通信機(jī)房“設(shè)計(jì)方案”從電源電池計(jì)算方法入手

時(shí)間：2016-11-30作者：廣州萊安智能化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有限公司瀏覽：733

? 首先按照標(biāo)準(zhǔn)將勘察階段畫(huà)的設(shè)計(jì)草圖按統(tǒng)一比例形成電子板，圖紙美觀，各圖標(biāo)圖號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)，在擺放新增的電源設(shè)備時(shí)，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(wèn)題，合理安排設(shè)備布局。

勘察：

到現(xiàn)場(chǎng)后，首先了解市電引入的情況、了解各通信機(jī)房的相對(duì)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(zhǎng)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(lái)計(jì)劃安裝設(shè)備的情況，估算出機(jī)房將來(lái)交/直流總負(fù)荷各是多少，統(tǒng)計(jì)并做詳細(xì)記錄。

然后進(jìn)入各專(zhuān)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?jī)?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(kāi)關(guān)的組成，從電源電池計(jì)算方法開(kāi)始著手。

開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的組成：

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開(kāi)關(guān)電源容量配置

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通信電源配置容量的計(jì)算方法（一）

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通信電源配置容量的計(jì)算方法（二）

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通信電源容量的計(jì)算實(shí)例

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設(shè)計(jì)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(lái)設(shè)備交流總功耗計(jì)算。

舉例：某通信機(jī)房380V供電通信空調(diào)2臺(tái)，共計(jì)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(jì)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(huì)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(lái)增加設(shè)備，同時(shí)按國(guó)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zui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(shí)際負(fù)荷配置，其它回路不大于zui大負(fù)荷電流的2倍（1.5~1.7倍），注意空調(diào)啟動(dòng)電流可達(dá)zui大電流的4～7倍，故在選配熔斷器的時(shí)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?jī)?nèi)重要交流負(fù)載的總功耗計(jì)算。

計(jì)算方法同交流配電柜容量計(jì)算。

舉例：某網(wǎng)管監(jiān)控中心要單獨(dú)配置一套UPS，有50臺(tái)電腦終端，每臺(tái)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(duì)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(jì)中明確通信機(jī)房設(shè)備實(shí)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(shuō)明的問(wèn)題：選配什么品牌的UPS電源要根據(jù)據(jù)運(yùn)營(yíng)商的具體情況來(lái)確定，但有一點(diǎn)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(shí)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(lái)表示，而**上用電流安（A）和電壓伏（V）的乘積來(lái)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(lái)設(shè)備直流總功耗計(jì)算。

舉例：某新建傳輸交換綜合機(jī)房中遠(yuǎn)期計(jì)劃新增傳輸設(shè)備8架〔滿配功耗按8KW〕，新增1套20000門(mén)模塊局交換機(jī)（每門(mén)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(gè)直流配電柜zhuan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(shí)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：?jiǎn)温坊螂p路輸出。需要說(shuō)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(gè)端子引接。 ?

下面是以吉林移動(dòng)工程根據(jù)設(shè)備實(shí)際需求配置的一個(gè)直流配電柜〔機(jī)架高2200*800*600〕輸入輸出配置圖：

7

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zui大負(fù)載電流的2倍。各專(zhuān)業(yè)是指電流機(jī)房熔斷器的額定電流應(yīng)不大于zui大負(fù)載電流的1.5倍。

二級(jí)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(kāi)關(guān)電源選配：

高頻開(kāi)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(kāi)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(jì)算。

基站一般單個(gè)為30或50A的整流模塊，局用一般單個(gè)為100A的整流模塊；有很多廠家的基站用高頻開(kāi)關(guān)電源有二次下電的功能，一般一次下電接無(wú)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(gè)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(jì)算：

整流模塊單體的配置主要由以下三個(gè)方面共同決定：

①電源系統(tǒng)所帶負(fù)載總電流的大??；

②蓄電池的充電電流（電池容量×25%）；

③N+1備份（當(dāng)N≥10時(shí)，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(dòng)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(kāi)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(kāi)關(guān)電源輸入*0.85=P基站總輸出（其中：0.85表示高頻開(kāi)關(guān)電源功率因數(shù)取定值）

那么基站總輸出功耗P開(kāi)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(kāi)關(guān)電源容量計(jì)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(gè)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(jì)算出結(jié)果。

（5）蓄電池組/柜的選配：

蓄電池組選擇類(lèi)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(shí)率）（單位：Ah）：30，50，60，80，100，150，200，300，400，500，600，800，1000，1200，1500，2000，2500，3000。

移動(dòng)通信基站蓄電池組放電時(shí)間應(yīng)在1～3小時(shí)。對(duì)基站傳輸設(shè)備的供電時(shí)間，工程設(shè)計(jì)中通常按不小于20小時(shí)考慮。

工程設(shè)計(jì)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(dòng)工程為例，詳見(jiàn)后表〕

（6）電源線徑的選擇：

A、交流電源線線徑計(jì)算（經(jīng)濟(jì)電流密度法）：S=I/2.5，I=P/U

8

B、直流電源所用纜線截面計(jì)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(jì)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(zhǎng)度不宜**過(guò)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?jī)?nèi)接地匯集線連通，對(duì)于新建站不應(yīng)少于兩根。

接地匯集線一般設(shè)計(jì)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(yàn)，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(wàn)門(mén)以上）、匯接局、**電話局、電信局、綜合樓及長(zhǎng)話局（大于2000門(mén)以上）接地電阻<1Ω。

B 、程控交換局(2000門(mén)~10000門(mén))2000門(mén)以下的長(zhǎng)話局，接地電阻<3Ω。

C 、2000門(mén)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(dòng)通信基站宜設(shè)置**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(dòng)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(kāi)關(guān)電源）應(yīng)設(shè)有分級(jí)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(jì)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?jī)?nèi)接地匯集線連通，對(duì)于新建局/站不應(yīng)少于兩根。

我國(guó)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)、標(biāo)準(zhǔn)及原郵電部通信電源入網(wǎng)檢測(cè)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(shí)間為8μs 、波長(zhǎng)時(shí)間為20μs的沖擊電流波，余下類(lèi)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)di一級(jí)避雷器與*二級(jí)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(guò)上面的各步驟實(shí)施后，就可以將運(yùn)營(yíng)商需要訂購(gòu)的電源設(shè)備清單、電源纜線型號(hào)、長(zhǎng)度等具體數(shù)據(jù)提供上去，以便運(yùn)營(yíng)商訂貨，另外需要說(shuō)明的是，制作出來(lái)的這些表格一定要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)文本或圖紙中。


廣州萊安智能化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有限公司專(zhuān)注于機(jī)房監(jiān)控,機(jī)房建設(shè),室內(nèi)外一體化機(jī)柜,各種系統(tǒng)溫濕度監(jiān)控等

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