XX移动基站直流不间断电源系统设计论文.doc

第一章 引言4第二章 基站电源系统概述5第一节 移动基站对电源系统的基本要求52.1.1 供电质量52.1.2 供电可靠性52.1.3 电磁兼容性5第三节 移动基站电源系统的基本组成52.2.1 通信局（站）电源系统的组成52.2.2 集中供电方式电源系统的组成52.2.3 基站供电系统（-48V）组成62.3.4、UPS日常维护8第三章 移动基站通信电源设备容量估算及选型8第一节 估算低压配电屏（箱）、开关电源系统、空调等设备83.1.1 低压交流配电系统93.1.2 通信用智能高频开关电源系统93.1.3 通信机房空调12第三节 估算各段电缆线径及选型153.3.1市电电缆选择：153.3.2电池电缆和直流配电电缆选择：15第四节 画出基站电源系统方框图及基站各设备布局示意图163.4.1 基站电源系统方框图163.4.2 基站设备布局图17第五节 估算移动式油机发电机组容量并选型173.5.1 柴油发电机组的配置与选择173.5.2 自备发电机组台数及容量的确定183.5.3 常见故障及处理18第四章 移动基站接地系统设计19第一节 移动基站接地系统组成194.1.1 接地系统的组成19第二节 接地系统设计194.2.1 影响接地电阻的因素204.2.2 接地的分类和作用204.2.3 联合接地系统204.2.4 通信电源系统的防雷保护214.2.5 防雷保护的手段214.2.6 接地电阻的测试规范214.2.7 对接地体和接地线的要求22第三节 减小接地电阻的有效措施224.3.1 接地系统的电阻和土壤的电阻率224.3.2 人工降低接地电阻的方法22参考文献：1、 侯振义等编著通信电源站原理及设计，人民邮电出版社；2、 电信工程设计手册17通信电源；3、 漆逢吉主编，通信电源（第一版，第二版），北京邮电出版社；4、 通信行业标准YD5098-2005 通信局（站）防雷与接地工程设计规范5、其他相关参考书。关键词：（楷体五号）开关电源 安全供电 UPS 接地保护第一章 引言 通信电源稳定可靠的运行是整个通信系统正常运行的基础,因此,通信电源的配置必须科学、合理、规范。通信设备直流负荷的容量直接影响到通信电源直流系统的设计,是最重要的设计依据,它的准确程度,将直接影响到电源系统的可靠性与经济。由于移动基站的数量众多,这种影响在电源系统的设计中则更加显著。 移动基站具有数量众多、站址分散的特点,同时,许多基站的交流供电不稳定,如存在季节性的停电、电压波动大等因素,使基站电源的维护任务十分繁重。因此,要求基站电源的设计必须考虑到这些因素。在直流系统的设计中,既要使电源设备保证一定的冗余量,在基站停电时能够为基站内通信设备维持一定的供电时间,又要充分考虑到建设的经济性,而不是一味地增大电源设备的容量配置。 第二章 基站电源系统概述第一节 移动基站对电源系统的基本要求2.1.1 供电质量供电质量（quality of power supply）提供合格、可靠电能的能力和程度。包括电能质量和供电可靠性两个方面低压交流电的额定电压为220V/380V(三相五线制)，即相电压220V，线电压380V；额定频率为50Hz。通信设备用交流电供电时，在通信设备的电源输入端子处测量，电压允许变动范围为：额定电压值的+5% -10%，即相电压231V198V、线电压399V342V。通信电源设备及重要建筑用电设备用交流电供电时，在设备的电源输入端子处测量，电压允许变动范围为：额定电压值的+10%-15%，即相电压242V187V、线电压418V323V。交流电的频率允许变动范围为额定值的±4%，即48Hz52Hz 交流电的电压波形正弦畸变率应不大于5%。电压波形正弦畸变率是电压的谐波分量有效值与总有效值之比。通信局（站）应根据供、用电规则的要求安装无功功率补偿装置，使之采用100kVA以下变压器时，功率因数不小于0.85；采用100kVA以上变压器时，功率因数不小于0.90。2.1.2 供电可靠性供电可靠性是指供电系统持续供电的能力，通信电源系统的可靠性用“不可用度”指标来衡量：电源系统不可用度 =故障时间/（故障时间+正常供电时间）通信电源设备的可靠性用“不可用度”和“平均失效间隔时间（MTBF）”指标来衡量。