密封蓄電池的充電電壓

出廠時已帶電荷，安裝時應(yīng)注意防止極間短路。

使用前應(yīng)補(bǔ)充電。

充電電壓的高低，直接決定著蓄電池的工作狀態(tài)及其性能。一般浮充電壓應(yīng)按廠家說明書選定在2.23~2.27V/只。

■直流供電系統(tǒng)的蓄電池一般設(shè)置兩組，交流不間斷電源設(shè)備（UPS）的蓄電池每臺一般設(shè)一組。當(dāng)容量不足時可并聯(lián)，蓄電池最多并聯(lián)組數(shù)不超過4組

■不同廠家、不同容量、不同型號、不同時期的蓄電池組嚴(yán)禁串、并聯(lián)使用。

不同放電率的放電電流和電池容量

下表例舉了同一蓄電池隨放電率改變的容量變化情況，表中以電解液溫度為25℃時10小時率下所放出的容量，作為蓄電池的額定容量

蓄電池放電曲線圖

蓄電池容量計算

Q：蓄電池容量（Ah）；

K：安全系數(shù)，取1.25；

I：負(fù)荷電流（A）；

T：放電小時數(shù)（h）；

η：放電容量系數(shù)；

t：實際電池所在地的最低環(huán)境溫度數(shù)值，有采暖設(shè)備時，按15℃考慮；無采暖設(shè)備時，按5℃考慮；

α：電池溫度系數(shù)，電解液溫度以25℃為標(biāo)準(zhǔn)時，放電小時率≥10時，取0.006；10＞放電小時率≥1時，取0.008；＜1時，取0.01

影響基站蓄電池使用壽命的因素

基站頻繁停電、停電時間長、停電時間無規(guī)律，使蓄電池頻繁充放電，是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的主要原因。

開關(guān)電源設(shè)置參數(shù)不合理，基站蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓過低，復(fù)位電壓設(shè)置過低，使蓄電池出現(xiàn)過放電甚至深度過放電現(xiàn)象，從另一方面加劇蓄電池負(fù)極板硫酸鹽化，是使蓄電池容量下降，使用壽命縮短的另一個主要原因。

基站使用環(huán)境較惡劣?；就ｋ姾螅捎跓o空調(diào)，使基站環(huán)境溫度逐步上升?；蛘哂捎诳照{(diào)故障，使基站室內(nèi)溫度偏高，從而降低了蓄電池使用壽命。

基站停電后，蓄電池放電至終止電壓，未及時進(jìn)行補(bǔ)充電，也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短。

膠體電池（閥控式密封膠體電池）

蓄電池采用凝膠狀的膠體電解液，正常使用時保持氣密和液密狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)部氣壓超過預(yù)設(shè)值時，安全閥自動開啟，釋放氣體，當(dāng)內(nèi)部氣壓降低后，安全閥自動閉合使其密封，防止外部空氣進(jìn)入電池內(nèi)部。電池在使用壽命期間，正常使用情況下無需補(bǔ)加電解質(zhì)。

容量系列

12V 50－－200Ah 2V 200－－3000Ah

使用環(huán)境-戶外基站

使用環(huán)境-風(fēng)光互補(bǔ)站

使用環(huán)境-太陽能站

UPS供電系統(tǒng)

UPS工作原理

UPS主要是由：整流濾波電路、充電器、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態(tài)開關(guān)、蓄電池組和控制、監(jiān)測、顯示告警及保護(hù)電路組成。

市電正常時，輸入電壓經(jīng)過整流濾波電路，一路給逆變器提供電壓，一路送入充電器給蓄電池充電。此時，靜態(tài)開關(guān)切換到逆變器端，由逆變器完成穩(wěn)壓和頻率跟蹤功能。

當(dāng)市電出現(xiàn)故障，UPS工作在后備狀態(tài)，靜態(tài)開關(guān)仍然切換在逆變器端，由逆變器將蓄電池的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓，通過靜態(tài)開關(guān)輸出到負(fù)載。

當(dāng)市電正常、逆變器出現(xiàn)故障或輸出過載時，UPS工作在旁路狀態(tài)，靜態(tài)開關(guān)切換到市電端，由市電直接給負(fù)載供電。

UPS的4個要素

高可用性的UPS的4個要素：可靠性、功能性、可用性、和故障容限。

可靠性：UPS模塊、靜態(tài)開關(guān)和配電設(shè)備必須非?？煽?，以MTBF 衡量，此外系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)盡量簡單，將單點(diǎn)故障減到最小。

功能性：應(yīng)能保護(hù)負(fù)載免受所有市電電源干擾的影響，不同技術(shù)的UPS所能保護(hù)的干擾是不同的。

可用性：必須允許系統(tǒng)中所有的電源設(shè)備同時維護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)一些元件維護(hù)時，系統(tǒng)仍能為負(fù)載正常供電。真正的可維性與系統(tǒng)的冗余度有關(guān)，但系統(tǒng)應(yīng)有內(nèi)部或外部維修旁路。

