通信电源(第3版)课件全书教学教程电子教案幻灯片.ppt

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倍，即,U,=220V,U,l,=,380V,线电压超前相电压,30,(,u,ab,比,u,a,，类推,),。,三相电压彼此相差,120,。,接线应,相序正确,；市电与油机发电机、,UPS,的逆变输出,与旁路通道必须,相序一致,。,通信电源（第,5,版）,7,三相电压相量图,第,1,章 通信电源系统组成及供电要求,通信电源（第,5,版）,8,通信电源是向通信设备提供直流电能或交流电能的电源装置，是任何通信系统赖以正常运行的重要组成部分。可以说是通信系统的,“,心脏,”,。,1.1,通信电源的基本分类,通信电源分为,基础电源,和,机架电源,。,通信局（站）的供电系统，除具有交流供电系统外，还具有独特的直流供电系统。,国内外大部分通信设备采用直流供电，与交流供电相比，具有可靠性高、电压平稳和较易实现不间断供电等优点。,直流电主要用,220/380V,交流电整流获得，整流器输入交流电、输出所需直流电，其输出端与蓄电池组并联，它们共同为通信设备提供直流基础电源（一般为,-48V,）。,各类通信设备中还需要,3.3V,、,5V,、,12V,等多种直流电压，这些电压通常由通信设备内部的直流变换器供给；程控交换机中还装有产生铃流信号的铃流发生器。这些装在通信设备机架内的插件电源，通常称为机架电源。,通信电源（第,5,版）,9,1.1.1,基础电源,1,交流基础电源,由市电或备用发电机组（含移动电站）提供的交流电源，称为通信局（站）的交流基础电源。,我国通信行业标准,YD/T10512018,通信局（站）电源系统总技术要求,规定，通信局（站）交流基础电源标称电压为：,低压,220/380V,，即相电压,220V,，线电压,380V,；,高压,10kV,（线电压）；标称频率为,50Hz,。,通信电源（第,5,版）,10,1.1.1,基础电源,2,直流基础电源,向各种通信设备、通信逆变器和直流变换器提供直流电压的电源，称为直流基础电源。,YD/T10512018,规定，直流基础电源的电压种类为：,-48V,、,240V,、,336V,。其中，,-48V,广泛应用于为通信设备供电，其电源正极接地；,240V,和,336V,已逐步应用于为信息技术（,IT,）设备供电，其电源的正极和负极均不得接地，称为悬浮方式供电。,此外，目前还有少量通信设备采用,+24V,（电源负极接地）或,-24V,直流电源供电,。,通信电源（第,5,版）,11,1.1.2,机架电源,机架电源是指通信设备内的插件电源。,例如程控交换机，机架电源中主要是直流变换器，它们把直流基础电源,-48V,电压变换成,5V,、,12V,等多种直流电压，供交换机各电路板用电；铃流发生器则把,-48V,电压变换为振铃所需的,25Hz,、,75V,交流电压，供交换机使用；还有逆变器，它把,-48V,电压逆变为,50Hz,、,220V,交流电压，供控制室中微机和外围设备用电。,通信电源（第,5,版）,12,1.2,通信局（站）电源系统的组成,定义,：通信局（站）电源系统是对局（站）内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。,基本组成：,通信局（站）电源系统由,交流供电系统,、,直流供电系统,、,接地系统、防雷系统,和,集中监控系统,组成。,基本要求：,通信局（站）电源系统必须保证,稳定,、,可靠,和,安全,地供电。,系统组成方式：,集中供电、分散供电、多能源供电 等。,通信电源（第,5,版）,13,1.2.1,通信局（站）的类型,据,GB511942016,通信电源设备安装工程设计规范,，通信局（站）按其重要性和规模大小，分为：,一类局站,：省级及以上枢纽、容灾备份中心、长途通信楼、省级核心网局、互联网安全中心、互联网数据中心（,R2,、,R3,级）、计费中心、国际关口局、国际海缆登陆站。,二类局站,：地市级枢纽、国家级传输干线站、互联网数据中心（,R1,级）、卫星地球站、客服大楼、无线电台、网管中心。,三类局站,：县级综合楼、省级传输干线站、模块市话局。