通信电源与机房配套基础知识与建设原则V1.2
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21
UPS
交流不间断电源， Uninterruptable Power Supply，简称“UPS”
➢ 定义：UPS是连接在负载和市电之间一种电源设备， 它的功能是保证向负载提供持续不间断高质量的交流 电源
➢ 原理：AC-DC-AC ➢ 作用：提供一定后备时间，提高电力质量 ➢ 种类：按工作方式分为在线式和后备式；按整流方式
✓ 干燥环境：50V； ✓ 潮湿环境：25V； ✓ 水下环境：12V
➢ 48V可以尽可能提高用户到端局的距离
✓ 随着电子技术、安全技术的成熟，通信电源越来越倾向采用较高的电 压供电，出现了高压直流系统
8
02 通信Fra Baidu bibliotek源设备介绍
基站常见通信电源设备及器件
其它器件
开关 电缆
后备电源
蓄电池 发电机组
常见通信 电源设备
应用，如广东移动的爱立信基站 ✓ 目前宏基站的电源基本上统一采用-48V
• “-”表示正极接地，可以减少继电器线圈和外线电缆在绝缘不良 时的腐蚀!
7
为什么是48V? —安全VS经济
➢ 电流流过人体时的效应：
✓ 感觉阈值：0.5mA ✓ 摆脱阈值：5mA ✓ 心室纤维性颤动阈值：30mA
➢ 不同潮湿环境条件下的不同接触电压限制：
✓ 常说的市电指工频交流电（我国：交流电压220V，频率50Hz） ✓ 国际上还有其它标准，如，110V/60Hz
✓ 采用交流的好处：变压方便，费用低廉，利于远距离输送(电压高）
➢直流：Direct Current ，简称DC
✓ 采用直流电可以达到提高通信质量、减小干扰的目的 ✓ 一般直流标准电压为－48V；由于历史原因，＋24V也有少量的
15
容量与放电电流的关系
放电电流越小， 放电容量越大！
放电电流越大， 放电容量越小！
放电时间（h） 1 2 3 4 6
8
10
放电容量系数(η) 0.55 0.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1
16
容量与温度的关系
温度越高， 放电容量越大！ 温度越低， 放电容量越小！
17
发电机组&移动油机
--通信电源与机 房配套基础知识与建设原则
2014年12月
讲师介绍
➢ 严华，高级工程师，注册咨询工程师。 ➢ 现就职于广东省电信规划设计院有限公司，任移动通信
咨询设计院所长，主要从事移动通信网络咨询、规划、 工程设计与网优工作，在无线网络规划与电源配套工程 设计方面具备丰富经验，中国铁塔集团技术专家。 ➢ 参与的工程项目获奖10余项，其中国家二等奖1项、国 家铜奖1项、部级奖项4项；并参与了多项国标及规范的 编制。
配电设备
交流配电设备 直流配电设备
变流设备
高频开关电源(DC) 交流不间断电源(UPS) 变压器
10
阀控式密封铅酸蓄电池组
11
蓄电池的结构
阀控式密封铅酸蓄电池，英文名称：Valve Regulated Lead Acid（简称 VRLA电池）
⑥
① 电池槽、盖 —超强阻燃ABS塑料；
①
②
② 端极柱 —内嵌镀锡紫铜芯
③
④
⑤
③ 汇流排 —防腐蚀抗氧化、耐大电流冲击；
①
④ 微细玻璃纤维隔板
⑤ 正负极群 —板栅采用铅钙锡铝四元合金
⑥ 安全阀
12
蓄电池工作原理
放电时：正极板的二氧化铅和负极板的海绵状铅与电解液中的硫酸反应，生 成硫酸铅，电解液中的硫酸浓度降低； 充电时：硫酸铅通过氧化还原反应分别恢复成二氧化铅和海绵状铅，电解液 中的硫酸浓度增大。
按燃料分：
汽油发电机组 柴油发电机组 燃气轮发电机组
按是否固定分：
固定式油机 移动式油机
按气缸数分：
单缸机 双缸机 多缸机
18
发电机组结构
发动机 控制装置 启动用蓄电池
消声器
发电机 燃油箱 散热水箱
19
组合式开关电源系统
挂墙交流屏
