一、概述 (2)
1.1 基本概况 (2)
1.2 高压直流供电技术特色 (3)
1.3 使用范围 (5)
二、范文引用书 (5)
三、规划设计要求 (6)
3.1 使用环境条件 (6)
3.2 系统标准电压 (6)
3.3 系统组成 (7)
3.4 系统容量配置 (7)
3.5 蓄电池组配置 (8)
3.6 系统采用悬浮方式供电 (9)
3.7 保护接地方式 (9)
3.8 保护接地方式 (9)
3.9 末端设备配电及控制方式………………………………………………………
四、系统设备技术要求………………………………………………………
4.1 系统总体技术要求………………………………………………………
4.2 系统保护功能要求………………………………………………………
4.3 告警性能要求………………………………………………………
4.4 防雷性能要求………………………………………………………
4.5 安全性能要求………………………………………………………
4.6 系统电磁兼容性要求………………………………………………………
4.7 系统音响噪声要求………………………………………………………
4.8 可靠性指标要求………………………………………………………
4.9 监控模块功能要求………………………………………………………
4.10 整流模块功能要求………………………………………………………
4.11 交流配电功能要求直流总输出屏要求……………………………………
4.12 机房直流配电屏要求………………………………………………………
4.13 直流电源列柜要求………………………………………………………
4.14 设备外观与结构要求………………………………………………………
五、IT 设备对 HVDC 的适应性要求………………………………………………………
5.1 采用单相交流 220V 供电的 IT 设备……………………………………
5.2 采用三相交流 380V 供电的 IT 设备………………………………………
六、结束语………………………………………………………一.概述
1.1基本概述
1.交流UPS存在的问题
通信电源发展至今,IT设备一直采用 UPS 电源系统供电或低压直流系统(-48V)供电。但近年来,随着计算机网络的迅速普及和数据业务的快速发展,特别是 IDC 业务的快速发展,传统的 UPS 供电模式的安全性、经济性方面凸现的问题越来越多。UPS固有的特点,决定了其具有可靠性差、转换效率低、输入电流谐波大等一系列缺点,大型UPS系统故障造成的通信阻断频繁发生,造成重大的经济损失和社会影响,以至于工信部在 [2009]315文中列出的3大电源技术故障中,“UPS开关转换失灵”就占据了一席之地。
使通信网络的供电安全受到了严峻考验。
与传统的供电方式比较,在通信网络系统设备中采用交流 UPS 系统供电,主要存在以下弊端:
(1) 可靠性低
UPS 交流电源系统,就单台设备而言,通过冗余技术可以使其 UPS 设备本身的可靠性大为提高,但就整个 UPS 供电系统而言,有很多不可备份的系统单点故障点,比如同步并机板、静态开关、输出切换开关等,这些单点故障点,都可能导致整个通信系统“掉电”瘫痪。即使采用相对可靠的串联热备份系统,切换电路的单点故障也容易造成整个通信网络系统“掉电”瘫痪。尤其是瞬间过载的容错能力差,一旦 UPS 主机过载保护切换到备机,备机由于瞬间浪涌也同时过载保护自动切换到旁路。对于过去有人值守的机房可以立即人工处理,但现在普遍采用机房无人值守,一旦发生故障,恢复时间较长,危害很大。
(2) 维护、扩容难度大
随着通信技术的不断发展,数据通信逐渐成为主体已经成为不争的事实。在网的程控交换必然逐步退网,数据业务比重逐步增大。按照现在的设备供电模式,会有大量的新的 UPS 系统投入运行,也会有大量的在用 UPS 系统扩容改造。由于 UPS 扩容涉及到电源的频率、电压、相序、相位、波形等问题,不像直流电源系统扩容只关注电压一个参数,所以每一次 UPS 在线扩容都是一次巨大的风险操作,甚至可能因为 UPS 制造商产品更新换代使得 UPS 扩容不可能,使得 UPS 单台故障时没有设备替换。按照现在的运行状态和维护模式,发生巨大灾难的“掉电”事件将频频引发。
(3)效率低