故障容限：系統(tǒng)必須具有故障容限以處理系統(tǒng)元件的故障而不影響負(fù)載設(shè)備的供電。

可靠性和功能性主要取決于UPS 的內(nèi)部技術(shù)，即采用備用（passivestandby）、互動（line interactive）、雙變換(double onversion)等技術(shù)。

可用性和故障容限主要取決于UPS 的冗余方式和配電電路方案

UPS分類

常用的UPS系統(tǒng)一般分為兩大類：備用冗余系統(tǒng)和并聯(lián)冗余系統(tǒng)。

備份冗余系統(tǒng)中，一臺電源裝置供電，另外幾臺備用，一旦正在運(yùn)行的電源裝置發(fā)生故障，備用電源裝置立即投入工作。

并聯(lián)冗余系統(tǒng)中，多臺電源裝置并聯(lián)供電，在正常工作狀態(tài)下，每臺電源裝置的輸出功率都低于它的額定輸出功率。

UPS工作方式

單機(jī)工作方式

串聯(lián)備份工作方式

并聯(lián)冗余工作方式

UPS單機(jī)工作方式

單機(jī)工作方式是UPS最常見的和最基本的工作方式，它一般使用在不能停電的一般負(fù)載場合，其可靠性較差。

UPS單機(jī)系統(tǒng)沒有容量的冗余，不能保護(hù)內(nèi)部模塊本身的故障。也不能保護(hù)設(shè)備的故障。因此，UPS 內(nèi)部模塊、系統(tǒng)和配電均不能同時維護(hù)；內(nèi)部模塊和配電均無故障容限。所以，單機(jī)系統(tǒng)僅適用于允許UPS停機(jī)2～4小時進(jìn)行維護(hù)，在此期間可以由帶有各種干擾的市電電源直接供電的負(fù)載。對于要求更高的可用度的應(yīng)用場合，雙變換UPS單機(jī)系統(tǒng)就不適用了。

UPS串聯(lián)備份工作方式

雙機(jī)熱備份也是為了大大提高供電系統(tǒng)的可靠性，它和雙機(jī)并聯(lián)一樣，也是使用在特別重要的場合。

其工作方式是：UPS2的輸出作為UPS1的旁路輸入，正常時UPS1處于主用狀態(tài)，承擔(dān)100%的負(fù)載，UPS2處于熱備份狀態(tài)；UPS1故障，則由UPS2轉(zhuǎn)為主用，承擔(dān)全部負(fù)載；UPS1、UPS2均故障，則由市電經(jīng)靜態(tài)旁路開關(guān)直接對負(fù)載供電。

缺點(diǎn)：主備機(jī)老化程度不一，易造成切換失敗?；蛐枰ㄆ诘箵Q。

UPS并聯(lián)冗余工作方式

兩臺UPS并聯(lián)的必要條件時同頻、同相、等幅，因此必須有一個并聯(lián)控制器，它主要完成同步鎖相、均流及并聯(lián)管理等功能。

UPS并聯(lián)的目的是為了大大提高供電系統(tǒng)的可靠性，它往往使用在特別重要的場合，如通信、衛(wèi)星發(fā)射中心、石油、化工、電力、鋼鐵、金融和廣播電視等系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)停電會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此要求供電系統(tǒng)的絕對可靠。

其運(yùn)行模式是：兩臺UPS均正常時，各承擔(dān)50%的負(fù)載；當(dāng)其中某一臺UPS故障，由另外一臺承擔(dān)100%的負(fù)載；當(dāng)兩臺UPS均故障時，市電經(jīng)靜態(tài)旁路開關(guān)直接對負(fù)載供電。

并聯(lián)冗余UPS- 單母線供電系統(tǒng)

并聯(lián)冗余UPS- 雙母線供電系統(tǒng)

并聯(lián)冗余臺數(shù)

廠家一般承諾可以6臺（8臺）UPS 并聯(lián)。但是，當(dāng)并聯(lián)的單機(jī)UPS 系統(tǒng)的數(shù)目增大時，并聯(lián)冗余系統(tǒng)的可用度的提高的幅度會減小。N很大時，并聯(lián)冗余系統(tǒng)可用度的提高并不明顯。而且，在實際應(yīng)用中，N 較大的N+1并聯(lián)冗余系統(tǒng)的故障率較高。所以，在投資允許的情況下應(yīng)盡量采用1+1并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)。如果系統(tǒng)容量很大，必須采用N+1并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)時，應(yīng)注意并聯(lián)的單機(jī)臺數(shù)不宜太多，一般建議N≤3。

新能源供電系統(tǒng)

太陽能供電系統(tǒng)組成

太陽能電池方陣

儲能裝置：一般為閥控密封鉛酸蓄電池。

配電裝置：即太陽能控制器，用來控制太陽能電池對蓄電池的充電和蓄電池對通信設(shè)備的放電，系統(tǒng)控制器還具有溫度傳感器、煙霧傳感器、蓄電池回路熔斷器輔助觸點(diǎn)、太陽能電池方陣輔助觸點(diǎn)和門禁觸點(diǎn)等