组合开关电源
蓄电池组
➢ 作用：保证向负载提供持续不间断、高质量的直流电源
➢ 原理：AC-DC
➢ 分类：组合式开关电源（宏基站常用）
一体化开关电源（集合了电池，小型室外站常用）
分立式开关电源（核心网等大型局站常用）
20
开关电源的一些基础数据
➢ 通信局站用的基础电源电压为：－48V ➢ 通信设备受电端子上电压变化范围：－40～－57V ➢ 阀控式密封铅酸蓄电池的：
✓ 浮充电压(即整流器工作电压)：2.20～2.27V/只 ✓ 再充电或均衡充电电压：2.30～2.35V/只 ✓ 初充电电压：2.35V/只 ✓ 放电终止电压： 0.5～1小时，1.75V/只；1～10小时：1.80V/只
13
单体种类
2V系列
容量大 一般与开关电源配合使用 寿命相对较长
容量小 一般与UPS配合使用
寿命相对较短
14
蓄电池容量
✓ 单位为安时(Ah) ✓ 为放电电流对时间的积分，I不变时，等于I×T ✓ 标称容量一般指10小时放电率的容量，如：标称
1000Ah蓄电池指其能在100A放电电流下放电10小时
分为6脉冲整流、12脉冲整流、IGBT整流； ➢ 为了提高可靠性，UPS系统一般采用多台冗余运行，
冗余方式有：串联热备份、并联冗余功率均分、并联 热备份冗余
22
UPS工作原理
UPS1输入2 UPS1输入1
UPS 1
维修旁路 静态旁路
整流器
逆变器
UPS2输入2 UPS2输入1
维修旁路 静态旁路 UPS 2
蓄电池
专用变压器 公共变压器 转供（工厂、大楼等）
5
市电分类
市电类别 月停电次数 每次故障时间
一类
≤1
≤0.5h
二类
≤3.5
≤6h
三类
≤4.5
≤8h
四类
经常昼夜停电、供电无保证
供电回路数 独立可靠两路
可靠一路 一路 一路
分类依据:通信局站的供电条件、市电引入方式
6
交流电与直流电
➢交流：Alternating Current ，简称AC
2
目录
1
通信电源的基本概念
2
通信电源设备介绍
3 通信电源系统建设原则
4
空调建设原则
5 动环监控系统建设原则
6
防雷接地要求
3
01 通信电源的基本概念
电力全程示意图-关注容量与I/O接口
了解
掌握
了解
三峡水电站
珠江火电厂 大亚湾核电站
......
电网
AC屏
DC/UPS
分配屏
用电设备 二次电源
油机
市电引入点
整流器
逆变器
电池开关箱
静态开关 静态开关
注：
电池组1
电池组2
电池开关箱内二组蓄电池间装一个转换开关，当市电停电而一台 双机并联功率均分系统图
UPS主机出现故障时，可将两组蓄电池并联向一台UPS主机供电，
保证后备时间达到设计要求。
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UPS系统组成
UPS
交流不间断电源， Uninterruptable Power Supply，简称“UPS”
➢ 定义：UPS是连接在负载和市电之间一种电源设备， 它的功能是保证向负载提供持续不间断高质量的交流 电源
➢ 原理：AC-DC-AC ➢ 作用：提供一定后备时间，提高电力质量 ➢ 种类：按工作方式分为在线式和后备式；按整流方式
✓ 干燥环境：50V； ✓ 潮湿环境：25V； ✓ 水下环境：12V
➢ 48V可以尽可能提高用户到端局的距离
✓ 随着电子技术、安全技术的成熟，通信电源越来越倾向采用较高的电 压供电，出现了高压直流系统
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02 通信Fra Baidu bibliotek源设备介绍
基站常见通信电源设备及器件
其它器件
开关 电缆
后备电源
蓄电池 发电机组
常见通信 电源设备
应用，如广东移动的爱立信基站 ✓ 目前宏基站的电源基本上统一采用-48V
• “-”表示正极接地，可以减少继电器线圈和外线电缆在绝缘不良 时的腐蚀!