为保证 IT 设备用电的安全可靠性,目前通信用传统整机式 UPS 系统均配置 N+1 并机冗余模式或 2N 双系统模式。按照中国电信相关设计规范的规定,在正常情况下,系统负载率一般都在 80%以下。而单机负载率即使以2+1 并机冗余模式为例,最高也不超过 53.3%,如果是 1+1 并机冗余模式或 2N 双系统模式,则单机负载率更低。另一方面,在实际使用中,业务发展是一个渐进的过程,兼顾到建设周期和业务发展规划,一般供电系统都按终局容量设计,使得单机实际负载率大多数时间只有 20~30%。如此使用 UPS 系统供电,必然导致效率低下。
1.2 高压直流供电技术特色
现时 IT 设备(计算机及其外设)机内电源普遍采用高频开关电源技术。在市电的入口处都有一个整流桥。交流电压通过整流桥,变成直流电压。也就是说,IT 设备内部最终提供到元器件级的都是直流电源。图 1-1 是计算机内 ATX 开关电源的原理框图。
图 1-1 计算机内 ATX 开关电源的原理框图
实际上,是可以直接使用直流电源输出的直流电流从原来的交流入口处直接接入用户设备供电,不必对原设备进行任何改动。如图 1-2 所示。
图 1-2 ATX 中的“市电侧整流滤波”电路可以通过直流电的示意图
从电子电路原理上分析,只要在设备电源的交流输入端没有串联电容或互感式电感线圈的隔离,都可以通过直流电。由此可知,上述 IT 设备中绝大部分是可以采用同电压等级的直流电源替代交流电源供电进行工作的。
图 1-3 交流 UPS 向计算机供电的原理电路框图
传统的交流 UPS 是 AC-DC-AC 模式,它有两个变换环节:一是整流滤波(AC-DC)环节,二是逆变(DC-AC)环节。图 1-3 中的左侧虚线框内所示的电路为传统交流 UPS,它包括整流器、蓄电池和逆变器;图右侧虚线框内所示的电路,为计算机中的 ATX 开关电源,它包括抗干扰电路、市电侧整流滤波电路和 DC/DC 变换电路。图左侧的传统交流 UPS 电路中,市电 220V交流电压经过无任何升、降压功能的桥式整流器,整流成直流电向蓄电池进行浮充电,蓄电池上的直流电再经过逆变器逆变成 220V 工频交流电压向计算机供电。图右侧的计算机 ATX
开关电源中,“市电侧整流滤波电路”再将 220V 工频交流电压整流成直流电,而后再由 ATX中的 DC/DC 变换器将直流电压变换成±12V,±5V 和 3.3V 的直流电压向计算机供电。由图 1-4可以看出,左侧交流 UPS 中的整流器输出与右侧 ATX 中“市电侧整流滤波电路”的输出都是直流电压。这就说明逆变器将蓄电池的直流电再逆变成 220V 交流电是多余的。因此可以将UPS 中的逆变器去掉,并直接将蓄电池的直流电通过计算机中 ATX 的“市电侧整流滤波电路”向计算机供电,成为直流供电。
图 1-4 交流 UPS 和高压直流(HVDC)结构比较
采用高压直流(HVDC)替代交流 UPS 给 IT 设备供电,有着明显的优势,如表 1-1 所列。
表 1-1 高压直流(HVDC)与传统交流 UPS 的比较
项目高压直流电源系统(240V) 传统 UPS 系统(220V/380V) 输出波形直线正弦波或方波
输出电压240V 220V/380V
系统结构模块化程度高模块化程度低控制可自主控制输出对控制模块依赖性高蓄电池供电直接经逆变器
并机条件极性、电压相同极性、电压、相位、频率相同并机复杂程度可在直流侧简单并接不可简单并接
单点故障点少多
在线更换可行性大可行性小
可维护性较高较低
1.3 应用范围
1.本技术应用指导意见描述了通信用 240V 直流供电电源系统(以下简称系统)的组成、
系列以及在规划设计、系统设备采购、工程管理及验收和割接、运行维护的各个阶段的技术要求。
2.本技术应用指导意见适用于中国电信通信网络中各种通信局站、业务平台和支撑系统、数据机房、IDC 机房以及 ICT 集成系统、客户解决方案中使用的标称电压为 240V 的直流供电系统(HVDC)。
二.范文引用书
《通信技术与标准》2010年通信电源专刊
《通信设备高压直流供电安装设计规范》中国电信动力维护
《高压直流(HVDC)》培训资料中国通信学院
YDB 037-2009 通信用 240V 直流供电系统技术要求
YD/T 1058-2007 通信用高频开关电源系统
YD/T 5040-2005 通信电源设备工程安装设计规范
