首先按照標準將勘察階段畫的設計草圖按統一比例形成電子板,圖紙美觀,各圖標圖號符合標準,在擺放新增的電源設備時,機房整體考慮,不要隨意將設備擺放,考慮消防通道的預留、空調送風等問題,合理安排設備布局。
勘察:
到現場后,首先了解市電引入的情況、了解各通信機房的相對位置、結構,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。確定電力主機房、油機房和通信機房高度,以便確定上下線電源線纜長度。
其次了解大樓供電系統的大致情況〔大樓照明用電、空調用電、通信設備用電等〕,通信設備現在負荷,近期或者將來計劃安裝設備的情況,估算出機房將來交/直流總負荷各是多少,統計并做詳細記錄。
然后進入各專業通信機房,先到電力電池機房〔通常在一樓〕記錄機房內詳細情況,后到通信設備機房記錄詳細情況。再了解電源系統開關的組成,從電源電池計算方法開始著手。
開關電源系統的組成:
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開關電源容量配置
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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局方提供的將來設備交流總功耗計算。
舉例:某通信機房380V供電通信空調2臺,共計耗電18KW,照明用電100A,數據設備、PC終端等耗電按150A,近期其它220V供電預留50A。
計算配電柜容量:P總功耗(瓦)=〔P空調+P照明+P數據、PC+P預留〕/∩功率因數=〔18000+220*100+220*150+220*50〕/0.8=105000(W)
I總= P總功耗/U=105000/400=263(A),其中功率因數會因設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,考慮到將來增加設備,同時按國家交流電流系列標準,綜合取定本機房新增交流配電柜容量為:380V/400A,能滿足中遠期交流負載需求。常用設備的效率、功率因數和交流電流系列標準如下:
常用設備的效率、功率因數
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交流配電屏/箱電流標準系列(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。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:照明回路按實際負荷配置,其它回路不大于最大負荷電流的2倍(1.5~1.7倍),注意空調啟動電流可達最大電流的4~7倍,故在選配熔斷器的時候特別注意。
(2)UPS選配:
UPS的容量選擇要根據局方提供的通信機房內重要交流負載的總功耗計算。
計算方法同交流配電柜容量計算。
舉例:某網管監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,工程設計中明確通信機房設備實際需求〔是三相還是單相輸入〕,然后相應選擇UPS主機柜是三相還是單相輸出。
UPS主機柜容量標準系列如下:
① 單相輸入單相輸出設備容量系列(KVA):0.5,1,2,3,5,8,10;
② 三相輸入單相輸出設備容量系列(KVA):5,8,10,15,20,25,30;
③ 三相輸入三相輸出設備容量系列(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電源要根據據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(單位統一)必須略大于負載的實際功率,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)數乘以0.7~0.8即為有用功率瓦特(W),如下:
表達式: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局方提供的將來設備直流總功耗計算。
舉例:某新建傳輸交換綜合機房中遠期計劃新增傳輸設備8架〔滿配功耗按8KW〕,新增1套20000門模塊局交換機(每門按1W)〔滿配功耗按20KW〕,設備電源均為雙路輸入,大樓采用分散供電方式,此機房新建一個直流配電柜專供傳輸和交換設備,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,看通信設備實際需求確定。
直流配電屏電流標準系列(單位:A):50,100,200,400,800,1600,2000,2500。
例如:現在需要一單路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設備實際需求配置的一個直流配電柜〔機架高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:額定電流值應不大于最大負載電流的2倍。各專業是指電流機房熔斷器的額定電流應不大于最大負載電流的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)基站用高頻開關電源選配:
高頻開關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〕,開關電源的容量選擇要根據站內設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電源有二次下電的功能,一般一次下電接無線設備,二次下電接傳輸設備。
整流模塊采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分攤負載電流。
電源系統整流模塊根據N+1冗余配置原則,主用整流模塊數量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電源系統所帶負載總電流的大小;
②蓄電池的充電電流(電池容量×25%);
③N+1備份(當N≥10時,模塊數量則為N+2)。
其中:——負載總電流;——蓄電池的充電電流;——所選單體的額定輸出電流。
舉例:吉林移動工程規劃某基站內遠期配置MBI5基站設備3架,每機架27A,中興SDH155/622M1端,每端10A,配置2組500AH 蓄電池,照明用電按2A,求高頻開關電源容量及整流模塊單元單體配置數量?
此基站內負載總電流為:I總=I基站+I傳輸+I電池充電=27*3+1*10+500*25%=216A
P開關電源輸入*0.85=P基站總輸出(其中:0.85表示高頻開關電源功率因數取定值)
那么基站總輸出功耗P開關電源輸入=P基站總輸出/0.85=〔48*216+220*2〕/0.85=12716(W)
高頻開關電源容量計算=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),故此工程遠期按6個模塊配置,近期可能由于基站設備機架較少,同樣可以根據上面公式計算出結果。
(5)蓄電池組/柜的選配:
蓄電池組選擇類型為:免維護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在1~3小時。對基站傳輸設備的供電時間,工程設計中通常按不小于20小時考慮。
工程設計中,局配置的蓄電池容量通常在1000~3000Ah/組,即局蓄電池總容量在2000~6000Ah;基站配置的蓄電池容量通常在300~500Ah/組,即基站蓄電池總容量在600~1000Ah。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(經濟電流密度法):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:
接地系統分為工作地、保護地和防雷接地。
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。接地引入線由地網中心部位就近引出與機房內接地匯集線連通,對于新建站不應少于兩根。
接地匯集線一般設計成環形或排狀,材料為銅材,截面積不應小于120mm2,也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼。
根據經驗,保護接地線選取定為:走線架、傳輸、交換設備機殼接地采用1*16mm2,交、直流配電柜保護接地采用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選用金屬鍇裝層電力電纜或穿鋼管的護套電纜。埋地電力電纜的金屬護套兩端應就近接地。在架空電力線路與埋地電纜連接處應裝設避雷器。避雷器、電力電纜金屬護層、絕緣子、鐵腳、金具等應連在一起就近接地。避雷器的接地線應盡可能短,接地電阻盡可能小。
移動通信基站宜設置專用電力變壓器,電力線宜采用具有金屬護套或絕緣護套電 纜穿鋼管埋地引人移動通信基站,電力電纜金屬護套或鋼管兩端應就近可靠接地。
交流屏、整流器(或高頻開關電源)應設有分級防護裝置。
接地體宜采用熱鍍鋅鋼材,其規格要求如下:
鋼管φ50mm,壁厚不應小于3.5mm。
角鋼不應小于50mmχ50mmχ5mm。
扁鋼不應小于40mmχ4mm。
基站機房工作地、保護地和鐵塔防雷地三者相互在地下焊接連通成一體作為機房地網,接地匯集線一般設計成環形或排狀,材料為銅材,截面積不應小于120mm2,也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼。 接地引入線由地網中心部位就近引出與機房內接地匯集線連通,對于新建局/站不應少于兩根。
我國雷種指防直擊雷和感應雷、球雷及雷電侵入波,防雷主要防感應雷或雷電侵入波。
在IEC標準、國標及原郵電部通信電源入網檢測中,規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、低壓側均應各裝一組氧化鋅避雷器,氧化鋅避雷器應盡量靠近變壓器裝設;變壓器低壓側第一級避雷器與第二級避雷器的距離應大于或等于10米,嚴禁采用架空交、直流電纜進出通信局站。
經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備清單、電源纜線型號、長度等具體數據提供上去,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在設計文本或圖紙中。
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