通信設(shè)備

電壓變換裝置（個別）：只在供給不同電壓的通信設(shè)備時才使用

太陽能供電系統(tǒng)-運(yùn)行方式

在有光照時，太陽能電池控制器控制太陽能電池對蓄電池的充電，充滿電的蓄電池經(jīng)過太陽能電池控制器對通信設(shè)備放電供電，一般情況下，設(shè)計的蓄電池容量較大，不等蓄電池放電電壓低到預(yù)定值，翌日太陽能電池就會又對蓄電池充電，如此充、放循環(huán)維持供電不間斷，如果連續(xù)數(shù)日無太陽，蓄電池得不到及時充電，其放電電壓低到預(yù)定值時，太陽能電池控制器會及時斷開負(fù)載，以保護(hù)蓄電池不過放電。

太陽能供電系統(tǒng)-安裝方式

太陽能電池方陣的安裝地點(diǎn)與容量有關(guān)，安裝地點(diǎn)不同，安裝設(shè)計要考慮的問題也不同。

小型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池方陣可以安裝在室外桿上或塔架上，太陽能電池方陣以固定在桿塔上的鐵架支撐

中型光伏發(fā)電系統(tǒng)不論是獨(dú)立的還是混合的，其太陽能電池方陣多放在建筑物的屋頂平臺上或水泥柱支撐的鐵梁上，少數(shù)安裝在地面上

大型光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池方陣占地較多，宜安裝在地面上

太陽能供電系統(tǒng)-容量計算

P：太陽能電池方陣總?cè)萘浚╓）

Up：一個太陽能電池組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下取得的工作點(diǎn)電壓（V）

I：負(fù)載電流（A）

ηb：蓄電池充電安時效率，鉛酸蓄電池取0.84

T：當(dāng)?shù)孛磕耆照諘r數(shù)（h）

Uo：每只蓄電池的浮充電壓（V）

Nb：每組蓄電池只數(shù)

U1 ：串入太陽能電池至蓄電池供電回路中的元器件和導(dǎo)線在浮充充電式引起的壓降（V）

Fc ：影響太陽能電池發(fā)電量的綜合修正系數(shù)，一般取1.2-1.5

η ：根據(jù)當(dāng)?shù)仄骄刻烊照諗?shù)折合成標(biāo)準(zhǔn)測試條件光照時數(shù)所取得的光強(qiáng)矯正系數(shù)，一般取0.6-2.3

α ：一個太陽能電池組中單體電池的電壓溫度系數(shù)，其值為-0.002— -0.0022V/°C

t1 ：太陽能電池組件工作溫度（ °C ）

t2 ：太陽能電池標(biāo)準(zhǔn)測試溫度（ °C ）

Nm ：一個太陽能電池組件中單體太陽能電池串聯(lián)只數(shù)

8760：平均每年小時數(shù)（ h ）

太陽能基站

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成

風(fēng)力發(fā)電機(jī)

風(fēng)機(jī)控制器

風(fēng)力發(fā)電機(jī)假負(fù)載

配電裝置

儲能裝置：一般為閥控式鉛酸蓄電池

通信設(shè)備

電壓變換裝置：在同時供給不同電壓的通信設(shè)備時才使用

風(fēng)力發(fā)電機(jī)-原理

風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由風(fēng)能收集裝置、傳動機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)組成，風(fēng)能收集裝置及傳動機(jī)構(gòu)因發(fā)電容量不同而各不相同，我國通信用風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量為小型機(jī)，多用常規(guī)的槳葉式風(fēng)輪作為風(fēng)能收集裝置，并將發(fā)電機(jī)固定在同一轉(zhuǎn)軸上，從而省略傳動機(jī)構(gòu)，槳葉式風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)，有阻力型、升力型、阻力升力結(jié)合型三種

風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電受氣候條件的影響，只有風(fēng)力大于風(fēng)力機(jī)起動風(fēng)速時才能轉(zhuǎn)動發(fā)電，為充分利用風(fēng)力，當(dāng)風(fēng)向改變時，風(fēng)輪也要隨之調(diào)向?qū)︼L(fēng)，小型或微型風(fēng)力機(jī)可以采用尾翼調(diào)向，中型和大型風(fēng)力機(jī)多采用輔助風(fēng)輪調(diào)向

風(fēng)力發(fā)電機(jī)在大于起動風(fēng)速的情況下運(yùn)行時，在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，發(fā)電就越多，為了使風(fēng)輪在風(fēng)速變化時轉(zhuǎn)速不出現(xiàn)大的波動，也為了使大風(fēng)時不致超速造成損壞，風(fēng)輪一般都有調(diào)速裝置。調(diào)速系統(tǒng)有兩種類型：