YD 5098-2005 通信局(站)防雷与接地工程设计规范
DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程
DL/T 724-2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程
DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置DL/T 781-2001 电力用高频开关整流模块
三.规划设计要求
3.1 使用环境条件
1.温度范围要求:工作温度:-5℃~40℃;储运温度:-40℃~70℃。
2.相对湿度范围要求:工作相对湿度:≤90%(40±2℃时);储运相对湿度:≤95%(40±2℃时)。
3.海拔高度要求:≤1000m。
注:当海拔高度>1000m时,应按GB/T 3859.2-1993规定降额使用。
4.振动性能要求:应能承受频率为 10~55Hz 、振幅为 0.35mm 的正弦波振动。
5.抗震要求:满足 YD 5096-2005《通信用电源设备抗地震性能检测规范》的要求。根据当地的抗震要求,最低不得低于 6 级。
6.使用地点不得有爆炸危险介质,周围介质不含腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体级导电介质,不允许有霉菌存在。
3.2 系统标准电压
1.交流输入电压为
系统输入的交流标称电压为 380V/220V。其中:
三相 380V:允许变动范围为(323~418)V
单相 220V:允许变动范围为(187~242)V
注:交流输入电压超出上述范围但不超过额定值的±25%时,系统可降额使用。
输入频率:50Hz±2.5Hz
输入电压波形失真度:交流输入电压总谐波含量不大于 5%时,系统应能正常工作。
2.直流输出电压
系统输出的直流标称电压为 240V,电压变化范围如表 3-1。
表 3-1 电压变化范围
标称电压系统输出电压范围受电端子电压范围全程允许最大压降240V 204~285V 192~285V 12V
系统的直流输出电压值在其可调范围内应能手动或自动连续可调。系统在稳压工作的基础上,应能与蓄电池并联以浮充工作方式或均充工作方式向通信设备供电。
3.蓄电池配置
单组电池个数如表 3-2。
表 3-2 蓄电池个数
单体电压(V) 2 6 12
蓄电池个数(只) 120 40 20
3.3系统组成
1.系统主要由在一个或多个机架中的交流配电部分、高频开关整流模块、直流配电部分、监控单元以及绝缘监察、接地部分等组成。
2.系统可分为一体化组合式系统和分立式系统,如图 3-1 所示。一体化组合式系统容量不应超过 300A;容量在 300A 以上或需要较好的扩充性能的系统应使用分立式系统。
图 3-1 一体化组合式系统和分立式系统
(a)一体化组合式系统 (b) 分立式系统
3.一体化组合式系统的交流分配部分、高频开关电源整流器、直流分配部分、蓄电池接入等可以安装在同一机架内,蓄电池单独安装,如图 4-1(a)。
4.分立式系统的交流分配部分、高频开关电源整流器、直流分配部分应分别安装在不同的机架,蓄电池单独安装。监控单元可安装在某个机架内,如图3-1(b)。
3.4系统容量配置
1.系统供电宜采用分散供电方式,单个系统容量一般在 1000A 以下,最大不
应超过1500A。
2.系统总输出容量应根据系统设计总负荷和蓄电池组的均充容量之和进行合
理选择。
3.高频开关电源整流模块的额定输出电流(A):5、10、15、20、30、40、50、
80、100。模块的额定输出容量应根据系统设计容量大小合理选择,根据目前
技术发展应用情况和需求,优先推荐采用:20、40(A)。
4.在每个系统中,高频开关电源整流模块总数不少于 5 只;并联使用的整流
机不超过3个。在一个整流机架内安装的整流模块不多于 20 只。
5.系统最大输出电流应按最大负载电流加上蓄电池充电电流计算。充电电流一
般按I10(0.1C10)计算,当蓄电池后备时间配置大于 2 小时且市电中断间隔时间大于 48 小时,充电电流可以按 I20(0.05C10)计算。
6.模块配置根据系统最大输出电流采用 N+1 冗余配置。其中 N 个主用,N≤
10小时,1个备用;N>10 个时,每 10 个备用一个。
