UPS电池线缆的计算.doc

UPS电池线缆的计算
导体截面积=流过导体电流I×导线长度/导体的电阻率×导线上的压降电压U
UPS的逆变器额定的直流工作电压为384V；要求每组蓄电池是由32块12V的单元电池串联而成（电池组的标称电压为：32×12=384V），该蓄电池的临界放电电压E临界为32×10=320V。
η是UPS逆变器的效率，取0.92，E临界是蓄电池组的临界放电电压（12V蓄电池的临界放电电压约为10V，2V蓄电池的临界放电电压约为1.67V）。
I最大===543.48A
由于一台UPS配置四组电池，每组电池的放电电流为543.48/4=135.87A，估计电池线长10米，固定压降为0.3V。
导体截面积=（135.87×10）/（57/0.3）=79.46，应使用95mm2的铜电缆。
保护接地线的线径
1. 设备额定工作电流
设备保护接地线线径选择主要考虑的因素是设备的工作电流大小。通信设备的保护接地线线径的选择，可以参考GB 4943-2001《信息技术设备的安全》中的规定进行选择。一般来说，实际设备的保护接地线线径选取应大于等于表中额定电流对应的截面积。
根据GB 4943-2001第2.6.3.2条的规定，保护连接导体的尺寸，按GB 4943-2001标准中的表7-1GB进行选取：
                                                                                                                                                           表7-1 GB 4943-2001的表3B" 导线规格"

2. 防雷
从防雷方面考虑，保护接地线的线径很容易被满足。满足雷电流的泻放不是接地线线径需要考虑的主要方面。
IEC 61312-1按照单根接地线泻放的过电流是否达到25％直击雷电流作为防雷接地线线径选取的分界线。通信设备的防雷是防感应雷，如果直击雷直接打中设备，设备的防雷即使做得再好也不可能防得住。而且通信局站的建站要求，就是建筑物要给机房内的设备提供直击雷保护，所以设备上单根接地线泻放的雷电流几乎不可能达到25％的直击雷电流。
按照IEC 61312-1的第3.4.1节要求，如果有一个小于25％的直击雷电流流过等电位连接导体（馈线的接地线属于等电位连接导体），导体截面积应符合IEC 61024-1的表7要求。在 IEC 61024的表7中，规定如果材料为铜，则连接导体的最小截面积为6mm2。如果大于25％，截面积应符合表6要求。 IEC 61024的表6中，规定如果材料为铜，则连接导体的最小截面积为16mm2。
由于通信设备上单根接地线泻放的雷电流几乎不可能达到25％的雷电流，所以设备保护接地线需要考虑的雷电流泻放因素很容易被满足。即使在某些非常极端的情况下，设备保护接地线泻放的雷电流可能超过25％直击雷电流，最小截面积为16mm2也比较容易满足。但如果真出现这种情况，设备估计早已经被雷击损坏了。
3. 抗偶然外力的碰触
保护接地线如果是从设备上连出到设备之外的，一般需要考虑保护接地线不能因为人或其他物体无意的偶然碰触而折断。一般对于单根的接地线，建议接地线的线径不小于4mm2为宜。这一要求也比较容易满足。
对于GB 4943-2001的表3B而言，最前面额定电流较小的几项线径要求有加注，在注释中都说明了这种保护接地线是用在电源软线之中，这也是考虑了接地线要具有防止偶然外力碰触而折断的基本能力。举例来说，计算机交流电源线中的PE线线径远不到4mm2，它和相线、中线汇集在一根较粗的电源软线里，在偶然外力的碰触下就不容易折断了。但如果单根接地线采用这样的线径，就有问题。
综上所述，保护接地线线径的选取，决定性因素是设备的额定电流。雷电流的泻放以及抗偶然外力碰触等也需要考虑，但很容易满足。
7.2 接地电阻值问题
1. 接地电阻和防雷
从防雷方面考虑，无论是通信局站的接地还是通信设备内部的系统接地设计，最关键的问题是要尽量做好接地的等电位连接。只要通信局站的等电位连接做好了，设备的防雷做好了，即使通信局站的接地电阻值为10欧姆或者更大一些，都可以满足设备的防雷要求，不会产生负面影响。
当然，这并不是说接地电阻的大小对通信局站是无关紧要的。因为通信局站的接地电阻值，除了需要考虑防雷，还需要考虑其他因素。
2. 接地电阻值和安全
接地电阻值还与通信局站的安全有关。接地电阻如果过大，在通信局站内出现电力系统对大地短路等类型的故障时，对通信局站的安全会构成一些负面影响。所以，通信局站的接地电阻值应尽量小。
但需要说明的是，接地电阻值对通信局站安全问题的影响是主要应从通信局站的角度来考虑的问题，单单从通信设备的角度来考虑接地电阻值对通信局站的安全影响意义不大。
3. 接地电阻的工程界面问题
在接地电阻值问题上，应树立的一个正确观念是：接地电阻值实质上不属于设备级问题，是通信局站级问题。综合接地电阻值涉及到的安全、防雷等各方面，需要由电信运营商对通信局站的接地电阻值负责，不应该由设备供应商对接地电阻值负责。设备供应商实际上也负不起这个责任。设备供应商只提供自己的产品在若干接地电阻值之下就可以正常运行的承诺。
所以公司在接地电阻问题上的策略应该是只承诺公司的设备在若干的接地电阻下可以正常运行。我们是设备供应商，我们不应该把减小通信局站的接地电阻值看做是我们的责任。一个很明显答案是：减小通信局站的接地电阻值直至达到信息产业部相关的规范要求是电信运营商的责任，机房总体建设、机房内其他设备对接地电阻值的要求以及供电系统的安全要求，需要电信运营商根据通信局站的综合情况整体考虑，对通信局站的接地电阻值负责。
专网电话局（站）的接地保护(2002-2-8 0:0)