,四类局站,：末端接入网站、移动通信基站、室内分布站等,通信电源（第,5,版）,14,1.2.2,集中供电方式电源系统的组成,通信电源（第,5,版）,15,（,a,）不间断,（,b,）可短时间中断,集中供电,是指在通信局站内只设一个通信电源供电中心，所有通信设备都由该供电中心的电源供电。,1,交流供电系统,通信局（站）的交流供电系统，由,主用交流电源,（市电）、,变配电系统,（包括高压配电设备及其操作电源、降压,电力变压器、低压配电设备）,、,备用电源系统,（包括备用发电机组及附属设备、移动电站）,、,交流不间断电源系统,（包括,UPS,主机、相应的蓄电池组、输入输出配电柜）以及,相关的配电线路,组成。,通信电源（第,5,版）,16,（,1,）主用交流电源,主用交流电源为,市电,，主要从,10kV,高压电网引入。重要通信枢纽局由两个变电站引入两路,10kV,高压市电，并由专线引入，一路主用，一路备用；其他通信局（站）一般引入一路,10kV,高压市电。用电量小的通信局（站）可直接引入,220/380V,低压市电。,市电的可靠性用,“,市电不可用度,”,来衡量。,市电分类,：一类，二类，三类，四类。,依据,YD/T1051,2018,通信局（站）电源系统总技术要求,。,通信电源（第,5,版）,17,市电分类,通信电源（第,5,版）,18,一类市电,（,1）引入稳定可靠的,一路供电线,（2）,平均年停电次数不大于,1.12,次，平均年停电时间不大于,4.29,小时，市电的年不可用度小于,4.9010,-4,二类市电,三类市电,四类市电,（1）引入,一路供电线,（,2,）,平均年停电次数不大于,3.03,次，平均年停电时间不大于,12.7,小时，市电的年不可用度小于,1.4510,-3,（,1,）引入稳定可靠的,两路供电线,（,2,）两路电源不同时出现检修停电,（,3,）平均年停电次数不大于,0.74,次，平均年停电时间不大于,3.37,小时，市电的年不可用度小于,3.8510,-4,符合下列情形之一者：,（,1,）引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到三类市电要求,（,2,）有季节性长时间停电或无市电可用,通信局（站）应采用的市电类别,一类局站,原则上应采用一类市电引入；,二类局站,原则上考虑二类市电引入，具备外市电条件且投资增长不大时可考虑一类市电引入；,三类局站,，具备条件时引入二类市电，不具备条件时引入三类市电；,四类局站,，具备条件时引入三类市电，不具备条件时引入四类市电；可就近引入可靠的,220/380V,低压市电。,通信电源（第,5,版）,19,（,2,）变配电系统,由,高压配电装置,和,降压电力变压器,（又称配电变压器）组成通信局（站）的,专用变电站,。,根据通信局（站）建设规模及用电负荷的不同，专用变电站可分为,室外小型专用变电站,和,室内专用变电站,。,室外小型专用变电站将变压器安装在室外，变压器高压侧常用高压熔断器式跌落开关（跌落式熔断器）进行操作。,室内专用变电站将变压器安装在室内。当变压器容量不大于,315kVA,时，一般不设高压开关柜，变压器高压侧常用高压负荷开关进行操作；变压器容量在,630kVA,以上或有两路高压市电引入时，应配置适当的高压开关柜。,通信电源（第,5,版）,20,高压开关柜,高压开关柜,引入,10kV,高压市电，输送给降压电力变压器,。,它能保护本局的设备和配电线路，同时能防止本局的故障波及到外线设备，还具有操作控制及监测电压、电流等性能。,高压开关柜内装设高压开关电器、高压熔断器、高压仪用互感器、避雷器、继电保护装置以及电磁和手动操作机构。,通信电源（第,5,版）,21,降压电力变压器（配电变压器,）,降压电力变压器,把三相,10KV,高压变成,220/380V,低压,（相电压,220V,、线电压,380V,），用三相五线制（,TN-S,系统）配线方式输送给低压配电设备，为整个通信局（站）提供低压交流电。,一般采用,油浸式变压器,，如在主楼内安装，应选用,干式变压器,。,通信电源（第,5,版）,22,低压配电设备,低压配电设备进行低压供电的分配、通断控制、监测、告警和保护。