首先按照標(biāo)準(zhǔn)將勘察階段畫的設(shè)計草圖按統(tǒng)一比例形成電子板,圖紙美觀,各圖標(biāo)圖號符合標(biāo)準(zhǔn),在擺放新增的電源設(shè)備時,機(jī)房整體考慮,不要隨意將設(shè)備擺放,考慮消防通道的預(yù)留、空調(diào)送風(fēng)等問題,合理安排設(shè)備布局。
勘察:
到現(xiàn)場后,首先了解市電引入的情況、了解各通信機(jī)房的相對位置、結(jié)構(gòu),樓間電源上下線路由等大框,有的電源線是走豎井,有的電源線是走地槽,一定要明確。確定電力主機(jī)房、油機(jī)房和通信機(jī)房高度,以便確定上下線電源線纜長度。
其次了解大樓供電系統(tǒng)的大致情況〔大樓照明用電、空調(diào)用電、通信設(shè)備用電等〕,通信設(shè)備現(xiàn)在負(fù)荷,近期或者將來計劃安裝設(shè)備的情況,估算出機(jī)房將來交/直流總負(fù)荷各是多少,統(tǒng)計并做詳細(xì)記錄。
然后進(jìn)入各專業(yè)通信機(jī)房,先到電力電池機(jī)房〔通常在一樓〕記錄機(jī)房內(nèi)詳細(xì)情況,后到通信設(shè)備機(jī)房記錄詳細(xì)情況。再了解電源系統(tǒng)開關(guān)的組成,從電源電池計算方法開始著手。
開關(guān)電源系統(tǒng)的組成:
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開關(guān)電源容量配置
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通信電源配置容量的計算方法(一)
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通信電源配置容量的計算方法(二)
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通信電源容量的計算實例
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設(shè)計方案:
(1)交流配電柜選配(380V/XXA):
交流配電柜的容量選擇要根據(jù)局方提供的將來設(shè)備交流總功耗計算。
舉例:某通信機(jī)房380V供電通信空調(diào)2臺,共計耗電18KW,照明用電100A,數(shù)據(jù)設(shè)備、PC終端等耗電按150A,近期其它220V供電預(yù)留50A。
計算配電柜容量:P總功耗(瓦)=〔P空調(diào)+P照明+P數(shù)據(jù)、PC+P預(yù)留〕/∩功率因數(shù)=〔18000+220*100+220*150+220*50〕/0.8=105000(W)
I總= P總功耗/U=105000/400=263(A),其中功率因數(shù)會因設(shè)備廠家的不同而有差異,在此取0.8。故近期配置380V/263A的即可,考慮到將來增加設(shè)備,同時按國家交流電流系列標(biāo)準(zhǔn),綜合取定本機(jī)房新增交流配電柜容量為:380V/400A,能滿足中遠(yuǎn)期交流負(fù)載需求。常用設(shè)備的效率、功率因數(shù)和交流電流系列標(biāo)準(zhǔn)如下:
常用設(shè)備的效率、功率因數(shù)
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交流配電屏/箱電流標(biāo)準(zhǔn)系列(單位:A):50,100,200,400,630,800,1000,1600。
例如:380V/400A表示:交流配電屏三相輸入380V、400A的容量,輸出功耗小于輸入功耗。
交流配電屏輸出:分三相輸出(380V)和單相輸出(220V),為保證相平衡,三相輸出分路最好配為3的倍數(shù)。比如某交流配電屏輸出配置為:三相3*16A,三相3*32A,三相3*63A。