一種是葉片漿距固定，當(dāng)風(fēng)速增加時，通過輔助側(cè)翼或傾斜鉸接的尾翼及其他氣動機(jī)構(gòu)，使風(fēng)輪繞垂直軸回轉(zhuǎn)，偏離風(fēng)向，減少迎風(fēng)面，達(dá)到調(diào)速的目的

一種是葉片漿距可以變換，當(dāng)風(fēng)速變化時，利用氣動壓力或風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)引起的離心力改變漿距，實現(xiàn)調(diào)速，當(dāng)風(fēng)速超過極限值時，風(fēng)力機(jī)可以實現(xiàn)“折尾”保護(hù)，使風(fēng)輪平面與風(fēng)向平行，停止發(fā)電

通信用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通常采用無刷的三相永磁交流發(fā)電機(jī)（也有采用永磁式直流發(fā)電機(jī)的），繞組固定在非鐵磁合成材料制成的獨(dú)立定子上，由于沒有鐵心，永久磁鐵不會鎖住運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)力渦輪，因而消除了鐵損，且能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)在常見的低風(fēng)速情況下以最高的效率工作

風(fēng)力發(fā)電機(jī)-分類

通信局（站）一般使用小型水平軸式三相交流風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其配套的風(fēng)機(jī)假負(fù)載，還有整流、控制、配電設(shè)備。

按發(fā)電容量不同，分為大型（50kW以上）、中型（10-50kW） 、小型（1-10kW） 、微型（1kW以下）。

按風(fēng)機(jī)的形式可分為：垂直軸式、水平軸式（常見）和自由式（容量較?。┤N。

按發(fā)電機(jī)額定電源不同，可分為交流和直流，交流又有單相、三相之分，三相交流風(fēng)力發(fā)電機(jī)較為常見。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)-風(fēng)機(jī)控制器

風(fēng)機(jī)控制器包含整理器和控制器兩部分。

整流器是利用半導(dǎo)體整流原理，在通信設(shè)備需要時將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電變成直流電。

控制器采用單片機(jī)接收主控機(jī)發(fā)出的指令信號，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制。

控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)投入或撤除對通信設(shè)備的供電。撤除供電時提前投向風(fēng)機(jī)假負(fù)載，以確保風(fēng)機(jī)避免在開路狀態(tài)下運(yùn)行而造成飛車。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)-風(fēng)機(jī)假負(fù)載

風(fēng)機(jī)假負(fù)載就是一個電阻箱，利用電流通過電阻產(chǎn)生熱量的原理和散熱的方法，把風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的多余的電能轉(zhuǎn)化為熱能，并散發(fā)到空氣中，從而保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)始終運(yùn)行在帶載狀態(tài)。

風(fēng)機(jī)假負(fù)載是根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的要求生產(chǎn)的專用設(shè)備，其使用電壓、功率和使用壽命都與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相匹配。由于工作時不斷有熱量散出，在安全和通風(fēng)方面都有考慮。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)-容量計算

風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力小于風(fēng)力機(jī)起動風(fēng)速時不能轉(zhuǎn)動，在起動風(fēng)速時開始轉(zhuǎn)動發(fā)電，在大于起動風(fēng)速的情況下運(yùn)行時，在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)，發(fā)電量與風(fēng)速按一定曲線規(guī)律（近似成正比）變換，在風(fēng)速超過極限值時，風(fēng)力機(jī)停止轉(zhuǎn)動，不再發(fā)電。

在發(fā)電風(fēng)速范圍內(nèi)，風(fēng)輪功率的表達(dá)式為：

W=CpApv3/2

Cp：風(fēng)輪的功率系數(shù)（風(fēng)能利用系數(shù)），其理想值約等于0.593，現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)值可達(dá)0.40

A ：風(fēng)輪工作面積（葉片掃掠面積）

p ：空氣質(zhì)量密度

v ：氣流速度

現(xiàn)代水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常采用高轉(zhuǎn)速升力型風(fēng)輪

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選用：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量要在年平均風(fēng)速下滿足通信負(fù)荷要求。

風(fēng)機(jī)控制器的選用：風(fēng)機(jī)控制器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)配套設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電機(jī)一經(jīng)選定，同時就把風(fēng)機(jī)控制器選定了。

風(fēng)機(jī)假負(fù)載的選用：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的假負(fù)載（電阻箱）的輸入電壓和功率要滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)的要求。

