正文
用于高频开关整流器及其他通信用电设备的交流配电屏,主要作为交流电源的接入与负荷的分配。
具有两路交流电源引入,能进行主、备用电源转换,对两路交流电源有自动转换要求的电路必须具有可靠的机械及电气连锁。
输出负荷分路可根据不同用电设备的需求而定。
对有照明分路的配电屏,应有保证交流照明分路和直流事故照明分路,并有自动转换装置。
具有过压、欠压、缺相等告警功能以及过流、防雷等保护功能。
交流屏应能够提供反应供电质量和交流屏自身工作状态的监测量,如三相电压、电流值,市电供电状态,主要分路输出状态等,并上送监控模块。
高频开关整流架
高频开关整流架主要由若干个整流模块和监控模块组成一单独机架。
高频开关整流器是将从交流配电屏引入的交流电整流为通信设备所需的直流工作电源,其输出端与直流配电屏相连接,并通过直流屏的相应端子与蓄电池组和通信设备相连,对蓄电池组浮充电并向通信设备供电。
监控模块
是高频开关电源系统中的智能装置,对系统的运行进行统一的管理。
该模块通过内部通信接口,根据预定的工作程序,对开关整流模块、交、直流配电屏及电池的运行状态进行实时监视、控制和管理
通过RS232/485外部接口纳入上一级监控管理系统,发送并接受相应的信息,执行监控系统的命令。
完成对各种参数及运行信息的存贮,维护人员在现场进行运行参数的调整,将系统的运行状态与参数进行实时的显示等。
直流配电屏
直流配电屏位于整流器与通信负载之间,主要用于直流电源的接入与负荷的分配,即整流器输出、蓄电池组的接入和直流负荷分路的分配。
主要功能为:
可接入二组蓄电池。
负荷分路及容量可根据系统实际需要确定。
具有过压、欠压、过流保护和低压告警以及输出端浪涌吸收装置。
对于蓄电池充放电回路以及主要输出分路能够进行监测。
移动基站所用的直流配电部分具有低电压和电池切断保护功能。
直流配电柜
直流-直流变换器
直流-直流变换器(DC-DC)是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。
目前通信设备的直流基础电源电压规定为-48V,由于在通信系统中仍存在-24V(通信设备)及±12V、±5V(集成电路)的工作电源,因此,有必要将-48V基础电源通过直流-直流变换器变换到相应电压种类的直流电源,以供各种设备使用。
分立式开关电源
组合开关电源
-48V电源系统(50A模块)
系统型号:PS48400-2C/50
整流模块:HD4850-2,2900W
监控模块:PSM-A11
系统容量: -48V/400A
外形尺寸:600x600x1600
一体化电源
室外型开关电源
工作温度范围:
-40℃~+45℃(北方型)
-10℃~+45℃(南方型)
湿度范围:5~100%
防水防尘:
设备仓IP55;
电池仓IP34
蓄电池
蓄电池
蓄电池是直流供电系统中不可缺少的重要组成部分。
蓄电池在系统中的作用主要作为储能设备,当外部交流供电突然中断时,通信设备的正常工作将会受到威胁,而蓄电池作为系统供电的后备保护,可提供1~20小时或更长时间的不停电供电电源。
因此,蓄电池作为系统供电的最后一道保证,也是维持正常通信的最后一道保障。
蓄电池的应用
蓄电池组成
蓄电池由正、负极板组、电解液和电池槽等部分组成。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质是海绵状铅(Pb)。电解液由蒸馏水和纯硫酸按照一定的比例配置而成的。
当电解槽中装入一定密度的电解液后,正负极板上的活性物质开始和电解液进行一系列的化学反应,正负极板上形成2.1V的电位差,该电位差就是蓄电池的电动势(E)。所以在蓄电池充电时,外接直流电源的电压应高于蓄电池的电动势。
放电过程中的电化学反应
蓄电池放电过程中总的电化学反应为:
PbO2+2H2SO4+Pb—>PbSO4+2H2O+PbSO4
蓄电池在放电过程中,正负极板上的活性物质都不断转变成PbSO4。由于硫酸铅的导电性能比较差,所以放电后,蓄电池的内阻增加。此外,在放电过程中,由于电解液中的硫酸铅逐渐变成水,所以电解液的密度逐渐下降。因此蓄电池的内阻增加,电动势降低。放电终了时,蓄电池的端电压下降到1.8V左右。