交流熔斷器的額定電流值選定原則:照明回路按實際負(fù)荷配置,其它回路不大于最大負(fù)荷電流的2倍(1.5~1.7倍),注意空調(diào)啟動電流可達(dá)最大電流的4~7倍,故在選配熔斷器的時候特別注意。
(2)UPS選配:
UPS的容量選擇要根據(jù)局方提供的通信機(jī)房內(nèi)重要交流負(fù)載的總功耗計算。
計算方法同交流配電柜容量計算。
舉例:某網(wǎng)管監(jiān)控中心要單獨配置一套UPS,有50臺電腦終端,每臺功耗按300W估算,則P總功耗(瓦)=300*50=1500W,P總功耗(VA)=1500/0.7=2143VA,故P總功耗(KVA)=P總功耗(VA)/1000=2143/1000=2.143 KVA,由于電腦終端屬于單相220V供電,綜合取定選擇單相輸入單相輸出3KVA UPS主機(jī)柜。
對于三相輸入單相輸出和三相輸入三相輸出情況同上所述,工程設(shè)計中明確通信機(jī)房設(shè)備實際需求〔是三相還是單相輸入〕,然后相應(yīng)選擇UPS主機(jī)柜是三相還是單相輸出。
UPS主機(jī)柜容量標(biāo)準(zhǔn)系列如下:
① 單相輸入單相輸出設(shè)備容量系列(KVA):0.5,1,2,3,5,8,10;
② 三相輸入單相輸出設(shè)備容量系列(KVA):5,8,10,15,20,25,30;
③ 三相輸入三相輸出設(shè)備容量系列(KVA):10,20,30,50,60,80,100,120,150,200,250,300,400,500,600。
UPS輸出:分三相輸出(380V)和單相輸出(220V)。
UPS選配需要說明的問題:選配什么品牌的UPS電源要根據(jù)據(jù)運營商的具體情況來確定,但有一點必須明白, 就是所有欲選配UPS電源的功率(單位統(tǒng)一)必須略大于負(fù)載的實際功率,才能使UPS電源可靠地工作。另外,功率是電能的單位,一般用瓦特(W)來表示,而國際上用電流安(A)和電壓伏(V)的乘積來表示(VA為視在功率)。視在功率伏安(VA)與有用功率瓦特(W) 的換算方法為:視在功率伏安(VA)數(shù)乘以0.7~0.8即為有用功率瓦特(W),如下:
表達(dá)式:VA*0.7(或0.8)=W〔即:伏安*0.7/0.8=瓦〕
(3)直流配電柜選配(48V/XXA):
直流配電屏的容量選擇要根據(jù)局方提供的將來設(shè)備直流總功耗計算。
舉例:某新建傳輸交換綜合機(jī)房中遠(yuǎn)期計劃新增傳輸設(shè)備8架〔滿配功耗按8KW〕,新增1套20000門模塊局交換機(jī)(每門按1W)〔滿配功耗按20KW〕,設(shè)備電源均為雙路輸入,大樓采用分散供電方式,此機(jī)房新建一個直流配電柜專供傳輸和交換設(shè)備,求直流配電柜容量?
P直流總輸出= P傳輸+ P交換=8000+20000=28000(W)
則直流配電柜輸入電流I=P直流總輸出/48=28000/48=583(A)
綜合取定直流配電柜的容量為:48V/800A,直流配電柜采用雙路48V/800A輸入。
直流配電屏的輸入/輸出可分單路輸入/輸出和雙路輸入/輸出,看通信設(shè)備實際需求確定。
直流配電屏電流標(biāo)準(zhǔn)系列(單位:A):50,100,200,400,800,1600,2000,2500。
例如:現(xiàn)在需要一單路400A輸入的,表示為48V/400A;如果需要2路400A主備輸入的,表示為雙路48V/400A〔或2*(48V/400A)〕。
直流配電屏輸出:單路或雙路輸出。需要說明的是如果為雙路輸出,接法一定從兩路中端子分別引接,不可從一路中兩個端子引接。
下面是以吉林移動工程根據(jù)設(shè)備實際需求配置的一個直流配電柜〔機(jī)架高2200*800*600〕輸入輸出配置圖:
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直流熔斷器的額定電流值選定原則:額定電流值應(yīng)不大于最大負(fù)載電流的2倍。各專業(yè)是指電流機(jī)房熔斷器的額定電流應(yīng)不大于最大負(fù)載電流的1.5倍。