１   接地系统的组成及其作用

　　接地系统由接地体（接地装置）、接地汇集线和接地连接线等部分组成。接地体是直接与大地
紧密结合的构件，电话局（站）内各种通信设备、电源设备和建筑防雷接地的接地电流都通过接地
体排泄入地。接地体由两部分组成：一部分为垂直接地体，一般可以采用Ф５０ ｍｍ镀锌
钢管或５０×５０×５ ｍｍ镀锌角钢，长度≥２ ｍ，也可以采用石墨电极或混凝土
包封电极，还可以利用以建筑物为基础的钢筋混凝土柱作为垂直接地体；另一部分为４０×４
 ｍｍ镀锌扁钢连接后组成的均压网和均压带（亦可采用铜板）。均压网（带）平置于垂直
接地体上端，与垂直接地体电焊连接牢固，凡是电焊连接处都要进行防腐蚀处理。接地体上端的深
度应埋设于冻土层以下。如果采用建筑物钢筋混凝土柱作垂直接地体，在混凝土灌浇前必须将柱内
的主钢筋与均压带进行可靠电焊连接，柱内钢筋在各楼层应预留引出接地连接端子。

　　接地汇集线（亦称总地线排或总汇流条）应置于地下室或电缆引入室。接地汇集线截面应满足
泄漏最大故障电流的要求，一般采用不小于１２０ ｍｍ２的铜排流条。若电话局（站）为
多层建筑的大楼，可以在相应的楼层（机房）设置接地分汇集线（亦称分地线排或分汇流条），与
接地总汇集线采用接地连接线电焊连通。

　　接地连接线分为接地引入线和接地线两类，接地引入线是指电话局（站）内总接地汇集线与户
外接地体之间的连线，接地线是指各通信设备与接地汇集线或接地分汇集线之间的连接线。接地线
又可以分为直流工作接地线、交流工作接地线、保护接地线和防雷接地线。接地引入线采用４０×
４ ｍｍ镀锌扁钢或者直径为４ ｍｍ的多股铜芯软线。接地线宜用截面为３５～９５
 ｍｍ２的多股铜绞线。

　　２   接地系统的分类

　　专网电话局（站）的接地按其不同的作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地和
防雷保护接地４种。

　　１　直流工作接地  

　　电话局（站）的以下部分需进行工作接地。

　　①蓄电瓶正极接地。利用大地完成通信回路，另外，它还起到旁路杂音干扰电流和串话电流的
作用。

　　②总配线架铁架接地。总配线架的接地包括电缆走线架、保安器弹簧排、热线圈熔断告警信号
接地等。其作用是：在外线遭受雷击或高压电力线的感应而出现过电压等情况下，通过放电管、云
母片等避雷设施，利用总配线架上的地线将过电压引导入地，避免交换机等通信设备被击毁。

　　③交换机或其他通信设备的机架和机盘接地。给交换机提供一个基点零电位，起到工作稳定的
作用。

　　④电缆引入室铁架和进局电缆外皮接地。进局电缆的金属外皮应接到工作地上，电缆引入架要
与敷设在铁架上的电缆处于同一电位，这样可以起到屏蔽、过压保护和防止电缆外皮被腐蚀的作
用。