,在整个低压配电设备中，包括,市电油机转换屏,，用于由市电供电或备用发电机组供电的自动或手动切换；,还包括,电容补偿柜,，其作用是自动补偿功率因数，使通信局（站）的功率因数保持在,0.90,以上。,通信电源（第,5,版）,23,（,3,）备用电源系统,备用发电机组通常为低压机组，它或移动电站用于在市电停电后供给,220/380V,交流电。,备用发电机组主要采用柴油发电机组，不少通信局（站）采用了可以无人值守的自动化柴油发电机组，当市电停电时能自动启动、自动加载，在市电恢复后能自动卸载停机,。,备用发电机组三相电压的相序，在交流供电系统的线位上必须与市电三相电压的相序一致。其零线和保护地线，必须分别与受电端的相应端子可靠连接。,一旦市电停电，应在,15,分钟内,使备用发电机组启动运行，以保证机房空调等用电。,通信电源（第,5,版）,24,（,3,）备用电源系统（续）,负荷大的大型互联网数据中心，其备用发电机组要优先选用,10kV,高压发电机组。它与,10kV,高压市电在高压开关柜中进行切换。,通信电源（第,5,版）,25,保证建筑负荷与一般建筑负荷,保证建筑负荷,是指保证照明、消防电梯和消防水泵等负荷。,一般建筑负荷,是指一般空调、一般照明以及生活用电等负荷。,通信电源（第,5,版）,26,备用发电机组的容量要求,在一类或二类市电供电方式下,，备用发电机组的容量应能同时满足通信负荷功率、蓄电池组的充电功率、机房空调功率以及其他保证建筑负荷功率；,在三类市电供电方式下,，机组容量还应包括满足部分生活用电；,在四类市电供电方式下,，机组容量则应包括满足全部生活用电。,通信电源（第,5,版）,27,（,4,）交流不间断电源系统（,UPS,）,卫星通信地球站的通信设备、数据通信机房服务器及其终端、网管监控服务器及其终端、计费系统服务器及其终端等，采用交流电源并要求交流电源不间断，为此应采用交流不间断电源系统（,UPS,）对其供电。,UPS,由,整流器,、,蓄电池组,、,逆变器,和,转换开关,等部分组成，其输入、输出均为交流电。,在通信电源系统中通常采用,双变换,UPS,正常情况下，不论市电是否停电，均由,UPS,中的逆变器输出稳定、纯净的正弦波交流电压（,50Hz,三相,380V,或单相,220V,）供给负载，供电质量高。,通信电源（第,5,版）,28,2,直流供电系统,通信局（站）的直流供电系统由高频开关电源系统（简称,开关电源,）、,蓄电池组,和,相关的馈电线路,组成。,高频开关电源系统是由,交流配电屏,（或交流配电单元）、,整流器,、,直流配电屏,（或直流配电单元）和,监控器,组成的成套设备。,直流供电系统向各种通信设备、直流变换器（,DC/DC,）和逆变器（,DC/AC,）等提供直流不间断电源。,通信电源（第,5,版）,29,通信局,(,站,),直流供电系统方框图,通信电源（第,5,版）,30,开关电源中的监控器又称控制器，或监控模块。,（,1,）交流配电屏,交流配电屏输入低压交流电，对各高频开关整流器等进行供电的分配、通断控制、监测、告警和保护。,在大容量（,分立式,）的通信用高频开关电源系统中，交流配电屏是其中的一个独立机柜。在容量相对较小的,组合式,高频开关电源设备中，没有单独的交流配电屏，但必有交流配电单元。,通信电源（第,5,版）,31,（,2,）整流器,整流器把交流电变成所需直流电,。现在一般都采用高频开关整流器。,高频开关整流器为,模块化结构,，整流模块并联输出，输出电压自动稳定，各整流模块通过均流电路实现输出电流自动均衡。,在开关电源系统中，整流模块的输出电压由监控器（监控模块）控制。,通信电源（第,5,版）,32,（,3,）蓄电池组,蓄电池是,化学电源,，充电时把电能变成化学能储存起来，放电时把化学能变成电能供给负载。充放电可反复循环多次。为使直流电源不间断，蓄电池组必不可少。,现在一般采用,阀控式密封铅酸蓄电池,。,在,-48V,电源系统中，通常采用,24,只,2V,蓄电池串联构成一个蓄电池组。,蓄电池组中应每只电池的规格型号和容量都相同。当采用两组蓄电池并联时，应两组电池性能一致。,近年来，,磷酸铁锂电池,等新型蓄电池逐渐在通信局（站）应用。,通信电源（第,5,版）,33,（,3,）直流配电屏,通信电源（第,5,版）,34,直流配电屏连接整流器的输出端、蓄电池组和负载，构成整流器与蓄电池组并联向负载（通信设备等）供电的,全浮充供电系统,，并对直流供电进行分配、通断控制、监测、告警和保护。