电源设备配置和容量计算
主要介绍了固网接入层局点供电系统的组成，蓄电池、交流配电屏、整流器、逆变器的配置和容量计算，并介绍了交直流电缆线径的计算方法，为局点电力配置提供计算的依据。
供电系统示意图通信机房供电系统如下所示：
接入层局点供电系统相对比较简单，如下所示：
蓄电池的配置和容量计算一般蓄电池容量的确定的主要依据是：
市电供电类别；
蓄电池的运行方式；
忙时全局平均放电电流。
■ 电池的工作方式
按蓄电池组的运行制式划分，分为充放电、半浮充、全浮充。
充放电工作方式：两组蓄电池交替对通信设备放电供电，当其中一组投入放电供电是，另一组由整流器充电备用。
半浮充工作方式：用一组或两组蓄电池与整流器并联对通信设备浮充供电，部分时间由蓄电池组单独放电供电。在蓄电池与整流器并联浮充工作时，整流器除提供通信设备用电外，还要对蓄电池由于放电供电或自放电引起的容量损失予以补充，后者单独进行充电备用。
全浮充工作方式：在市电供电时，蓄电池与整流器并联浮充对通信设备供电；在市电停电或必须时，由蓄电池组放电供电。蓄电池放电供电或自放电引起的容量损失，在浮充时全部补足。
■ 市电供电类别
市电供电类别分为四类，对于不同的供电类别，蓄电池的运行方式和容量的选择是不同的。例如，一类市电供电的单位，可采用全浮充方式供电，其蓄电池容量可按1小时放电率来选择；二类市电供电的单位，可采用全浮充或半浮充方式供电，其蓄电池容量可按3小时放电率来选择；三类市电供电的单位，可采用充放电方式供电，其蓄电池容量可按8～10小时放电率来选择。放电率与电池容量的关系可见下表。
市电类别与蓄电池放电时间要求表
市电类别 | 每组电池的放电时间(小时） |
1类 | 1～2 |
2类 | 2～3 |
3类 | 8～10 |
4类 | 16～20 |
放电率与电池容量关系表
■ 蓄电池组的配置与计算
交换机房必须配两组，站点配一组或两组(每组容量为总容量的1/2），蓄电池容量计算如下：
Q：蓄电池容量（AH〕
K保险系数：取值范围1.2-1.67
Ifzmax：忙时最大负荷电流〔A〕，
t：电池放电时间（H〕
T：蓄电池电解液的平均温度
Kn：蓄电池在不同放电率时的容量系数
C：蓄电池的容量计算系数
为了便于计算，可将上述公式简化为
Q＝Kn·Ifzmax
K、C与t的关系表
蓄电池只数：N放≥(Umin+△Umax)/Udf
Umin：通信设备端子上允许的最低电压（V〕
△Umax：直流放电回路全程最大电压降〔V〕
Udf：单只电池放电的终止电压
电池最大充电电流值为电池充电的允许值，即限流值I充电：
I充电≤KQ
充电系数K取为0.2，对停电频率较高的交流供电可取0.25。
Q为一组电池的容量。
交流配电屏容量计算若站点配置交流配电屏的话，需要给出交流配电屏的容量，规则是按终期负荷容量选择。
IC ：交流配电屏的额定电流（A）
Pmax：交流负荷的最大功率（KW）
COSφ：功率因素，一般取0.8
整流器的电流计算额定输出电流：If =Ifzmax +I B
Ifzmax：忙时最大负荷电流(A)
I B：浮充时，蓄电池补充电流(A)（请向蓄电池供应商咨询〕
额定输出电压为蓄电池组浮充电压（一般为52.8V±05V)
整流器应采用转换效率高的高频开关电源，并具有：高、低压切换电路、限流保护电路、告警功能、模块电源均流输出装置。
逆变器的输入电流计算站点逆变器需要给出实际应用所需要的输出功率，其输入电流可以根据下面的公式得到。
I ：逆变器输入电流
P：逆变器输出功率
U：逆变器输入电压，－48V
η：逆变器的效率，取80％
电力电缆的设计电缆的设计一般在中标后详细勘察中进行，本节提供各种电缆的计算方式，供我方工程师进行核算。
直流电缆母线的设计应满足年限，一般按终期容量设计截面，直流电源线截面积的计算如下：
S：导线截面积（mm2〕
△U：导线允许压降〔V〕（回路）
I：导线负荷电流〔A〕
L：导线回路长度（m〕
K：导线的导电率〔m/欧*mm2〕
各类导线导电率
各类电源允许的最大压降
交流配电屏至三相整流器交流电缆截面积第一步：
Iz：整流器每根交流输入线上电流（A〕
IC：整流器输出额定电流〔A〕
Umax：整流器输出直流最大电压〔V〕
η：整流器的效率
COSφ：功率因素
第二步：相线截面积S相=IZ/2.5（mm2〕
（注：2.5为经济电流密度，单位A/ mm2 ）
第三步：零线截面积S零=1.7×S相
变压器到交流配电屏交流线截面积第一步：
IP：变压器每相输出线电流（A）
P：功率（KV*A）（一般按变压器容量计算）
第二、三步同上
油机发电机到交流配电屏的交流线截面积第一步：
IN：交流发电机每相输出线电流（A）
p：交流发电机输出功率（KW）
COSφ：交流发电机功率因素
第二、三步同上
220V电源线截面积 第一步： Im＝P/220 〔P为设备最大功率 〕
第二步：电源线面积S＝Im/ Ji (mm2)
Im为最大负荷电流
Ji 为经济电流密度（在24小时工作的通信系统中，一般取2.25）
常用设备的效率、功率因数
空调系统设计 机房应根据设备厂家的需要决定是否安装空调。如果有需要，可采用柜式空调机，连续工作。
由公式Q＝0.82VA(千卡/小时)
Q：通信设备发热量
V：设备直流电源电压（V）
A：设备忙时平均耗电电流（A）
0.82：每瓦电能变为热能的换算系数0.86与电能在机房内变成热能的系数0.95的乘积。
实际的空调容量考虑：
机房的面积
设备的发热量Q
注：实际工程中，一般按照经验值制冷量250 W－300W/m2来估算。 假如某站点机房，面积为15 m2，则空调的制冷量需要15*250＝3750W。
冷量单位换算表
1冷吨（Ton） | 1英热单位（Btu） | 1马力（hp） | 1千瓦（Kw） | 1千卡（Kcal/H） |
0.0000833 | 1 | 0.000393 | 0.000293 | 0.252 |
1 | 12000 | 4.72 | 3.25 | 3024 |
0.284 | 3413 | 1.34 | 1 | 860 |
3.31 | 39683 | 15.6 | 11.6 | 10000 |
注：冷吨--1吨0 0C的水在24小时内变为0 0C冰的冷冻能力。
& 说明：
匹（ＨＰ）是指制冷压缩机电机的输入功率，１ＨＰ＝７３５Ｗ。
由于各厂家所用其他部件和匹配的不同，实际输入功率也不同，所以用“匹”的概念来描述空调器制冷量的大小是不科学的。商家所称的１匹空调器的输入功率大概是９００Ｗ左右，而制冷量大约在２５００Ｗ左右。
同理，１．５匹机指的是制冷量为３５００Ｗ左右的空调器，２匹机是指制冷量为５０００Ｗ左右的空调器，您应根据实际所需的制冷量来选择空调器。
注意，这里的2500W，3500W，5000W并不是空调的输出功率，而是指的输出冷量。
因此，我们计算出来的功率需要折算成输入功率，即空调的“匹”。
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发表于 2013-11-7 15:48:11