風(fēng)力發(fā)電基站

油機(jī)發(fā)電機(jī)組

發(fā)電機(jī)組作用

汽油發(fā)電機(jī)組

■汽油發(fā)電機(jī)組的選用

容量應(yīng)滿足全站保證負(fù)荷供電的需要。

根據(jù)負(fù)荷大小決定，負(fù)荷小于10KW時，宜選用汽油發(fā)電機(jī)。

燃料供應(yīng)方便的在同等條件下優(yōu)先使用。

■汽油發(fā)電機(jī)組的安裝

一般不需要固定安裝，放在水平的混凝土地面即可。

室內(nèi)要求通風(fēng)良好，并且消防符合有關(guān)規(guī)定。

柴油發(fā)電機(jī)組-分類

■柴油發(fā)電機(jī)組是燃燒柴油的內(nèi)燃機(jī)拖動發(fā)電機(jī)發(fā)電的電源設(shè)備。

按安裝方式分：移動、固定

按散熱方式風(fēng)：風(fēng)冷、水冷

按操作情況和自動化程度分：手動操作、自動起停、無人值守

按汽缸中活塞運(yùn)動情況分：四沖程、二沖程

按柴油機(jī)運(yùn)行速度分：高速（n ≥1000r/min）、中速（300r/min

按啟動方式分：電啟動、手搖啟動、壓縮空氣啟動

按柴油機(jī)汽缸進(jìn)氣情況分：一般型、增壓型

按發(fā)電機(jī)的電壓等級分：一般、高壓

柴油發(fā)電機(jī)組-組成

柴油發(fā)電機(jī)組的性能由組成柴油發(fā)電機(jī)組的各種系統(tǒng)所決定：

啟動系統(tǒng)，有手搖啟動、電啟動、壓縮空氣啟動

燃油（燃料）供給系統(tǒng)，由燃油箱、濾油器（粗、細(xì)）、燃油泵、限流閥和噴油器用油管連接構(gòu)成

潤滑系統(tǒng)，由潤滑油泵（機(jī)油泵）、潤滑油濾清器、機(jī)油冷卻器、集油箱及發(fā)動機(jī)潤滑油輸送管路組成

冷卻系統(tǒng)，有風(fēng)冷、開式循環(huán)水冷、閉式循環(huán)水冷

進(jìn)、排氣（煙）系統(tǒng)，由空氣濾清器（粗、細(xì)）、汽缸和外接的排氣管、柔性連接（波紋管）、消聲器等組成

勵磁系統(tǒng)，有無刷勵磁、手動勵磁裝置、可控與不控相復(fù)勵裝置、晶閘管勵磁調(diào)節(jié)器、直流發(fā)電機(jī)勵磁、半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)（自勵、他勵）、諧波勵磁等

固定柴油發(fā)電機(jī)組容量確定

柴油發(fā)電機(jī)組選擇

■容量應(yīng)滿足全站保證負(fù)荷供電的需要

■機(jī)組在下列環(huán)境條件下應(yīng)能輸出額定功率并正常地工作：

海拔高度：≤1000m；

環(huán)境溫度：-5℃～＋40℃；

空氣相對濕度：≤90%（25℃）。

■柴油發(fā)電機(jī)組在非標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀況下工作時，應(yīng)將功率加以修正，簡易的計算方法為：

P=（NeC—Nf）K1n

P：柴油發(fā)電機(jī)組在非標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀況下的輸出功率（kW）

Ne：柴油機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀況下的額定功率（hp，1hp=0.7355kw）

C：柴油機(jī)在非標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況下的溫度、濕度和大氣壓力的綜合修正系數(shù)

Nf：風(fēng)扇消耗功率（hp）

K1：功率換算常數(shù)

N：發(fā)電機(jī)效率

柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量

機(jī)組在額定工況下，燃油、機(jī)油不超過以下范圍：

固定柴油發(fā)電機(jī)組的安裝

柴油發(fā)電機(jī)組安裝

固定柴油發(fā)電機(jī)組的降噪處理

柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行

■主備方式

主備方式工作的兩臺機(jī)組，通過設(shè)置任意一臺機(jī)組均可作主用或備用機(jī)組，兩臺機(jī)組具備機(jī)械和電氣聯(lián)鎖。啟動主用機(jī)組失敗時自動控制啟動備用機(jī)組。市電來電信號經(jīng)延時切掉機(jī)組輸出開關(guān)，運(yùn)行的機(jī)組自動空載運(yùn)行5min后自動停機(jī)。

■并聯(lián)方式

并聯(lián)方式工作的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)接到啟動信號同時啟動兩臺機(jī)組，只有在并聯(lián)成功后才帶負(fù)載供電，當(dāng)負(fù)載小于單臺機(jī)組的額定功率的80％時，自動解除一臺機(jī)組；當(dāng)負(fù)載達(dá)到85％時自動啟動另一臺機(jī)組并入供電。市電來電信號經(jīng)延時確認(rèn)后，自動切掉機(jī)組輸?shù)臋C(jī)組空載運(yùn)行5min后自動停機(jī)。