2.1.3 电磁兼容性 电磁兼容性（ EMC）的定义是：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它有两方面的含义，一方面任何设备不应骚扰别的设备正常工作，另一方面对外来的骚扰有抵御能力。即电磁兼容性包含电磁骚扰和对电磁骚扰的抗扰度两个方面。应符合YD/T9831998通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法的要求。 电磁兼容性的三大要素是骚扰源、耦合通路和敏感体。解决电磁兼容性问题的方法，主要有屏蔽、接地、滤波，以及改进和创新电路设计与制造工艺。第三节 移动基站电源系统的基本组成2.2.1 通信局（站）电源系统的组成定义：通信局（站）电源系统是对局（站）内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。基本组成 ：通信局（站）电源系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成。基本要求：通信局（站）电源系统必须保证稳定、可靠和安全地供电。系统组成方式：有集中供电、混合供电 、一体化供电方式。2.2.2 集中供电方式电源系统的组成集中供电是指在通信局站内只设一个通信电源供电中心，所有通信设备都由该供电中心的电源供电。集中供电系统是将包括整流器，直流配电屏以及直流变换器和蓄电池组等在内的直流电源设备安装在电力室和蓄电池室，如图1-1所示。在一个通信机房里可能集中了多种直流电源 基本要求：通信局（站）电源系统必须保证稳定、可靠和安全供电。图1.1集中供电方式电源系统组成方框示意图2.2.3 基站供电系统（-48V）组成 直流供电系统：由高频开关组合电源（含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元）、两组或一组电池组组成。第三节 UPS 2.3.1 UPS概述UPS是Uninterruptible Power System（不中断电源系统）的缩写，由于它的出现解决了目前市电存在的市电中断、电压浪涌、电压波形下陷、瞬态高压、高压尖脉冲、频率漂移等诸多问题，现在已经成为通信电源日常维护的一个重点。UPS系统由整流器、逆变器、蓄电池组和输出转换开关构成，在市电供电时，UPS系统先整流再通过逆变器输出无干扰的工频交流电。当市电掉电时，UPS系统由蓄电池通过逆变供电，输出工频交流电。下图是通信局（站）不间断直流电源供电系统框图：2.3.2 UPS的分类以及主要性能和技术指标UPS按输入输出相数分为：单进单出、三进单出和三进三出UPSUPS按功率等级分成：微型（<3kVA）、小型（3kVA10kVA）、中型（10kVA100kVA）和大型（>100kVA）。UPS按电路结构形式分类为：后备式、双变换在线式、在线互动式、三端口式（单变换式）等。1）后备式UPS结构简单、价格便宜、噪声低，但绝大部分时间，负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源，通信生产中不采用。原理图如下：2）双变换在线式UPS克服了市电质量差对其性能的影响，市电中断时，负载不会发生电源瞬时中断，通信生产中通常采用这种类形。原理图如下： 主要性能和技术指标：输入特性 输入电压范围： 1510U之间频率输入范围： 50±4%Hz输入功率因数：输入功率因数高低是衡量是否对电网存在污染的一个重要电性能指标。输入电流谐波：是造成UPS输入功率因数低的一个重要因素。输入特性输出电压波形失真度：指UPS输出波形中谐波分量所占的比率。输出电压稳压精度：输出电压稳定程度越高，输出电压的波动范围越小，电压精度越高。输出功率因数：表示带非线性负载能力的强弱。输出电流峰值因数：指UPS输出所能达到的峰值电流与平均电流之比。三相不平衡能力：具有100%负载不平衡能力的UPS，允许一相输出带满载，而其他两相空载。UPS输出效率：指UPS的输出有功功率与输入有功功率之比。2.3.3 UPS电源供电系统的配置形式为了提高UPS供电系统的可靠性,目前世界上的UPS厂家有两种备份方案串联和并联备份，由于串联备份没有增加容量且不能很好解决输出电流峰值因数，所以通信机房不常用该配置形式。并联备份有增容概念，而冗余又增加了可靠性，所以被通信机房所采用。