3.5 蓄电池组配置
1.蓄电池组容量配置:蓄电池后备时间应满足系统满载时对通信系统供电保障
的需要。重要通信系统的后备时间宜 120min 以上;一般通信系统的后备时间宜 60min 以上。
电池的总容量,应按系统设计负荷的工作电流 I,根据下列公式计算出蓄电池的容量。
2.电池的总容量,应按系统设计负荷的工作电流 I,根据下列公式计算出蓄电
池的容量。
式中:Q—蓄电池容量(Ah)
K—安全系数,取 1.25
I—系统设计负荷电流(A)
T—放电小时数(h),根据后备供电保障要求确定
—放电容量系数,见表 3-3
t—实际电池所在地最低环境温度数值。所在地有采暖设备时,按 15℃考虑,无采暖设备时,按 5℃考虑;
—电池温度系数(1/℃),当放电小时率≥10 时,取=0.006;当 10>放电小
时率≥1 时,取=0.008;当放电小时率<1 时,取=0.01
表 3-3 铅酸蓄电池放电容量系数(l )表
0.5 1 2 3 4 6 8 10 ≥20 电池放电
小时数(h)
1.65 1.70 1.75 1.70 1.75 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 ≥1.85 放电终止
电压(v)
放电容量
0.48 0.45 0.40 0.58 0.55 0.45 0.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1.00 1.00 系数( )
3.蓄电池单体电压和组数确定:根据系统容量大小和后备时间长短,蓄电池单
体电压可选 2V、 6V、12V,优先选择单体电压为 2V 的蓄电池组。
4.与-48V 直流系统相比较,240V 直流系统蓄电池组的后备时间较短,放电电
流较大(一般大于 10 小时率放电电流),因此宜选用具备短延时大电流特性的
蓄电池。
5.每个系统蓄电池组一般设置两组并联,最多的并联组数不宜超过 4 组。
6.蓄电池组过流保护器的选择:宜采用熔断器作为蓄电池组过流保护器,额定
电流按1.5~2 倍的设计负载电流计算。不得采用带电磁脱扣功能的断路器
作为蓄电池组过流保护器。
3.6 系统采用悬浮方式供电
1. 系统交流输入应与直流输出电气隔离。
2. 系统直流输出应与地、机架、外壳电气隔离。
3. 使用时,正、负极全程均不接地,采用悬浮方式供电。
4. 系统有明显标识标明该系统直流输出不能接地。
5. 系统应具备绝缘监测功能,在直流输出总配电屏中,应对总母排的绝缘状
况进行在线监测,可对每个分路的绝缘状况进行在线或非在线监测。
3.7 保护接地方式
设备外壳、机架、走线架实施保护接地,保护接地要求按照YD/T 1051《通
信局站电源系统总技术要求》及YD/T 5098《通信局(站)防雷与接地工程设计
规范》标准执行。
3.8 末端设备配电及控制方式
1.末端设备配电有插座、接线端子两种方式,推荐选用接线端子方式。
2.禁止一个分路断路器通过多用插座接入、控制多个电源模块。
3.直流断路器根据设备额定电流大小选取,一般宜选择10A或16A的双极直流
断路器。
4.通信设备电源接线推荐标准:直流输出“正”极,对应于设备输入电源线
的“N”端,直流输出“负”极对应于设备输入电源线的“L”端,设备输入电源线的“地”端与系统护地可靠连接,如图 3-2 所示。
3-2 设备配电插座接线示意图
四.系统设备技术要求
4.1 系统总体技术要求
1. 交流输入要求电压:三相四线制 380V,允许电压变动范围:323~418V;频率:50Hz;允许频率变动范围:50Hz±5%;波形畸变率:交流输入电压总谐波含量不大于 5%时,系统应能正常工作。
2.效率要求:在负载率为 100%情况下,系统效率应满足表 5-1 要求。同时,也应该关注模块在较低负载率情况下的效率,采购时应要求厂家提供相关数据。
表 4-1 系统效率
单个整流模块额定输出电流(A) ≥20 <20
系统效率≥92% ≥90%
3.直流输出要求:系统输出电压在 204V~285V(可调)范围内,应能稳定输出额定电流。系统在稳压工作的基础上,应能与蓄电池并联以浮充工作方式和均充工作方式向通信设备供电。