　　⑤防静电地板接地。防静电地板接地也属于直流工作接地的范畴。

　　（２）交流工作接地

　　交流工作接地是将供电电源的中性线进行接地。这样，当三相电中的某一相碰地时，将会形成
很大的短路电流，足以使保护装置动作而将电源切断，同时降低人体的接触电压和电力设备的对地
电压，起到保护作用。

　　（３）安全保护接地

　　　交流电源设备的接地接至保护接地，如配电柜、整流设备外壳接地等。保护接地的作用是：
防止设备带电导线的绝缘损坏而漏电到外壳或机架上产生危害电压，防止可能由雷击或高压电的直
击或感应产生的过电压，平时保护地线中应无任何电流流过。

　　（４）防雷接地

　　高层建筑为了防止遭受雷击，要在建筑物顶部安装避雷针或避雷带等。对于联合接地系统，一
般把户外从避雷针（带）沿墙引下的扁钢称为防雷接地线。通常雷电能量经这条低阻抗通路排泄入
地。

　　３   接地系统的设置方式

　　专网电话局（站）的接地系统，通常有两种接地方式：一种是综合（联合）接地方式，即在一
个建筑物内，利用建筑物钢筋混凝土的钢筋作为接地体，利用供排水用的金属管道作为引入线，工
作地、保护地和防雷接地共用一组接地体。目前，在高层建筑中推荐采用综合（联合）接地方式，
因为综合（联合）接地系统可以把整个建筑物的钢筋和楼内其他金属体，以及避雷装置和基础地网
相互电焊成一个整体，组成一个笼形均压（等电位地）结构，既能保证通信设备和维护人员的安
全，又能起到屏蔽电磁场的作用。另外，其地网的覆盖面积是相当可观的，在相同土质条件下，能
够得到比其他接地方式低得多的接地电阻，接地系统简单化了，减少了接地工程造价。

另一种是工作地、保护地和建筑防雷地分设方式。在条件允许的前提下，专网电话局（站）的工作
地、保护接地与防雷接地最好采用分设接地方式，因为工作接地与保护接地合设时，有可能引起整
个通信网杂音水平的提高，而工作接地与防雷接地合设，则有可能在大气放电时呈现极高的电位。

　　４   接地电阻阻值 

　　在专网电话局（站）接地系统设计实施之前，要明确各种接地系统的设置方式和应用范围，接
地电阻值亦应根据应用系统的设备接地要求来定。ＧＢＪ７９－８５《工业企业通信接地设计规
范》对电话局（站）的接地电阻有如下规定。

　　·不利用大地作为信号回路的电信站，直流供电通信设备的接地电阻应不大于１５
 Ω，交流供电或交直流两用的通信设备的接地电阻，低功率（≤０．５ ｋＶＡ）的
不应大于１０ Ω，大功率（＞０．５ ｋＶＡ）的不应大于４ Ω。

　　·利用大地作为信号回路的设备，两组接地体并联后的接地电阻，当交换机容量≤６００线时
为６ Ω，６００～１０００线时为４ Ω，１０００～２０００线时为３ Ω，
２０００～４０００线时为２ Ω。

　　·电信站的通信接地、房屋建筑避雷接地和工频交流供电系统接地在总接地排处汇总后的接地
电阻不应大于１ Ω。

　　也就是说，采用综合（联合）接地方式接地时，接地电阻值应不大于１ Ω；若采用分
设接地方式接地时，其电阻值应该分别满足于要求值；若防雷单独设置接地体，其余３种接地共用
一组接地体时，接地电阻不应大于其中最小值。

　　专网电话局（站）的接地电阻也可以参照ＧＢ２８８７－８９《计算机场地技术条件》规定：
交流工作地的接地电阻不应大于４ Ω；安全保护接地的接地电阻不应大于４ Ω；防
雷保护接地的接地电阻不应大于１０ Ω。