,图为,-48V,全,浮充供电,系统,全浮充供电原理,整流器的输出端、蓄电池组和负载始终并联。,交流电正常时,，整流器输出浮充电压，供给全部负载电流，并对蓄电池组进行补充充电，使蓄电池组保持电量充足，此时蓄电池组仅起平滑滤波作用；,当交流电源中断、整流器停止工作时,，蓄电池组放电供给负载电流，使直流电源不中断；,当交流供电恢复、整流器投入工作时,，又由整流器供给全部负载电流，同时它以稳压限流的工作方式对蓄电池组进行恒压限流充电，然后自动转为正常浮充状态。,通信电源（第,5,版）,35,低阻配电与高阻配电,大多数通信设备采用低阻配电，低阻配电屏的输出分路较少，每个输出分路的馈电线截面积应足够大，使输出馈线上的压降小于规定值。,有的通信设备如瑞典,AXE-10,型程控交换机，则要求采用高阻配电。高阻配电屏的输出分路多，分别给交换机各机架馈电，各输出分路均引出正负馈线，其中每根负馈线都经熔断器引出，为小截面高阻馈线，,每根负馈线的电阻应不小于,45m,，负馈线的截面积为,10mm,2,，若馈线长度较短，则,串入,30m,电阻片,，,正馈线电阻则应小于,1m,，蓄电池内阻应小于,4,5m,。高阻配电的优点是：当某一机架发生短路时，由于高阻馈线电阻为电池内阻的,10,倍左右，它限制了短路电流，因此可以大大减小其它机架供电电压的跌落。,通信电源（第,5,版）,36,低阻配电与高阻配电（续）,不特别声明时，均指低阻配电。,在大容量（,分立式,）的通信用高频开关电源系统中，直流配电屏是其中的一个独立机柜。在,组合式,高频开关电源设备中，没有单独的直流配电屏，但必有直流配电单元。,通信电源（第,5,版）,37,3,接地系统,通信电源接地按照,功能,，可分为,工作接地,（直流电源的正极或负极接地称为,直流工作接地,、交流电源的中性点接地称为,交流工作接地,）、,保护接地,和,防雷接地,。,通信局（站）均采用,联合接地,，交、直流工作接地、保护接地以及建筑物防雷接地等,共同合用,一组接地系统。联合接地系统由,接地网,、,接地引入线、接地汇集线,和,接地线,4,部分组成。,-48V,或,-24V,电源系统，电源正端必须可靠接地；,+24V,电源系统，电源负端必须可靠接地。此即直流工作接地。,电源设备的金属外壳必须可靠地保护接地。,通信电源（第,5,版）,38,4,防雷系统,通信局（站）的防雷系统由接闪器（避雷针等）、雷电流引下线、接地网、等电位连接、,各级防雷器,（,SPD,）等组成，用于防止雷电产生的危害。,通信电源（第,5,版）,39,5,集中监控系统,在通信局（站）中，电源、空调和环境监控采用同一套集中监控系统，该系统由各种监控模块和数据采集设备、网络传输设备、监控终端等设备组成。,集中监控系统对各个独立的通信电源系统和系统内各个设备进行,遥测,、,遥信,、,遥控,，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障并通知维护人员处理，从而实现通信电源的少人或无人值守、集中维护管理。,通信电源（第,5,版）,40,集中供电系统的适用范围,集中供电方式适用于,规模不大的通信局（站）,，例如比较小的县级综合楼等。,当负载功率（,P,=,UI,）一定时，额定电压低则工作电流大。由于,-48V,直流基础电源电压较低，因此直流电源设备与负载（通信设备）之间的直流馈电线中电流,I,较大，使馈线的损耗功率,P,X,=,I,2,R,和压降,U,X,=,IR,较大。馈线长则电阻大，导致其能耗和压降大。,直流电源设备的位置靠近通信设备使馈电线较短才经济合理，开关电源和蓄电池组不宜远离通信设备,，因此集中供电方式不宜用于规模较大的通信局（站）。,通信电源（第,5,版）,41,1.2.3,分散供电方式电源系统的组成,通信电源（第,5,版）,42,分散供电,是指在通信局,(,站,),内分设多个通信电源供电点，每个供电点对邻近的通信设备提供独立的供电电源。,分散供电方式的特点,分散供电方式实际上主要是指,直流供电系统采用分散供电方式,，而交流供电系统基本上仍然是集中供电，同一通信局（站）原则上应只设置一个总的变配电系统和备用电源系统，由此分别向各楼层及各直流供电系统提供低压交流电。