兩臺柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的條件是：電壓相等、頻率相等和相位相同

■ATS

市電和油機(jī)的轉(zhuǎn)換應(yīng)采用機(jī)械和電氣聯(lián)鎖并具備市電優(yōu)先供電功能，宜采用ATS。

油機(jī)房的設(shè)置

發(fā)電機(jī)房應(yīng)盡量設(shè)置在建筑物的背面，不應(yīng)設(shè)置在大樓的主要出入口、貼鄰或主出入口的上下

需考慮發(fā)電機(jī)的搬運(yùn)，將發(fā)電機(jī)尺寸及重量提交土建專業(yè)，以便規(guī)劃搬運(yùn)通道及樓面荷載，其次考慮發(fā)電機(jī)進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、排煙管道。對于設(shè)置在一樓的，條件允許情況下使柴油發(fā)電機(jī)房兩面墻直接靠室外，一面作進(jìn)風(fēng)，一面作排風(fēng)使用

設(shè)置自動滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)房設(shè)一級普通溫度探測器（動作溫度為62℃）和一級普通光電煙感探測器，連接到氣體滅火控制盤。氣體滅火控制盤可獨(dú)立完成氣體防火區(qū)內(nèi)火災(zāi)探測和氣體滅火裝置系統(tǒng)的聯(lián)動控制，并把火災(zāi)報警、故障狀態(tài)、鋼瓶噴氣、自動手動狀態(tài)通過模塊送到消防控制室，進(jìn)行報警顯示和相關(guān)消防聯(lián)動控制。

油箱設(shè)置

根據(jù)JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第6.1.9.1條規(guī)定：按柴油發(fā)動機(jī)運(yùn)行3-8h設(shè)置日用油箱；又根據(jù)GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》第4.1.10.2條規(guī)定：中間罐的容積不應(yīng)大于1m3。設(shè)計中，不論柴油發(fā)動機(jī)的容量大小，設(shè)置的油箱為一臺發(fā)電機(jī)對應(yīng)一個容積不應(yīng)大于1m3的油箱，較大柴油發(fā)電機(jī)組1m3油箱僅能滿足運(yùn)行3-4小時，不能滿足市電停電較長的要求，所以實際應(yīng)用中，可通過設(shè)置地下油庫、移動油車解決長時間供油問題。

固定式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖

固定式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖

常見油機(jī)發(fā)電機(jī)組

防雷接地系統(tǒng)

雷電過電壓產(chǎn)生

直擊雷

感應(yīng)雷

線路來波

地電位反擊

雷電過電壓造成的后果

電磁污染

電磁干擾

設(shè)備損壞

系統(tǒng)崩潰

雷電防護(hù)目標(biāo)

自然界中一次雷擊的放電電流很大，從幾十千安到幾百千安。如果要防護(hù)所有可能發(fā)生的雷電，代價十分巨大。

合理的防護(hù)目標(biāo)是：防止和減少雷電對通信設(shè)備造成的危害，確保人員安全和通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。確保絕大多數(shù)情況下系統(tǒng)的安全正常，個別情況下雷電故障能限制在較小的范圍內(nèi)。

雷電危害的途徑

雷電防護(hù)的基本原則

確保人身安全

執(zhí)行規(guī)范綜合防護(hù)

安全性、可靠性并重

合理投資

接地系統(tǒng)分類

根據(jù)規(guī)范要求，交直流電源系統(tǒng)和建筑物防雷等都要求接地，各種接地的分類一般可分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地。工作接地又分為直流工作接地和交流工作接地。防雷接地也稱過電壓保護(hù)接地。

直流工作接地：也可稱為電信接地或功能接地。最常見的有開關(guān)電源和蓄電池正極接地。

交流工作接地：在交流電力系統(tǒng)中，運(yùn)行需要的接地（如中性點(diǎn)接地等）稱為交流工作接地。最常見的有三相四線中的零線接地。

保護(hù)接地：保護(hù)接地的作用是防止人身和設(shè)備遭受危險電壓的接觸和破壞，以保護(hù)人身和設(shè)備的安全。

接地系統(tǒng)圖

接地網(wǎng)簡圖

接地方式

■通信設(shè)備的保護(hù)接地

機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備及其供電設(shè)備正常不帶電的金屬部分、進(jìn)局電纜的保安裝置接地端以及電纜的金屬護(hù)套均應(yīng)做保護(hù)接地；

數(shù)字通信設(shè)備的機(jī)架保護(hù)接地，應(yīng)從接地總匯集線或機(jī)房內(nèi)的分接地匯集線引入，并防止通過布線引入機(jī)架的隨機(jī)接地，天線、饋線的上端和進(jìn)入機(jī)房的入口處均應(yīng)就近接地。

■通信電源的接地

電力室的直流電源接地線必須從接地總匯集線上引入；

機(jī)房的直流電源接地垂直引入線長度超過30m時，從30m處開始，每向上隔一層與接地端連接一次；

在電力變壓器高、低側(cè)，除應(yīng)設(shè)保安防雷裝置外，宜采用三相五線制引入電力室。該變壓器機(jī)殼與低壓側(cè)中性點(diǎn)匯集后，就近接地，中性線不準(zhǔn)安裝熔斷器；

引入大樓的交流電力線宜采用地下電力電纜，其金屬護(hù)套的兩端均應(yīng)做良好接地；

大樓內(nèi)所有交直流用電設(shè)備均應(yīng)采取接地保護(hù)。交流保護(hù)地線應(yīng)從接地匯流線上引，嚴(yán)禁采用中性線作為交流保護(hù)地線。