二級直流輸出〔列頭柜〕的選配原則同直流配電柜選配。
(4)基站用高頻開關(guān)電源選配:
高頻開關(guān)電源是交直流輸出混合柜〔即:既有交流輸出單元,又有直流輸出單元〕,開關(guān)電源的容量選擇要根據(jù)站內(nèi)設(shè)備總交直流功耗計算。
基站一般單個為30或50A的整流模塊,局用一般單個為100A的整流模塊;有很多廠家的基站用高頻開關(guān)電源有二次下電的功能,一般一次下電接無線設(shè)備,二次下電接傳輸設(shè)備。
整流模塊采用均流技術(shù),所有模塊共同分擔(dān)負(fù)載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分?jǐn)傌?fù)載電流。
電源系統(tǒng)整流模塊根據(jù)N+1冗余配置原則,主用整流模塊數(shù)量N由以下公式計算:
整流模塊單體的配置主要由以下三個方面共同決定:
①電源系統(tǒng)所帶負(fù)載總電流的大小;
②蓄電池的充電電流(電池容量×25%);
③N+1備份(當(dāng)N≥10時,模塊數(shù)量則為N+2)。
其中:——負(fù)載總電流;——蓄電池的充電電流;——所選單體的額定輸出電流。
舉例:吉林移動工程規(guī)劃某基站內(nèi)遠(yuǎn)期配置MBI5基站設(shè)備3架,每機(jī)架27A,中興SDH155/622M1端,每端10A,配置2組500AH 蓄電池,照明用電按2A,求高頻開關(guān)電源容量及整流模塊單元單體配置數(shù)量?
此基站內(nèi)負(fù)載總電流為:I總=I基站+I(xiàn)傳輸+I(xiàn)電池充電=27*3+1*10+500*25%=216A
P開關(guān)電源輸入*0.85=P基站總輸出(其中:0.85表示高頻開關(guān)電源功率因數(shù)取定值)
那么基站總輸出功耗P開關(guān)電源輸入=P基站總輸出/0.85=〔48*216+220*2〕/0.85=12716(W)
高頻開關(guān)電源容量計算=12716/48=265A,綜合取定容量的值為48V/300A。
選定單體模塊容量為50A的,則N=216/50=5塊,N+1備份,按6塊配置(滿配置),故此工程遠(yuǎn)期按6個模塊配置,近期可能由于基站設(shè)備機(jī)架較少,同樣可以根據(jù)上面公式計算出結(jié)果。
(5)蓄電池組/柜的選配:
蓄電池組選擇類型為:免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池,即VRLA。
閥控式密封鉛酸蓄電池容量系列(10小時率)(單位:Ah):30,50,60,80,100,150,200,300,400,500,600,800,1000,1200,1500,2000,2500,3000。
移動通信基站蓄電池組放電時間應(yīng)在1~3小時。對基站傳輸設(shè)備的供電時間,工程設(shè)計中通常按不小于20小時考慮。
工程設(shè)計中,局配置的蓄電池容量通常在1000~3000Ah/組,即局蓄電池總?cè)萘吭?000~6000Ah;基站配置的蓄電池容量通常在300~500Ah/組,即基站蓄電池總?cè)萘吭?00~1000Ah。電池容量.xls〔以吉林移動工程為例,詳見后表〕
(6)電源線徑的選擇:
A、交流電源線線徑計算(經(jīng)濟(jì)電流密度法):S=I/2.5,I=P/U
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B、直流電源所用纜線截面計算如下(電流矩法):
S=(2L ?I)/(57 ?△V)
其中S為纜線截面,I為電流量,L為距離,△V為允許電壓降,57為銅導(dǎo)率。直流壓降分配:-48V直流全程壓降為〈3.2V和〈2.7V。電源母線計算(直流).xls
(7)接地系統(tǒng):
接地系統(tǒng)分為工作地、保護(hù)地和防雷接地。