充电过程中的电化学反应
蓄电池充电过程中总的电化学反应为:
PbSO4+2H2O+PbSO4—>PbO2+2H2SO4+ Pb
充电过程中,电解液的密度逐渐增加,蓄电池的电动势逐渐增加。充电后期,极板上的活性物质大部分已经还原,如果继续大电流充电,充电电流只能起分解水的作用。这样,负极板上将有大量的氢气逸出,正极板上将有大量的氧气逸出,蓄电池产生剧烈的冒气。
阀控式密封铅酸蓄电池的结构特点
密封性
少维护
结构紧凑、体积小,可多层叠放安装,占地面积少。
无流动电解液(吸附式),可以卧放。
阀控式密封蓄电池在出厂时已带电荷,安装好后稍加补充电即可投入实际运行,使用起来较为方便。
阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能及要求
容量标定:蓄电池容量以环境温度25℃、单体放电终止电压1.8V条件下的10h率额定容量表示。
浮充使用寿命:在环境温度25℃的条件下,2V浮充运行寿命8年,6V以上6年。
循环使用寿命:100%放电深度时的次数
浮充电压:2.23~2.27V/只。
均充电压:2.30~2.35V/只。
容量保存率:蓄电池静置28天后其容量保存率不低于96%。
蓄电池端电压的均衡性:由若干个单体组成一体的蓄电池,其各单体间的开路电压最高与最低差值≤20mV。
电池连接条压降:蓄电池按1h率电流放电,在两只电池极柱根部测量的电池之间的连接条压降≤10mV。
防酸雾性能:蓄电池在正常工作中应无酸雾逸出。
防爆性能:蓄电池在充电过程中遇有明火内部不应引爆
阀控式密封蓄电池的使用
■正常环境条件
阀控式密封蓄电池应在下述条件下连续工作。
环境温度: -5℃~40℃。
相对湿度:≤90%(25℃)。
海拔高度:≤1000m。
安装方式:室内固定安装。
■充电电压
浮充电压;2.23~2.27V/只。
均充电压;2.30~2.35V/只。
阀控式密封铅酸蓄电池的充放电
■阀控式密封铅酸蓄电池的充放电
密封蓄电池在使用前不需进行初充电,但应进行补充充电。补充充电方式及充电电压应按产品技术说明书规定进行。一般情况下应采取恒压限流充电方式,补充充电电流不得大于0.2C10(C10=电池的额定容量)
■阀控式密封铅酸蓄电池的均衡充电:
一般情况下,密封蓄电池组遇有下列情况之一时,应进行均充(有特殊技术要求的,以其产品技术说明书为准),充电电流不得大于0.2C10,充电方式参照充电时间—电压对照表。
浮充电压有两只以上低于2.18V/只。
搁置不用时间超过三个月。放电深度超过额定容量的20%。
■密封蓄电池充电终止的判据如下,达到下述三个条件之一,可视为充电终止:
充电量不小于放出电量的1.2倍。
充电后期充电电流小于0.01C(A)。
充电后期,充电电流连续3小时不变化。
使用与维护中应注意的几个问题
■阀控式密封蓄电池的环境温度
温度对其使用寿命的影响很大,根据测算,当环境温度超过25度时,温度每升高10度,其使用寿命将少一半。环境温度最好保持在25度左右。
■阀控式密封蓄电池的充电电压
出厂时已带电荷,安装时应注意防止极间短路。
使用前应补充电。
充电电压的高低,直接决定着蓄电池的工作状态及其性能。一般浮充电压应按厂家说明书选定在2.23~2.27V/只。
■直流供电系统的蓄电池一般设置两组,交流不间断电源设备(UPS)的蓄电池每台一般设一组。当容量不足时可并联,蓄电池最多并联组数不超过4组
■不同厂家、不同容量、不同型号、不同时期的蓄电池组严禁串、并联使用。
不同放电率的放电电流和电池容量
下表例举了同一蓄电池随放电率改变的容量变化情况,表中以电解液温度为25℃时10小时率下所放出的容量,作为蓄电池的额定容量
蓄电池放电曲线图
蓄电池容量计算
Q:蓄电池容量(Ah);
K:安全系数,取1.25;
I:负荷电流(A);
T:放电小时数(h);
η:放电容量系数;
t:实际电池所在地的最低环境温度数值,有采暖设备时,按15℃考虑;无采暖设备时,按5℃考虑;
α:电池温度系数,电解液温度以25℃为标准时,放电小时率≥10时,取0.006;10>放电小时率≥1时,取0.008;<1时,取0.01