通信電源系統(tǒng)組成

1、第 1 章 通信電源系統(tǒng)組成,1.1 通信電源的基本分類 1.2 通信電源系統(tǒng)的組成,1.1 通信電源的基本分類,1.1.1 基礎(chǔ)電源(一次電源) 通信局(站)的基礎(chǔ)電源分為交流基礎(chǔ)電源和直流基礎(chǔ)電源兩大類。 1. 交流基礎(chǔ)電源 市電、 備用油機(jī)發(fā)電機(jī)組(含移動(dòng)電站)、 通信逆變器(或UPS)提供的低壓交流電源， 稱為通信局(站)的交流基礎(chǔ)電源。,2. 直流基

2、礎(chǔ)電源 為各類通信設(shè)備、 通信逆變器和直流變換器提供直流電壓的電源， 稱為直流基礎(chǔ)電源。 通信局(站)直流基礎(chǔ)電源的額定電壓為-48 V。該直流基礎(chǔ)電源的電池組通常由 24 只鉛蓄電池組成， 充電過(guò)程中， 電池組電壓將在-51.6 V～-55 V之間變化。 放電過(guò)程中， 電池組電壓將低于-48 V額定電壓， 考慮到通信局(站)內(nèi)部直流饋電線的壓降， 所以通信機(jī)房每個(gè)機(jī)架的直流輸入電壓允許變化范圍為

3、-40 V～-57 V。,-48 V直流基礎(chǔ)電源輸出端的各種雜音電壓為：電話衡重雜音電壓： ≤2 mV(300 ~3400 Hz)峰—峰值雜音電壓： ≤200 mV寬頻雜音電壓： ≤100 mV(3.4~150 kHz) ≤30 mV(150 kHz~30 MHz)離散頻率雜音電壓： ≤5 mV(3.4~150 kHz)

4、 ≤3 mV(150~200 kHz) ≤2 mV(200~500 kHz) ≤1 mV(500 kHz~30 MHz),1.1.2 機(jī)架電源(二次電源) 由于微電子技術(shù)的發(fā)展， 各種專用集成電路在通信設(shè)備中大量應(yīng)用。 這些集成電路通常需要由+3.

5、3 V、 +5 V、 +12 V等低壓電源供電。 如果這些電壓都由整流器和蓄電池組供給，那么就需要多種規(guī)格的蓄電池組和整流器。 這樣不僅增加了電源設(shè)備的費(fèi)用， 而且也大大增加了維護(hù)工作量。,1.2 通信電源系統(tǒng)的組成,1.2.1 集中供電方式電源系統(tǒng)的組成 采用集中供電方式時(shí)， 電源系統(tǒng)的組成如圖 1-1 所示。 該系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、 直流供電系統(tǒng)、 接地系統(tǒng)組成。,圖 1-1 采用集中供電方式時(shí)電源系統(tǒng)的

6、組成,1. 交流供電系統(tǒng) 通信電源的交流供電系統(tǒng)包括變電站、 油機(jī)發(fā)電機(jī)、 通信逆變器和交流不間斷電源(UPS)。 電信局一般都由高壓電網(wǎng)供電。 為了提高供電可靠性， 重要通信樞紐應(yīng)從兩個(gè)變電站引入兩路高壓電源， 一路主用， 另一路備用。,電信局內(nèi)通常都設(shè)有降壓變電室。 室內(nèi)裝有高、 低壓配電屏和降壓變壓器。 通過(guò)這些設(shè)備， 把高壓電源(一般為 10 kV)變?yōu)榈蛪弘娫?三相 380 V)， 供給整流設(shè)備和照明設(shè)

7、備。  在高層通信大樓中， 為了縮短低壓供電線路， 降壓變電站可設(shè)在主樓內(nèi)。 此時(shí)， 電力變壓器應(yīng)選用干式變壓器， 配電設(shè)備中的高壓開(kāi)關(guān)應(yīng)選室內(nèi)高壓真空斷路器。,為了不間斷供電， 電信局內(nèi)一般都配有自動(dòng)油機(jī)發(fā)電機(jī)組。 當(dāng)市電中斷后， 油機(jī)發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)。 由于市電比油機(jī)發(fā)電機(jī)更經(jīng)濟(jì)， 所以， 通信設(shè)備一般都應(yīng)由市電供電。 市電和油機(jī)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換由低壓交流配電屏完成。 低壓交流配電屏還可