,各直流供电系统可分楼层设置，也可按通信设备系统设置；设置地点可为单独的电力电池室，也可与通信设备同一机房。,需,UPS,相对分散供电时，可分楼层设置,UPS,系统。,分散供电方式总体上供电可靠性高，馈电线耗能小，线料费用省，故,地市级以上通信大楼都采用分散供电方式,。,通信电源（第,5,版）,43,1.2.4,多能源供电方式电源系统的组成,通信电源（第,5,版）,44,光缆中继站和微波无人值守中继站等，可采用交流电源和太阳电池方阵（或风力发电机）相结合的多能源供电方式电源系统。该系统由太阳电池方阵及其控制器、低压市电、蓄电池组、整流和配电设备以及移动电站组成。,太阳电池与蓄电池组成的直流供电系统，一般是太阳电池方阵通过控制器（包括电压稳定装置和直流配电单元）与蓄电池组并联浮充对负载供电。,1.2.5,基站常用电源系统的组成,通信电源（第,5,版）,45,在城镇设置的移动通信基站，通常输入,220/380V,低压市电。由于用电量较小，用电设备较少，机房中一般不配置交流配电屏，只配置交流配电箱，将,220/380V,低压交流电分配给高频开关电源和空调等设备，同时对交流供电进行控制、监测、告警和保护。,1.2.6,一体化供电方式电源系统的组成,一体化供电方式，即通信设备和电源设备组合在同一个机架内，由低压交流电源供电。通常通信设备位于机架的上部，电源设备装在机架的下部。,一体化直流电源,包括：整流模块、交流配电单元、直流配电单元、监控单元和蓄电池组。,一体化,UPS,电源,包括：,UPS,模块、交流配电单元、监控单元和蓄电池组。,通信电源（第,5,版）,46,1.2.7,直流远供电源系统的组成,直流远供电源系统是指通信局（站）通过电力电缆或通信电缆进行直流电能远距离传送和接受的供电系统，它由直流远供局端设备、远距离电缆和直流远供远端设备组成。,通信电源（第,5,版）,47,在移动通信中采用的直流远供电源系统方框图,1.2.7,直流远供电源系统的组成（续）,在移动通信中采用的直流远供电源系统如上图所示，自移动通信宏基站的组合式开关电源取用,DC-48V,，由直流远供局端模块（直流变换器）升压，其输出端口为对地悬浮式输出（正、负极均不接地），输出电压为,DC240380V,（应连续可调，额定输出,250360V,），经专用电缆远距离传输，在远端输入电压为,DC225350V,（典型值,280V,），再由直流远供远端模块（直流变换器）变换为,DC-48V,输出，为小型移动通信基站通信设备供电。,远端模块输出电压应满足,-48V,直流基础电源的指标要求,通信电源（第,5,版）,48,1.3,低压交流配电系统的类型,TN,系统：,TN-S,系统（三相五线制）,通信局站用,TN-C,系统（三相四线制）,TN-C-S,系统,通信局站用,TT,系统,通信局站使用农村电网等情况下用,IT,系统,通信电源（第,5,版）,49,低压配电类型代号说明,第一个字母表示电源端与地的关系,T,（法文,Terre,）,电源端有一点直接接地；,I,（法文,Isoland,）,电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。,第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系,N,（法文,Neutre,）,电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接的电气连接,；,T,（法文,Terre,）,电气装置的外露可导电部分直接接地，但此接地点在电气上独立于电源端的接地点,。,短横线后的字母用来表示中性导线与保护导线的组合情况,S,（法文,Separateur,）,中性导线和保护导线是,分开,的；,C,（法文,Combinaison,）,中性导线和保护导线是,合一,的。,通信电源（第,5,版）,50,1.3.1 TN,系统,TN,系统是交流配电系统中电源的中性点直接接地，电气设备的外露可导电部分（金属外壳）通过保护导线连接到此接地点的系统。,该系统按照中性线与保护线的不同连接方式，又分为,TN-S,系统、,TN-C,系统和,TN-C-S,系统三种类型。