7
为什么是48V? —安全VS经济
➢ 电流流过人体时的效应：
✓ 感觉阈值：0.5mA ✓ 摆脱阈值：5mA ✓ 心室纤维性颤动阈值：30mA
➢ 不同潮湿环境条件下的不同接触电压限制：
✓ 常说的市电指工频交流电（我国：交流电压220V，频率50Hz） ✓ 国际上还有其它标准，如，110V/60Hz
✓ 采用交流的好处：变压方便，费用低廉，利于远距离输送(电压高）
➢直流：Direct Current ，简称DC
✓ 采用直流电可以达到提高通信质量、减小干扰的目的 ✓ 一般直流标准电压为－48V；由于历史原因，＋24V也有少量的
15
容量与放电电流的关系
放电电流越小， 放电容量越大！
放电电流越大， 放电容量越小！
放电时间（h） 1 2 3 4 6
8
10
放电容量系数(η) 0.55 0.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1
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容量与温度的关系
温度越高， 放电容量越大！ 温度越低， 放电容量越小！
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发电机组&移动油机
--通信电源与机 房配套基础知识与建设原则
2014年12月
讲师介绍
➢ 严华，高级工程师，注册咨询工程师。 ➢ 现就职于广东省电信规划设计院有限公司，任移动通信
咨询设计院所长，主要从事移动通信网络咨询、规划、 工程设计与网优工作，在无线网络规划与电源配套工程 设计方面具备丰富经验，中国铁塔集团技术专家。 ➢ 参与的工程项目获奖10余项，其中国家二等奖1项、国 家铜奖1项、部级奖项4项；并参与了多项国标及规范的 编制。
配电设备
交流配电设备 直流配电设备
变流设备
高频开关电源(DC) 交流不间断电源(UPS) 变压器
10
阀控式密封铅酸蓄电池组
11
蓄电池的结构
阀控式密封铅酸蓄电池，英文名称：Valve Regulated Lead Acid（简称 VRLA电池）
⑥
① 电池槽、盖 —超强阻燃ABS塑料；
①
②
② 端极柱 —内嵌镀锡紫铜芯
③
④
⑤
③ 汇流排 —防腐蚀抗氧化、耐大电流冲击；
①
④ 微细玻璃纤维隔板
⑤ 正负极群 —板栅采用铅钙锡铝四元合金
⑥ 安全阀
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蓄电池工作原理
放电时：正极板的二氧化铅和负极板的海绵状铅与电解液中的硫酸反应，生 成硫酸铅，电解液中的硫酸浓度降低； 充电时：硫酸铅通过氧化还原反应分别恢复成二氧化铅和海绵状铅，电解液 中的硫酸浓度增大。
按燃料分：
汽油发电机组 柴油发电机组 燃气轮发电机组
按是否固定分：
固定式油机 移动式油机
按气缸数分：
单缸机 双缸机 多缸机
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发电机组结构
发动机 控制装置 启动用蓄电池
消声器
发电机 燃油箱 散热水箱
19
组合式开关电源系统
挂墙交流屏
组合开关电源
蓄电池组
➢ 作用：保证向负载提供持续不间断、高质量的直流电源
➢ 原理：AC-DC
➢ 分类：组合式开关电源（宏基站常用）
一体化开关电源（集合了电池，小型室外站常用）
分立式开关电源（核心网等大型局站常用）
20
开关电源的一些基础数据
➢ 通信局站用的基础电源电压为：－48V ➢ 通信设备受电端子上电压变化范围：－40～－57V ➢ 阀控式密封铅酸蓄电池的：
✓ 浮充电压(即整流器工作电压)：2.20～2.27V/只 ✓ 再充电或均衡充电电压：2.30～2.35V/只 ✓ 初充电电压：2.35V/只 ✓ 放电终止电压： 0.5～1小时，1.75V/只；1～10小时：1.80V/只
13
单体种类
2V系列
容量大 一般与开关电源配合使用 寿命相对较长
容量小 一般与UPS配合使用
寿命相对较短
14
蓄电池容量
✓ 单位为安时(Ah) ✓ 为放电电流对时间的积分，I不变时，等于I×T ✓ 标称容量一般指10小时放电率的容量，如：标称
1000Ah蓄电池指其能在100A放电电流下放电10小时
分为6脉冲整流、12脉冲整流、IGBT整流； ➢ 为了提高可靠性，UPS系统一般采用多台冗余运行，
冗余方式有：串联热备份、并联冗余功率均分、并联 热备份冗余
22
UPS工作原理
UPS1输入2 UPS1输入1
UPS 1
维修旁路 静态旁路
整流器
逆变器
UPS2输入2 UPS2输入1
维修旁路 静态旁路 UPS 2
蓄电池
专用变压器 公共变压器 转供（工厂、大楼等）
5
市电分类
市电类别 月停电次数 每次故障时间
一类
≤1
≤0.5h
二类
≤3.5
≤6h
三类
≤4.5
≤8h
四类
经常昼夜停电、供电无保证
供电回路数 独立可靠两路
可靠一路 一路 一路
分类依据:通信局站的供电条件、市电引入方式
6
交流电与直流电
➢交流：Alternating Current ，简称AC
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目录
1
通信电源的基本概念
2
通信电源设备介绍
3 通信电源系统建设原则
4
空调建设原则
5 动环监控系统建设原则
6
防雷接地要求
3
01 通信电源的基本概念
电力全程示意图-关注容量与I/O接口
了解
掌握
了解
三峡水电站
珠江火电厂 大亚湾核电站
......
电网
AC屏
DC/UPS
分配屏
用电设备 二次电源
油机
市电引入点
整流器
逆变器
电池开关箱
静态开关 静态开关
注：
电池组1
电池组2
电池开关箱内二组蓄电池间装一个转换开关，当市电停电而一台 双机并联功率均分系统图
UPS主机出现故障时，可将两组蓄电池并联向一台UPS主机供电，
保证后备时间达到设计要求。
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UPS系统组成