直流工作接地的接地电阻应根据程控电话站的用户线、中继线的总和及终局容量而定。

　　５   接地系统设置时要注意的几个问题

　　接地体与建筑物基础间的距离一般为３～５ ｍ，采用分设时各接地体间的距离为２０
 ｍ。

　　垂直接地体必须用电焊与均压网（带）固定焊接，然后用线径为４ ｍｍ的多股铜芯软
线引入建筑物的总接地汇集线（总地线排或汇流条）上。

接地总汇集线至各楼层接地分汇集线之间的连接线通过墙壁、楼板或天花板时必须采用非金属护套
进行保护，确保对建筑物的绝缘，且连接线截面积应不小于４ ｍｍ２。

　　各设备机架至接地汇集线（地线排或汇流条）应采用并联形式，不得串联连接。

　　采用综合（联合）接地方式时，直流工作地、交流工作地和安全保护地虽然最后都接到同一接
地体上，但各种“地”之间不可以随意连接，而应将各接地线按类别接入接地分汇集线（地线排或
汇流条），再由该接地汇集线采用单点或多点接地方式与接地体相连。总之，无论采用何种方式接
地，各通信设备至接地汇集线的工作地、保护地连接线均应分设，在设备机架端不应以任何方式连
通。

　　专网电话局（站）接地系统的设置与电信公众网接地系统基本相同，可参照公网有关地线设计
方法及要求进行设计与设置。
电力电缆计算
铝芯绝缘导线载流量与截面积倍数的关系口诀：
10下5，100上二；（10以下的乘5，100以上的乘2）
25、35，四、三界；（25以下的乘4；35以上的乘3）
70、95，两倍半；（乘以2.5）
穿管、温度，八、九折；（乘以0.72）
裸线加一半，铜线升级算。（裸线按照计算出来的电流再加一半；铜线的截面按截面排列顺序提升一级。）

此口诀以铝芯导线明敷、环境温度为25度的条件为准

A、耗电量单位：千瓦.小时 (KW∙H)，简称“度”
B、功率（P）单位：瓦特，简称瓦（W）
C、电流（I）单位：安培，简称安（A）
D、电压（U）单位：伏特，简称伏（V），家用电源一般是单相交流电，电压为220伏；工业用电源是三相交流电，电压为380伏。
E、功率=电流×电压 ，即P=U×I
F、耗电量=功率×用电时间，即耗电量= P× T。耗电量的单位是度，1度电是指1000瓦的功率使用1小时所消耗的用电量。
铜芯线截面积
允许长期电流
直径（mm）
2.5 mm2
16A~25A
1.78
4 mm2
25~32A
2.2
6 mm2
32A~40A
2.78

根据用电设备的功率，算出总功率以后，I=P/U按公式后在乘0.85的系数~！               
如果比较麻烦的话就是一个千瓦2个安培的电流~！是最通用的，里面包括了抛出的电流容量。1KW=2A         

选择电缆也有方法               
按电流计算，下面给出的比较简单的选择算法以铝芯线为计算项目   

十下五：百上二：二五三五四三界，七零九五两倍半～！这个是口诀               

十平方毫米以下的BLV线电流可以承载线径的五倍～！               
一百平方毫米以上的BLV线电流承载线径的二倍。               
25mm2和35mm2的BLV电流承载在4倍和3倍的分割线。               
70mm2和95mm2的电流容量是线径的2.5倍。      

除此内容以外，有铜芯线的按照铝线的升级倍数来算，也就是说BV－10mm2按照BLV-16mm2的电流来算其他的也如此  

导线在穿塑料管或是PVC管，算出的电流要乘上0.8的系数               
导线在穿钢管的情况下，计算的电流在乘上0.9
导线在高温的场所通过，计算的电流结果在乘上0.7
如果导线在以上三种情况都有的话先乘0.9在乘0.7或者直接打到0.85也可以
电缆线在四芯或五芯的电流乘0.85在 乘0.7
裸线的架空电力线比较简单就是一个0.9的系数，但是也要看环境，打到85折比较稳当。
在选择电缆的时候还要根据现场的情况选择电缆的用途
比如普通的YJV电缆，用于电缆桥架内。带铠装电缆可以进行直埋，可以承受外力的破坏，带铠装抗拉力电缆试用与高层建筑，直埋敷设。
如果偶说这些不明白的话看看35KV电气工程书，里面有一般用的电缆型号，以及用电设备。

家庭电路设计，2000年前，电路设计一般是：进户线4—6 mm2，照明1.5 mm 2，插座2.5 mm2，空调4 mm2专线。2000年后，电路设计一般是：进户线6—10 mm2，照明2.5 mm 2，插座4 mm 2，空调6 mm 2专线。（songwei 注：北京很多住宅是：进户线6—10 mm2，照明2.5 mm 2，插座2.5 mm 2，空调4 mm 2专线）