4.直流输出稳压精度要求:不同交流输入电压与负载进行组合情况下,模块直流输出直流与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的±0.5%;系统稳压精度应优于±1.0%。
5.均分负载(并机工作)性能要求:系统中整流模块应能并联工作,并且能在自主工作或受控于系统监控单元状态时按比例均分负载。负载为 50%~100%额定输出电流时,其不平衡度应优于输出额定电流的±5%。系统在监控模块故障时,整流模块应能自主均流。当某个整流模块出现异常时,应不影响系统的正常工作。
6.系统输出要求采用对地悬浮方式:系统交流输入应与直流输出电气隔离;系统输出应与地、机架、外壳电气隔离。
7.蓄电池管理功能要求:
系统统应具有能接入不少于 2 组蓄电池的装置。
系统应具备对蓄电池进行均充充电及浮充充电状态进行手动或自动转换功能(当系统在断电之后重新启动时,应按电池的放电容量或放电时间确定进行均充或浮充,均充结束后自转换入浮充状态,充电过程自动控制)。
系统在对蓄电池进行均充充电时,应具有限流充电功能,并且限流值不受负载变化的影响。
系统应能根据蓄电池工作环境温度,对系统的输出电压进行温度补偿(浮充电压应能按1~5mV/cell/℃(可调)自动调节,电池温度越高,浮充电压越低,反之亦然)。
在蓄电池放电及均充过程中,系统应根据对初始电压、终止电压、充放电的安时数、蓄电池额定容量、放电速率、温度等参数,具备对蓄电池容量进行估算、管理的功能,如在充电时,显示已充容量;在放电时,显示放电持续时间及已放容量;在每次放电结束时,记录终止电压等。
系统宜具备蓄电池单体电压管理功能。
8.过流保护方式:交流输入:系统总输入过流采用交流断路器保护。每一个整流模块输入应有的断路器。
9.系统应具备整流模块休眠功能。但缺省时,休眠功能应设置为关闭状态。
10.杂音指标、监控要求等指标应满足YDB 037-2009《通信用 240V 直流供电系统技术要求》的相关要求。
4.2 系统保护功能要求
1.绝缘监察保护:系统应配置绝缘监察装置,检测正负母线对地绝缘。装置应具备与监控单元通信功能。当直流系统发生接地故障或绝缘水平下降到设定值时,应满足以下要求;
(1)绝缘监察装置应能显示接地极性;
(2)绝缘监察装置应能发出告警;
(3)装置本身出现异常时不得影响直流回路正常输出带载。
2.交流输入过、欠电压保护:系统应能监视输入电压的变化,当交流输入电压值过高或过低,可能会影响系统安全工作时,系统可以自动关机保护;当输入电压正常后,系统应能自动恢复工作。过压保护时的电压应不低于本指导意见中所规定的“交流输入电压变动范围”上限值的105%,欠压保护时的电压应不高于“交流输入电压变动范围”下限值的 95%。
3.三相交流输入缺相保护:整流模块交流输入为三相时,系统应具有缺相保护功能。
4.直流输出过、欠电压保护:系统直流输出电压的过、欠电压值可由生产厂家根据用户要求设定。当系统的直流输出电压值达到其设定值时,应能自动告警,过压时应能自动关机保护。故障排除后,必须手动才能恢复工作。欠压时,系统应能自动保护;故障消除后,应自动恢复。
5.系统直流输出电流或输出功率功能:系统直流输出限流保护功能分二种模式:
(1)系统直流输出电流的限流范围可在其标称值的20%~110%之间调整,当输出电流达到限流值时,系统以限流值输出。
(2)系统采用恒功率整流模块,当系统直流输出功率达到恒功率值时,系统应以限功率方式输出。
6.系统直流输出过流及短路保护:系统应有过流及短路的自动保护功能,过流或短路故障排除后应能自动或人工恢复正常工作状态。
7.保护接地要求:系统应具有明显标志的保护地,接地点应用铜螺母(直径≥M8),接地线应不小于 16mm 。配电部分外壳、所有可触及的金属零部件与接地螺母间的电阻应不大于0.1Ω。
8.温度过高保护:当模块工作温度超过保护点时,应自动降额输出或退出;当温度下降到保护点后,模块应能自动恢复正常输出。
4.3 告警性能要求
1. 系统在各种保护功能动作的同时,应能自动发出相应的可闻可见告警信号,警铃(或蜂鸣器)响、灯亮(灯闪烁)等。同时,应能通过通讯接口将告警信号传送到近端、远端监控设备上,部分告警可通过干节点将告警信号送至机外告警设备,所送的告警信号应能区分故障的类别。
2.系统应具有告警记录和查询功能,告警显示应可实时刷新;告警信息在系统完全无电状况下不应丢失。
4.4 防雷性能要求