電力電纜及斷路器

電力電纜

電力線分類

裸電線：表面不帶絕緣層的導(dǎo)體，分為電工圓銅桿、電工圓銅線、電工鋁線、鍍錫圓銅線、電工扁銅線、銅及鋁母線、硬銅絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線；

銅、鋁絞線：由多股單芯實體導(dǎo)線絞制而成，用于室外高、低壓架空線路；

銅、鋁母線：分為圓母線及矩形母線，矩形母線載流量大，廣泛用于高、低壓配電設(shè)備的屏間連接母線、屏內(nèi)電氣元器件的布線及用于直流電源供電的電源屏到通信設(shè)備的電源饋線，最小截面積15*10mm、最大截面積120*10mm，當(dāng)需承載較大負(fù)荷電流時，可采用兩根或多跟并接；

絕緣電線：在導(dǎo)體外面包有絕緣層的電線，有橡膠及聚乙烯（PVC）；

絕緣電線分為硬導(dǎo)線和軟導(dǎo)線，硬絕緣導(dǎo)線一般作為室內(nèi)外架空明敷線路、建筑照明管路敷設(shè)線路、建筑設(shè)計的水泵及風(fēng)機(jī)電動機(jī)管路敷設(shè)的電源線路、配電盤柜間的配線線路、銅鋁絞線用于室外高低壓架空線路。

電力電纜：用于固定敷設(shè)的電力傳輸和電力配電線路，不同型號的電力電纜可以適用于不同的敷設(shè)方式，如直埋、穿管、架空走線架、地槽及隧道等，分單芯、雙芯、三芯、四芯、五芯等；

預(yù)制分支電纜：具有安裝簡單、環(huán)境要求低的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于住宅樓、賓館、醫(yī)院、商場、工廠配電系統(tǒng)、公路、橋梁、隧道的照明系統(tǒng)，在通信樞紐工程中，預(yù)制分支電纜主要用于高層建筑照明、空調(diào)配電。費(fèi)用較高，電纜制作需進(jìn)行現(xiàn)場實地查勘，電纜制作完成后如安裝地點(diǎn)進(jìn)行變更，原制作的預(yù)制分支電纜不能使用；

控制電纜：絕緣材料均采用聚乙烯（PVC）絕緣（有單護(hù)套、雙護(hù)套及鎧裝），按使用場所及用途分為一般控制電纜、屏蔽控制電纜和多芯屏蔽電子計算機(jī)電纜?？刂齐娎|的額定電壓分為450/750V和0.6V/1KV兩個等級，分別適用于相應(yīng)電壓等級的電器控制電路、監(jiān)控電路、保護(hù)電路及電源信號的引接等；

控制電纜的截面積系列為0.7、1.0、1.5、2.5、4、6、10mm2 ，推薦的芯數(shù)系列為2、3、4、5、7、8、10、12、14、16、19、24、27、30、37、42、44、48、52等。

電纜結(jié)構(gòu)

電纜由導(dǎo)體（電纜芯線）、絕緣層和保護(hù)層（護(hù)套）組成；

導(dǎo)體：電纜的芯線，材料是由銅或鋁材制作，由多股小截面積導(dǎo)線組合而成，具有一定的柔韌度；

絕緣層：材料分為勻質(zhì)和纖維質(zhì)兩類；

勻質(zhì)材料：有橡膠、聚乙烯等，聚乙烯絕緣層具有很好的防潮性，但受溫度、環(huán)境的影響較大，長期在高溫及惡劣環(huán)境中使用容易老化，從而降低使用壽命；橡膠絕緣層不耐油，耐高溫性能差，在高電壓下橡膠容易受電暈作用而產(chǎn)生裂縫，適用于低壓配電。橡皮絕緣電纜柔韌性好，能在寒冷氣候下敷設(shè)；

纖維質(zhì)材料：棉、麻、絲、綢、紙等，此材料不加處理極易吸水，為提高電纜的防潮性能，使用紙絕緣材料必須進(jìn)行油浸（滴流和不滴流），絕緣層外采用金屬護(hù)套；

保護(hù)層（護(hù)套）：作用是增加電纜機(jī)械強(qiáng)度，使電纜敷設(shè)時絕緣層不受損傷，電纜護(hù)套分單護(hù)套和雙護(hù)套兩種；

電纜命名

電纜型號

通常通信電力電纜均采用的是銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣護(hù)套軟電纜RVVZ-600（1000）：

常用單芯電纜RVVZ-600（1000）：10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300mm2。

常用二芯電纜RVVZ-600（1000） ：10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240mm2。

常用三芯電纜RVVZ-600（1000）：1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240mm2。