接地線宜短、直、截面積為35~95mm2,材料為多股銅線。 接地引入線長度不宜超過30m,其材料為鍍鋅扁鋼,截面積不宜小于40mm×4mm或不小于95mm2的多股銅線。接地引入線由地網(wǎng)中心部位就近引出與機(jī)房內(nèi)接地匯集線連通,對于新建站不應(yīng)少于兩根。
接地匯集線一般設(shè)計成環(huán)形或排狀,材料為銅材,截面積不應(yīng)小于120mm2,也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼。
根據(jù)經(jīng)驗,保護(hù)接地線選取定為:走線架、傳輸、交換設(shè)備機(jī)殼接地采用1*16mm2,交、直流配電柜保護(hù)接地采用35~50mm2,MDF接地采用 50mm2。
地線的接地電阻:
A 、大的樞紐局、程控交換局(萬門以上)、匯接局、國際電話局、電信局、綜合樓及長話局(大于2000門以上)接地電阻《1Ω。
B 、程控交換局(2000門~10000門)2000門以下的長話局,接地電阻《3Ω。
C 、2000門以下的程控交換局光中繼站、微波站、通訊基站接地電阻《5Ω。
埋地引入通信局站的電力電纜應(yīng)選用金屬鍇裝層電力電纜或穿鋼管的護(hù)套電纜。埋地電力電纜的金屬護(hù)套兩端應(yīng)就近接地。在架空電力線路與埋地電纜連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。避雷器、電力電纜金屬護(hù)層、絕緣子、鐵腳、金具等應(yīng)連在一起就近接地。避雷器的接地線應(yīng)盡可能短,接地電阻盡可能小。
移動通信基站宜設(shè)置專用電力變壓器,電力線宜采用具有金屬護(hù)套或絕緣護(hù)套電 纜穿鋼管埋地引人移動通信基站,電力電纜金屬護(hù)套或鋼管兩端應(yīng)就近可靠接地。
交流屏、整流器(或高頻開關(guān)電源)應(yīng)設(shè)有分級防護(hù)裝置。
接地體宜采用熱鍍鋅鋼材,其規(guī)格要求如下:
鋼管φ50mm,壁厚不應(yīng)小于3.5mm。
角鋼不應(yīng)小于50mmχ50mmχ5mm。
扁鋼不應(yīng)小于40mmχ4mm。
基站機(jī)房工作地、保護(hù)地和鐵塔防雷地三者相互在地下焊接連通成一體作為機(jī)房地網(wǎng),接地匯集線一般設(shè)計成環(huán)形或排狀,材料為銅材,截面積不應(yīng)小于120mm2,也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼。 接地引入線由地網(wǎng)中心部位就近引出與機(jī)房內(nèi)接地匯集線連通,對于新建局/站不應(yīng)少于兩根。
我國雷種指防直擊雷和感應(yīng)雷、球雷及雷電侵入波,防雷主要防感應(yīng)雷或雷電侵入波。
在IEC標(biāo)準(zhǔn)、國標(biāo)及原郵電部通信電源入網(wǎng)檢測中,規(guī)定的模仿雷電波形有10/350μs電流波、8/20μs電流波、1.2/50μs電壓波或10/700μs電壓波等,這里的8/20μs電流波是指波頭時間為8μs 、波長時間為20μs的沖擊電流波,余下類同。
變壓器高、低壓側(cè)均應(yīng)各裝一組氧化鋅避雷器,氧化鋅避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器裝設(shè);變壓器低壓側(cè)第一級避雷器與第二級避雷器的距離應(yīng)大于或等于10米,嚴(yán)禁采用架空交、直流電纜進(jìn)出通信局站。
經(jīng)過上面的各步驟實施后,就可以將運營商需要訂購的電源設(shè)備清單、電源纜線型號、長度等具體數(shù)據(jù)提供上去,以便運營商訂貨,另外需要說明的是,制作出來的這些表格一定要體現(xiàn)在設(shè)計文本或圖紙中。
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