系统交流输入端应装有浪涌保护装置,至少能承受电压脉冲(10/700us,5kV)和电流脉冲(8/20us,20kA)的冲击。
4.5 安全性能要求
1.气电间隙与爬电距离:柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离,均应符合表 5-2 的规定的最小电气间隙与爬电距离的要求。
表 4-2 电气间隙与爬电距离
额定绝缘电压 Ui 额定工作电压交流均方根值或直流 V 额定电流≤63A 额定电流≥63A
电气间隙 mm 爬电距离 mm 电气间隙 mm 爬电距离 mm
≤63    3    5    3    5 63 (1)各电路与地(即金属框架)之间的绝缘电阻不小于 10MΩ。 (2)无电气联系的各电路之间的绝缘电阻不小于 10MΩ。 表 4-3 绝缘试验的试验等级 额定绝缘电压 Ui/V 绝缘电阻测试仪器的电压等级/V 抗电实验电压/kV 冲击试验电压/kV ≤63 250 0.5(0.7)   1 63 注 2:出厂试验时,抗电强度试验允许试验电压高于本表中规定值的 10%,试验时间为 1s。 3.抗电强度:各电路与地(即金属框架)之间及无电气联系的各电路 之间,应能承受频率为 50 Hz 士 5Hz 的工频耐压试验,历时 l min,(也可采 用直流电压,试验电压为交流电压有效值的 1.4 倍),不应出现击穿或闪络现象,绝缘试验的试验等级见表 5-3。 4.冲击电压:各电路对地(即金属框架)之间,交流电路与直流电路之间, 应能承受标准雷电波的短时冲击电压试验,冲击试验电压值按表 5-3 选取。承 受冲击电压后,产品的主要功能应符合标准规定。在试验过程中,允许出现不导 致损坏绝缘的闪络,如果出现闪络,则应复查抗电强度,抗电强度试验电压为规 定值的 75%。 5.系统接触电流:系统接触电流应不大于 3.5mA。(注:当接触电流大于 3.5mA 时,接触电流不应超过每相输入电流的 5%,如果负载不平衡,则应采用 三个相电流的最大值来进行计算。在大接触电流通路上,内部保护接地导线的截 面积不应小于 1.0mm2。在靠近设备的一次电源连接端处,应设置标有警告语或 类似词语的标牌,即“大接触电流,在接通电源之前必须先接地”。) 6.材料阻燃性能:系统所用的 PCB 的阻燃等级应达到 GB 4943 中规定的 V-0 要求,槊胶导线的阻燃等级应达到 GB/T 18380.1-2001 中规定的要求,其 他绝缘材料的阻燃等级应达到 GB 4943 中规定的 V-1 要求。 7.系统的防护等级:系统机柜的外壳防护等级应不低于 GB 4208-1999 中 的 IP20 的规定。 8.支流触电的防护:系统内交流或直流裸露带电部件,应设置适当的外壳、 防护挡板、防护门、增加绝缘包裹等措施,防止在维护和操作过程中意外触及。 用外壳作防护时,防护等级也应达到 IP20。 9.系统直流母排裸露处应套上绝缘套管,并在醒目处加上“高压直流危险!” 的警告提示。 4.6   系统电磁兼容性要求 1.传导骚扰限值:传导骚扰限值应符合 YD/T 983-1998 中第 5.1 条的要求。 2.辐射骚扰限值:辐射骚扰限值应符合 YD/T 983-1998 中第 5.2 条要求。 3.静电放电抗扰性:系统机柜应能保护产品抵御静电的破坏,其保护能力应 符合 YD/T983-1998 第 7.3 条表 9 中“静电放电”的要求,应能承受不低于 8kV 静电电压的冲击。 4.7   系统音响噪声要求1.系统音响噪声应不大于 60dB(A)。 2.整流模块音响噪声应不大于 55dB(A)。 4.8   可靠性指标要求 1.整流模块的可靠性 MTBF≥1×105h; 2.系统的可靠性 MTBF≥5×104h; 4.9   监控模块功能要求 1.系统应具有下列主要功能: (1)系统参数的设置和调整; (2) 实时监视系统工作状态; (3)采集和存储系统运行数据和设定参数; (4)设置参数的掉电存储功能; (5)按照局(站)监控中心的命令对被控设备进行控制,通信协议应符合YD/T1363.3 的要求。 (6)应能提供 RS232、RS485 或 IP 通讯接口,实现相关遥控、遥信和遥测功能,并可根据具体要求进行调整或补充。 2.