,通信电源（第,5,版）,51,1,TN-S,系统（三相五线制）,通信电源（第,5,版）,52,N,为,中性线,即工作零线（简称,零线,，,与变压器或发电机直接接地的中性点连接的中性线称为零线,），它参与传输电能，流过三相不平衡电流。,PE,为保护零线（,无流零线,）即,保护地线,，不参与传输电能，专门用于保护接地（设备机壳通过,PE,线在电源的接地点接地）。,接地电阻一,般应,4,TN-S,系统中,PE,线保护作用原理,通信电源（第,5,版）,53,PE,线平时无电流通过，,当交流相线与机壳短路时，流过较大的短路电流，使接于相线中的断路器或熔断器等保护器件迅速动作，及时切断电源,，从而保障人身和设备的安全,。,TN-S,系统,使用注意事项,TN-S,系统是,N,线与,PE,线完全分开的系统。布线时,N,线与,PE,线必须,彼此绝缘、严格分开，不得混用,。,严禁采用零线,N,作为保护地线。,零线,N,不得重复接地,。,设备中的零线排必须与设备的金属外壳（保护地线排）绝缘。,保护地线,PE,应与联合接地系统中的接地总汇集线（或总汇流排）连通。,严禁,在保护地线,PE,中加装开关或熔断器。,严禁,在零线中加装熔断器或单极开关（若要断开零线，必须连同相线一起断开）。,通信电源（第,5,版）,54,在三相五线制供电系统中，单相供电采用单相三线制，三线即相线、零线和保护地线。单相设备采用单极电源开关时，它只能装在相线中。,为什么严禁在,PE,线和,N,线中加装熔断器,若在,PE,线和,N,线中加装了开关或熔断器，则,PE,线和,N,线有可能断路。,如果保护地线,PE,断路，若某一相线碰连设备的金属外壳，则机壳对地电压将达到相电压，从而严重危及人身安全。,如果,公共零线,N,断路,而接通了三相电源，在三相负载不平衡时，负载侧中性点将会发生电位偏移，各相负载电压失去平衡，可能,有的负载电压接近线电压,，而,有的负载电压远低于正常相电压,，用电设备不能正常工作，甚至一相或两相上的用电设备被烧坏。,通信电源（第,5,版）,55,公共零线断路的后果举例,1,通信电源（第,5,版）,56,R,3,R,2,90,R,1,10,U,c,U,b,U,a,断,N,C,B,A,公共,N,线未断时，大体上：,U,a,=220V,U,b,=220V,U,c,=220V,图中公共,N,线断路时：,V,V,公共零线断路的后果举例,2,通信电源（第,5,版）,57,设,R,1,=20,，,R,2,=100,，,R,3,=500,，,U,A,=,U,B,=,U,C,=220V,（三相电源电压平衡、模相等），若,N,线断路，计算求得：,A,相负载电压为,B,相负载电压为,C,相负载电压为,(V),(V),(V),TN-S,系统中电源线颜色的规定,相线,：,U,相（,A,相）黄色、,V,相（,B,相）绿色、,W,相（,C,相）红色；,零线,（,N,）：浅（淡）蓝色；,保护地线,（,PE,）：黄、绿双色。,通信电源（第,5,版）,58,2,TN-C,系统（三相四线制）,通信电源（第,5,版）,59,工作零线,N,与保护地线,PE,合为一体，称为,保护中性线，即,PEN,线,。这时电气设备的金属外壳必须接到,PEN,线上，进行,接零保护,。,为了防止因,PEN,线断线而造成危害，当距离电源接地点,超过,50m,时，,PEN,线在引入建筑物处应重复接地,（其,接地电阻一般应,10,）。,3,TN-C-S,系统,通信电源（第,5,版）,60,整个低压交流配电系统的,前部分为三相四线制（,TN-C,系统）,，其零线（,N,）和保护地线（,PE,）是合一的,PEN,线；,后部分则采用三相五线制（,TN-S,系统）,，其零线（,N,）和保护地线（,PE,）分开，并且不允许再合并或者混用。,通信局（站）采用,TN-C-S,系统时，,PEN,线在进入通信楼房处应重复接地,将它与局（站）的联合接地系统可靠连通,(,电力变压器在局站外,),。,1.3.2 TT,系统,通信电源（第,5,版）,61,TT,系统是交流配电系统中电源的中性点直接接地，电气设备的金属外壳就近保护接地，,两个接地装置无直接关联（彼此独立）,的系统。,TT,系统中，零线,N,不得重复接地,。