8、將低壓交流電分別送到整流器、 照明設(shè)備和空調(diào)裝置。,為了確保通信電源不中斷、 無(wú)瞬變， 近年來(lái)在某些通信系統(tǒng)中已采用交流不間斷電源。 這種電源由蓄電池、 整流器、 逆變器和靜態(tài)開(kāi)關(guān)等部分組成。 交流供電系統(tǒng)還應(yīng)給通信局(站)內(nèi)一般建筑負(fù)荷和保證建筑負(fù)荷供電。,變電站和備用發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的交流供電系統(tǒng)一般都采用集中供電方式。 大中型通信樞紐交流供電系統(tǒng)線路如圖 1-2 所示。 在該系統(tǒng)中， 除了保證當(dāng)前負(fù)荷供電外，

9、 還考慮了給擴(kuò)容負(fù)荷的供電。,圖 1-2 大中型通信樞紐交流供電系統(tǒng)線路圖,2. 直流供電系統(tǒng) 直流供電系統(tǒng)由整流器、 蓄電池、 直流變換器(DC/DC)和直流配電屏等部分組成。 整流器的交流電源由交流配電屏引入， 整流器的輸出端通過(guò)直流配電屏與蓄電池和負(fù)載連接。 并聯(lián)浮充供電方式的原理結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示。 整流器與蓄電池并聯(lián)后對(duì)通信設(shè)備供電。,圖 1-3 并聯(lián)浮充供電方式,3.

10、接地系統(tǒng) 為了提高通信質(zhì)量、 確保通信設(shè)備與人身的安全， 通信電源的交流和直流供電系統(tǒng)都必須有良好的接地裝置。 1) 交流接地 電信局一般都由三相交流電源供電。 為了避免因三相負(fù)載不平衡而使各相電壓差別過(guò)大， 三相電源的中性點(diǎn)(如三相變壓器和三相交流發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn))都應(yīng)當(dāng)直接接地。,2) 直流接地 在直流供電系統(tǒng)中， 由于通信設(shè)備的需要， 蓄

11、電池組的正極必須接地。 這種接地通常稱為直流工作接地。 此外， 在直流供電系統(tǒng)中， 還常常埋設(shè)一組供測(cè)量用的測(cè)量接地裝置。 3) 保護(hù)接地和防雷接地 為了避免電源設(shè)備的金屬外殼因絕緣損壞而帶電， 與帶電部分絕緣的金屬外殼必須直接接地。 這種接地稱為保護(hù)接地。 保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)不大于 10 Ω。,4) 聯(lián)合接地 各類通信設(shè)備的交流工作接地、 直流工作接地、 保護(hù)

12、接地及防雷接地共用一組接地體的接地方式， 稱為聯(lián)合接地方式。 這種接地方式具有良好的防雷和抗干擾作用。聯(lián)合接地方式由接地體、 接地引入線、 接地匯集線和接地線 4 部分組成， 如圖 1-4 所示。,圖 1-4 聯(lián)合接地方式,1.2.2 分散供電方式電源系統(tǒng)的組成 分散供電方式電源系統(tǒng)組成框圖如圖 1-5 所示。 采用分散供電方式時(shí)， 交流供電系統(tǒng)仍采用集中供電方式。 交流供電系統(tǒng)的組成與集中供電方式相同。 直流供

13、電系統(tǒng)可分樓層設(shè)置， 也可按各通信系統(tǒng)設(shè)置。,圖 1-5 分散供電方式電源系統(tǒng)的組成,1.2.3 混合供電方式電源系統(tǒng)的組成 光纜無(wú)人值守中繼站和微波無(wú)人值守中繼站， 通常采用交流市電與太陽(yáng)能電源(或風(fēng)力發(fā)電機(jī))組成的混合供電方式。 采用混合供電方式的電源系統(tǒng)由太陽(yáng)能電源、 風(fēng)力發(fā)電機(jī)、 低壓市電、 蓄電池組、 整流配電設(shè)備和移動(dòng)電站等部分組成， 如圖 1-6 所示。,圖 1-6 混合供電方式電源系統(tǒng)的組成,由

14、4 組太陽(yáng)能電池方陣， 高頻開(kāi)關(guān)整流器， 交、 直流配電和工業(yè)控制器等部分組成的光纜無(wú)人值守中繼站混合供電系統(tǒng)如圖 1-7 所示。,圖 1-7 智能光纜無(wú)人值守中繼站的供電系統(tǒng),1.2.4 一體化供電方式電源系統(tǒng)的組成 通信設(shè)備和電源設(shè)備(包括一次和二次電源設(shè)備)裝在同一機(jī)架內(nèi)， 由外部交流電源供電的方式， 稱為一體化供電方式。 采用這種供電方式時(shí)， 通常通信設(shè)備位于機(jī)架的上部， 開(kāi)關(guān)整流模塊和閥控鉛蓄電池組裝