交流配电部分: 遥测:整流模块输出电压,每个整流模块输出电流; 遥信:输入过压/欠压,缺相,输入过流(可选),频率过高/过低(可选),断路器开关状态(可选)。 3.整流模块: 遥测:输入电压,输入电流(可选),输入频率(可选); 遥信:每个整流模块工作状态(开/关机,限流/不限流),故障/正常; 遥测:开/关机,均/浮充/测试。 4.直流配电部分: 遥测:输出电压,总负载电流,主要分路电流(可选),蓄电池充、放电电流; 遥信:输出电压过压/欠压,蓄电池熔断器状态,均/浮充/测试,主要分路熔断器/开关状态(可选)。 (1)系统应能通过继电器干接点实现下列遥信功能。 (2)监控模块应有整流模块历史告警信息。 (3)监控模块应具有在线测试蓄电池组容量功能。 4.10  整流模块功能要求 1.功率因数:当输入额定电压、输出满载时,输入功率因数应不小于 0.92。 2.谐波要求:当输入额定电压、输出满载时,输入电流谐波成分应≤10%。 3.整流模块应能显示模块输出电压、电流。电压、电流显示误差≤1.0%。 4.峰-峰值杂音电压:整流模块直流输出端在 0MHz~20MHz 频带内的峰—峰值电压应不大于输出电压标称值的 0.5%。 5.负载效应(负载调整率):不同负载情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的±0.5%。 6.整流模块均流不平衡度:多个整流模块并机工作时,各模块应能按比例均分负载,当各模块平均输出电流为 50%~100%的额定电流值时,其均流不平衡度应不超过±5%。 7.负载效应恢复时间(动态响应):由于负载的阶跃变化(突变)引起的直流输出电压变化后的恢复时间应不大于 200 微秒,其超调量应不超过输出电压整定值的±5%。 8.开关机过冲幅度:由于开关机引起直流输出电压变化的最大峰值应不超过直流输出电压整定值的±5%。 9.启动冲击电流(浪涌电流):由于启动引起的输入冲击电流应不大于额定输入电压条件下最大稳态输入电流峰值的 150%。 10.软启动时间:软启动时间(从启动至直流输出电压爬升到标称值所用的时间)可根据用户要求确定,一般为 3~10s。 11.限压特性和限流特性: (1)限压特性:充电装置在恒流充电状态下运行时,当输出直流电压超过限压整定值时,应能自动其输出电压的增加。 (2)限流特性:充电装置在稳压状态下运行时,当对蓄电池的充电电流超过电池的限流整定值时,或者当输出直流电流超过充电装置的总限流整定值时,应能立即进入限流状态,自动其输出电流的增加。 12.整流模块应有的交流输入断路器,可以实现在不带负荷的情况下进行在线并入系统或退出系统(热插拔功能)操作 13.监控模块故障或退出服务时,整流模块应恢复至缺省设定值,实现整流模块的自主均流和输出。 4.11  交流配电功能要求直流总输出屏要求 1.系统可根据系统容量及整流模块机架数量提供输出开关分路的标准配置。建议输出分开关的总容量不大于输入总开关容量的 2.5~3 倍。 2.交流输入、输出分路所用断路器应符合 GB14048 的相关技术要求。交流输入开关的容量应与机架容量对应。交流输入应具有电压显示,显示误差不超过±1%。 3.交流配电屏应具备测量电流、电压的功能,并采用数字显示方式。 4.交流配电屏可以按照用户要求做到上进上出线或下进下出线。 5.设备中的断路器分断能力要求不小于 25kA。 6.交流配电屏的其他技术指标应满足 YD/T 585-1999《通信用配电设备》的要求。 7.在正常运行方式、交流电源中断及蓄电池组充放电的情况下,直流母线应连续供电。 8.直流输出分路:输出分路容量及数量可根据实际要求灵活配置;采用的熔断器应具有通用性,必要时可在现场直接更换。 9.正极、负极的端子不宜并列布放10.交流配电屏内应具有能接入不少于 2 组蓄电池的连接端子,任一路出现故障都不影响其它路的正常供电。 11.直流配电屏电压降在满载时小于 500mV。 12.直流配电屏应能多台并联工作。 13.直流配电单元可分别测量总电流、电池充、放电电流和负载总电流,并采用数字显示方式,显示误差±0.5%以下。240A 以上系统的电流信号采集不宜使用分流器,采用霍尔装置时必须选择高精度的产品。 14.配电屏其他技术指标应满足 YD/T 585《通信用配电设备》的要求。 4.12  机房直流配电屏要求 1.配置完全双回路供电路由。 2.