,TT,系统的保护性能,通信电源（第,5,版）,62,设相电压,U,=220V,，假如某一相线碰到了设备的金属外壳，这时机壳对地电压为,若接地电阻,R,A,=6,、,R,N,=4,，则机壳对地电压,U,E,=132V,，超过安全电压范围,(,安全电压限值为,50V,），,危险！,此时短路电流为,22A,，,熔断器不一定熔断。,一般情况下不宜采用,TT,系统。若确有困难，不得不采用,TT,系,统，则,必须装设剩余电流保护器，将故障持续时间限制在允许范围之内,。,剩余电流保护器,全称是剩余电流动作保护器（英文缩写,RCD,）。,“,剩余电流,”,是相线与中性线的电流相量和,（其瞬时值是相线与中性线电流瞬时值的代数和）。,线路和设备绝缘良好时，剩余电流为零（即使三相负载不平衡，由基尔霍夫电流定律可知，剩余电流也为零）；如果供电线路或电气设备发生单相接地故障，就会产生一定量值的剩余电流。,使用剩余电流保护器时，,中性线应与相线一起穿过剩余电流保护器中用于检测剩余电流的电流互感器,。当剩余电流达到,“,额定剩余动作电流,”,时，剩余电流保护器动作，及时切断电源，实施保护。,通信电源（第,5,版）,63,“,剩余电流,”,示意图,通信电源（第,5,版）,64,剩余电流保护器的使用,TT,系统通常采用剩余电流保护器实施两级或三级保护。各级剩余电流保护器的动作特性应互相协调，并应避免电网正常泄漏电流使保护器误动作。,例如，,末端保护,（用电设备电源进线处）选用高灵敏度、快速动作型的,RCD,，选取额定剩余动作电流,I,n,30mA,，额定动作时间,T,n,0.1s,；,中级保护,（配电系统分支线路）的,RCD,，选取,I,n,=60,100mA,，,T,n,=0.3s,；,总保护,（降压电力变压器输出端）选用延时型的,RCD,，选取,I,n,=200,300mA,，,T,n,=0.5,。,常用的剩余电流保护器是具有漏电保护、过载保护和短路保护功能的,剩余电流断路器,。,通信电源（第,5,版）,65,错误的混合运行方式,通信电源（第,5,版）,66,在同一台变压器供电的低压配电网中，不允许一部分电气设备采用接零保护，而另一部分电气设备采用接地保护，即一般不允许同时采用,TN-C,系统和,TT,系统混合运行。,此时零线对地电压超过安全电压，危险！熔断器不一定熔断！,1.3.3 IT,系统,通信电源（第,5,版）,67,IT,系统是交流配电系统中电源的带电部分不接地或有一点经足够大的阻抗接地，电气设备的金属外壳就近保护接地的系统。,通信局（站）的低压交流配电不采用,IT,系统。,正确区分,TN-S,系统和,TT,系统,假如通信局（站）的低压交流配电系统中没有随相线和,N,线一起敷设,PE,线，设备的金属外壳是通过联合接地系统中的保护接地线（,PE,线）接地。,这时：,若变压器地网与机房地网是同一个接地网，或两者已在地下用扁钢焊接连通，则,属于,TN-S,系统,，因为这时设备的外露可导电部分通过保护接地线、接地汇集线、接地引入线和接地网，同电源端接地点（即变压器中性点的接地点）有直接的电气连接，符合,TN-S,系统的定义；,若变压器地网与机房地网彼此独立，两者没有直接连通，就,属于,TT,系统,。,通信电源（第,5,版）,68,1.4,通信电源供电要求,通信电源系统必须保证稳定、可靠和安全地向通信设备供电，供电不中断，供电质量达到规定指标的要求，电磁兼容性符合相关标准的规定。通信电源设备还应效率高、节能环保、体积小、质量轻、便于安装维护和扩容，并应智能化程度高，可以进行集中监控、实现少人或无人值守。,通信电源（第,5,版）,69,1.4.1,供电可靠性,通信电源,系统,的可靠性用,“,不可用度,”,指标来衡量：,故障时间,电源系统不可用度,=,故障时间,+,正常供电时间,通信电源,设备,的可靠性用,“,平均失效间隔时间,（,MTBF,）,”,指标来衡量。,通信电源（第,5,版）,70,1.4.2,供电质量,1,交流基础电源技术指标,低压交流电的,额定电压,为,220/380V,，即相电压,220V,，线电压,380V,；,额定频率,为,50Hz,。,使用,低压,交流电的通信设备、电源设备和建筑用电设备，在其电源输入端子处测量，电压允许变动范围为：,额定电压值,+10%,-15%,，即相电压,242,187V,、线电压,418,323V,。