常用四芯電纜ＲＶＶＺ-600（1000）：3*1.5+1*1、 3*2.5+1*1、 3*4+1*2.5、 3*6+1*4、 3*10+1*4、 3*16+1*6、 3*25+1*10、 3*35+1*10、 3*50+1*16、 3*70+1*25、 3*95+1*35、 3*120+1*50、 3*150+1*70、3*185+1*95、3*240+1*120mm2

常用五芯電纜ＲＶＶＺ-600（1000）： 3*1.5+2*1、 3*2.5+2*1、 3*4+2*2.5、 3*6+2*4、 3*10+2*4、 3*16+2*6、 3*25+2*10、 3*35+2*10、 3*50+2*16、 3*70+2*25、 3*95+2*35、 3*120+2*50、 3*150+2*70、3*185+2*95、3*240+2*120mm2。

斷路器

空氣開關(guān)型號規(guī)格

根據(jù)電流分：

1A、2A、3A、4A、5A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A等系列。

常用的有：

6A、10A、16A、20A、32A、63A、100A等系列。

根據(jù)極數(shù)分：

單極、雙極、3極、4極。

DNC系列小型斷路器

RT20系列高分?jǐn)嗄芰Γ℉RC）刀型觸頭熔斷器

低壓熔斷器的選擇

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)的作用

通信局（站）電源、空調(diào)和環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)（以下簡稱監(jiān)控系統(tǒng)）是提高通信局（站）電源系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全供電和集中維護(hù)管理的一個重要環(huán)節(jié)。監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)是對監(jiān)控范圍內(nèi)的電源系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)備及機(jī)房環(huán)境進(jìn)行遙信、遙測、遙控、遙調(diào)，實時監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，記錄和處理監(jiān)控數(shù)據(jù)，及時檢測故障并通知維護(hù)人員處理，實現(xiàn)電源、空調(diào)的集中維護(hù)和優(yōu)化管理，提高供電系統(tǒng)的可靠性和通信設(shè)備的安全性，達(dá)到通信局（站）少人或無人值守。同時對通信局（站）的基本環(huán)境參量（如溫濕度、水浸、門禁等）進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、水災(zāi)和非法入侵，保衛(wèi)通信機(jī)樓安全。具體內(nèi)容為：對各種電源、空調(diào)、動力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及機(jī)房環(huán)境參數(shù)實行集中監(jiān)控。

監(jiān)控對象

動力設(shè)備：高低壓配電、通信機(jī)房的電源、整流器、穩(wěn)壓器、油機(jī)、逆變器、 蓄電池組、UPS以及太陽能供電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等。

環(huán)境參量：溫度、濕度、煙感、紅外、玻璃破碎、水淹、門磁開關(guān)、智能門禁、手動報警開關(guān)、空調(diào)以及各個局站的現(xiàn)場視頻等。

名詞解釋

監(jiān)控中心Supervision Center(SC)：本地網(wǎng)或者同等管理級別的網(wǎng)絡(luò)管理中心。

區(qū)域監(jiān)控中心Supervision Station(SS)：區(qū)域管理維護(hù)單位。

監(jiān)控單元Supervision Unit(SU)：監(jiān)控系統(tǒng)的最小子系統(tǒng)，由若干監(jiān)控模塊和其它輔助設(shè)備組成，監(jiān)控范圍一般為一個獨(dú)立的通信局（站）或大型局站內(nèi)一套相對獨(dú)立的電源系統(tǒng)。

監(jiān)控模塊Supervision Module(SM)：完成特定設(shè)備管理功能，并提供相應(yīng)監(jiān)控信息的設(shè)備。

監(jiān)控系統(tǒng)三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口

監(jiān)控系統(tǒng)兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口

監(jiān)控中心PSC/SC

基站現(xiàn)場監(jiān)控單元SU

組網(wǎng)方式

■在監(jiān)控系統(tǒng)中，省監(jiān)控中心（PSC）與監(jiān)控中心（SC）之間、監(jiān)控單元（SU）與監(jiān)控中心（SC）之間傳輸通信應(yīng)根據(jù)實際的傳輸資源狀況，選擇穩(wěn)定、可靠、合理的傳輸組網(wǎng)方式

單向鏈形組網(wǎng)

E1雙向保護(hù)環(huán)方式

IP組網(wǎng)

無線組網(wǎng)

E1單獨(dú)組網(wǎng)

■組網(wǎng)建議

對于具有E1傳輸資源的基站，若E1傳輸資源豐富并能夠組成E1傳輸環(huán)路保護(hù)的，應(yīng)首選獨(dú)立E1或E1雙向保護(hù)環(huán)組網(wǎng)

如果條件不具備的，可選擇E1單向鏈組網(wǎng)。采用E1傳輸組網(wǎng)時，優(yōu)選基于IP組網(wǎng)的方式

對于提供IP傳輸?shù)幕?，建議使用IP組網(wǎng)方式

對于邊際站等傳輸資源匱乏、又需要進(jìn)行動力環(huán)境監(jiān)控的基站，可以采用無線傳輸方式組網(wǎng)