列柜各分路结构清晰,方便区分标识以及接线操作。柜内裸露的汇流母线排需加绝缘层或外护套(板)进行保护,同时应采用不同颜色区分正负极:正极采用棕色,负极采用蓝色。 3.直流输出分路。 (1)输出分路容量及数量可根据实际要求灵活调整。 (2)采用的熔断器及断路器部件应具有通用性,必要时可在现场直接更换。 (3)采用的断路器或熔断器,其电压必须符合高压直流系统的要求。 (4)采用熔断器进行过流保护,正极、负极的端子不宜并列布放。宜正负极性上下分层,如正极一排,负极一排。 4.直流配电屏电压降在满载时小于 500mV。 5.应能测量各回路电压、电流,并采用数字显示方式,显示误差±1%以下。电流信号采集不宜采用分流器。 6.直流配电屏其他技术指标应满足 YD/T585《通信用配电设备》的要求。4.13  直流电源列柜要求 1.电源列柜应满足给一列或多列网络机柜提供完全双回路供电的要求。 2.列柜各分路结构清晰,方便区分标识以及接线操作。柜内裸露的汇流母线排需加绝缘层或外护套(板)进行保护,同时应采用不同颜色区分正负极:正极采用棕色,负极采用蓝色。 3.电源列柜每路输出分路数量应不少于 20 路。每分路容量不小于 32A,并且可以根据实际的容量需求进行熔断器规格的选择。 4.输出宜采用断路器进行保护。 5.采用的断路器或熔断器,其电压必须符合高压直流系统的要求。 6.电源列柜内所有电缆均应符合 YD/T 1173 的要求,各连接电缆的线径应满足设计载流量的要求。 7.电源列柜应单独设置保护接地排。 8.保护接地装置与电源列柜的金属柜及内部各金属部件之间应具有可靠的电气连接其连接电阻值≤0.1Ω。 9.应能测量总输入电压、电流,并采用数字显示方式,显示误差±1%以下。电流信号采集不宜采用分流器。 10.电力质量管理功能(可选):总输入及各输出回路的电压、电流、功率的测量及电量的计量。 11.直流列柜其他技术指标应满足 YD/T 585《通信用配电设备》的要求。4.14  设备外观与结构要求 1.设备机架面板平整,镀层牢固,漆面匀称,所有标记、标牌清晰可辨,无剥落、锈蚀、裂痕、明显变形等不良现象。机壳应采用冷轧钢板。 2.抗震性能:电源设备应取得电信设备抗震性能检测合格证,满足 YD 5096-2005《通信用电源设备抗地震性能检测规范》的要求,并满足设备安装地点的抗震设防要求。 3.通风散热:电源结构设计应有利于自然通风和散热。 4.电源设备机架外形尺寸应满足用户的要求,机架宽度不宜大于 800mm、深度不宜大于800mm,高度 2000mm~2200mm。电源列柜应便于和主设备同列安装并满足用户的要求。 五.IT 设备对 HVDC 的适应性要求 5.1  采用单相交流 220V 供电的 IT 设备 采用单相交流 220V 供电的 IT 设备使用高压直流供电,应具备如下要求: 1. IT 设备电源回路上无在直流 280V 电源工作下无法安全灭弧的物理开关。 2. IT 设备电源回路上无并联对直流电压呈现短路状态的感性电子元器件。 3. IT 设备电源回路上无串联对直流电压呈现开路状态的容性电子元器件。 4. IT 设备上无对交流频率监测的要求。 5.宜采用符合 SSI 和 ATX 规范的电源模块,也可以采用针对 240V 高压直流专门设计的电源模块。 5.2  采用三相交流 380V 供电的 IT 设备 采用三相交流 380V 供电的 IT 设备使用高压直流供电,除应具备 6.1 的各项要求外,还须应具备如下要求: 1.采用三相四线制供电。 2.无相序要求 3.可以采用相线和零线间 220V 交流供电。 4.零线的载流量应满足三相相线额定电流的总和。 六、结束语 在这次毕业设计和实习的过程中,我学到了很多在学校学不到的知识,真正领略到踏实的、认真的做事的快乐,我会把我所有的收获注入到以后的工作生活中,并不断学习,积极向上的生活。 在此首先衷心感谢我的实习指导老师。他是我们进入通信领域的领路人。感谢他在百忙之中抽出时间无私的耐心的指导,使我受益良多、不断进步。 感谢我的实习单位的领导以及同事们在我实习期间对我的关心和帮助,与他们一起工作我感到很快乐;与他们共同进步、共同奋斗的时光,深深感受到人情温暖、朋友意切。 感谢所有给予我关心的领导、老师、朋友!你们在我大学三年的学习和生活中教会了我很多宝贵的知识和技术,以及为人处事的道理!下载本文