,使用,10kV,交流电的用电设备，在其电源输入端子处测量，电压允许变动范围为：,额定电压值,10%,，即线电压,11,9kV,。,通信电源（第,5,版）,71,交流基础电源技术指标,(,续,),交流电的,频率允许变动范围,为额定值,4%,，即,48Hz,52Hz,交流电的,电压波形正弦畸变率，,即,电压总谐波畸变率,，应不大于,5%,。电压总谐波畸变率（,THD,u,）,是,交流电压中各谐波分量的方均根值与基波有效值之比的百分数,。,三相供电电压不平衡度应不大于,4%,。,设置降压电力变压器的通信局（站），应安装无功功率补偿装置（电容补偿柜），使功率因数保持在,0.90,以上,。,通信电源（第,5,版）,72,通信电源（第,5,版）,73,2,直流基础电源电压标准及技术指标,标称电压,/V,-48,240,336,通信设备受电端子上,电压允许变动范围,/V,-40 -57,192 288,260 400,杂音电压,/mV,电话衡重,2,峰,-,峰值,200,（,020Mz,）,1,200,（,020Mz,）,1680,（,020Mz,）,宽频（有效值）,100(3.4kHz150kHz),30(150kHz30MHz),供电回路全程,最大允许压降,/,V,3.2,12,12,注：,1.,杂音电压指标是在直流配电屏输出端子处的测量值。,2.,表中宽频杂音电压指标是,YD/T1970.1,2009,的规定；,YD/T731,2018,通信用,48V,整流器,要求整流器输出宽频杂音电压为：,50 mV,(3.4,150kHz),、,20mV,(0.15,30MHz),。,1.4.3,安全供电,通信局（站）电源系统应有,完善的接地与防雷设施,，具备,可靠的过压和雷击防护功能,，电源设备的,金属壳体应可靠地保护接地,；,通信电源设备及电源线应具有良好的,电气绝缘,，包括有足够大的,绝缘电阻,和,抗电强度,；,通信电源设备应具有,保护与告警性能,。交、直流熔断器的额定电流，视不同情况应不大于最大负载电流的,1.52,倍。,通信电源（第,5,版）,74,1.4.4,电磁兼容性,电磁兼容性（,EMC,）的,定义,是,：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它有两方面的含义，一方面任何设备不应骚扰别的设备正常工作，另一方面对外来的骚扰有抵御能力。即电磁兼容性包含,电磁骚扰,和对电磁骚扰的,抗扰度,两个方面。应符合,YD/T983,2018,通信电源设备电磁兼容性要求及测量方法,的要求。,电磁兼容性的,三大要素,是骚扰源、耦合通路和敏感体。,解决电磁兼容性问题的方法,，主要有屏蔽、接地、滤波，以及改进和创新电路设计与制造工艺。,通信电源（第,5,版）,75,电磁骚扰,定义,：任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生物或非生物产生损害作用的电磁现象，称为电磁骚扰。,电磁骚扰根据能量传输方式不同，分为,传导骚扰,和,辐射骚扰,。前者是通过端子和导线向外传递能量的电磁骚扰，后者是以电磁波的形式通过空间传播能量的电磁骚扰。,通信电源（第,5,版）,76,电磁骚扰（续）,电磁骚扰用电平来度量，以分贝（,dB,）及其参量的单位来表示。传导骚扰一般用电压（以,V,为单位）作参量，辐射骚扰用离骚扰源一定距离（如,10m,或,3m,）的电场强度（以,V/m,为单位）或磁场强度（以,A/m,为单位）作参量，,通常以,1V,或,1V/m,为,0dB,，表达为,0dB(V),或,0dB(V/m),。,传导骚扰电平,D,=20lg,U,，单位为,dB(V),，例如传导骚扰电压,U,=5mV,，就是传导骚扰电平,74dB(V),。,辐射骚扰用电场强度（,E,）作参量时，其骚扰电平,D,=20lg,E,，单位为,dB(V/m),。,电磁骚扰限值：见教材,P19P20,，表,1.2,表,1.7,。,通信电源（第,5,版）,77,谐波电流限值,整流器和交流不间断电源设备（,UPS,）的输入端子与电网相连，它们作为骚扰源不可避免地对电网产生骚扰，其骚扰形式除无线电频率骚扰外，还有输入电流中的谐波分量骚扰。如果谐波电流幅度大，将会