一套设计完善的n+1型并联冗余供电系统应完成以下的控制功能1） 锁相同步调节功能2） 均流调节功能3） 选择性脱机跳闸功能4） 非冗余工作状况报警功能5） 环流监控功能下图为1+1型并联冗余供电系统图2.3.4、UPS日常维护UPS三相输出电压的测量：使用四位半以上的万用表测量UPS输出开关的线电压，电压以介于215225V为正常。UPS输出线电流的测量：如果测量值与以前明显不同，应记录下新增负荷的大小、种类和位置等，有利于今后发生故障时的分析，新负荷加载前应检查UPS当前的负荷情况，一般不应超过额定容量的70%，双机并联冗余供电的UPS，每台UPS的额定输出容量应不小于负载的总容量。第三章 移动基站通信电源设备容量估算及选型第一节 估算低压配电屏（箱）、开关电源系统、空调等设备低压配电屏主要用来进行受电、计量、控制、功率因数补偿、动力馈电和照明馈电等功能。3.1.1 低压交流配电系统低压交流配电屏的主要性能通常有以下几项：1.）要求输入两路交流电源，并可进行人工或自动倒换。如果能够实现自动倒换，必须有可靠的电气或机械联锁。2.）具有监测交流输出电压和电流的仪表并能通过仪表、转换开关测量出各相相电压、线电压和相电流和频率。3.）具有欠压、缺相、过压告警功能。为便于集中监控，同时提供遥信、遥测等接口。4.）提供各种容量的负载分路，各负荷分路主熔断器熔断或负荷开关保护后，能发出声光告警信号。5.）当交流电源停电后，能提供直流电源作为事故照明。6.）交流配电屏的输入端应提供可靠的雷击、浪涌保护装置。油机发电机组控制屏及ATS：发电机组控制屏目前往往随油机发电机组的购入由油机发电机组厂商配套提供。ATS（即双电源自动切换装置），通常与低压开关柜安装在一起。低压断路器低压断路器：俗称空气开关，主要作为不频繁地接通或分断电路之用，还具有过载，短路和失压保护装置，在电路发生过载、短路、电压降低或消失时，断路器可自动切断电路，从而保护电力线路及电源设备。低压刀开关：刀开关是低压电器中结构最简单的一种，广泛应用于各种配电设备和供电线路中，用来接通和分断容量不太大的低压供电线路以及作为低压电源隔离开关使用。熔断器：熔断器是一种最简单的保护电器，在低压配电电路中，主要用于短路保护。它串联在电路中，当通过的电流大于规定值时，以它本身产生的热量，使熔体熔化而自动分断电路。熔断器与其它电器配合，可以在一定的短路电流范围内进行有选择的保护。接触器：接触器适用于远距离频繁接通和分断交、直流主电路及大容量控制电路。可分为交流接触器和直流接触器两种，交流接触器的工作特点是高压吸合、低压维持。3.1.2 通信用智能高频开关电源系统 1、通信高频开关电源的组成一般所指的高频开关电源，是指具有交流配电模块、直流配电模块、监控模块和整流模块等组成的直流供电电源系统，它的关键技术和名称的由来就是其中的高频开关整流器，由于目前大都是模块化结构，所以有时也称高频开关整流器为高频开关整流模块。下图为高频开关电源系统组成框图：交流配电单元负责将输入三相交流电分配给多个整流模块（一般用单相交流电居多）。交流输入采用三相五线制，即a、b、c三根相线和一根零线N、一根地线E。接有MOA避雷器，保护后面的电器遭受高电压的冲击，再由各分路空气开关控制三相交流电输入整流模块。整流模块完成将交流转换成符合通信要求的直流电。这里所指的符合通信要求的内容有：输出的直流电压要稳定、输出的直流电压所含交流杂音小，（开关电源设备的电话衡重杂音电压应2mv）、输出电压应在一定范围内可以调节，以满足其后并接的蓄电池充电电压的要求。同时，由于一个开关电源系统大多采用N+1整流模块备份，所以一套开关电源系统至少需要2个开关电源模块并联工作，利用均流功能（电源模块能够共同分担负载电流）解决多个整流模块工作时相互协调的问题。按规定，开关电源各整流模块超过半载时，整流模块之间输出电流不平衡度应低于±5%。其中某个整流模块出现输出高压时该模块能正常退出而不影响其他模块的工作（即选择性过电压停机功能）等。直流配电单元负责将蓄电池组接入系统与整流模块输出并联，再将一路不间断的直流电分成多路分配给各种容量的直流通信负载。其中在相应线路中接有熔丝保护和测量线路电流的分流器。监控单元是整个开关电源系统的“总指挥”，起着监控各个模块的工作情况，协调各模块正常工作的作用。2、 高频开关整流器的工作原理开关电源是连接市电电网与通信设备之间的电源转换设备，基本电路包括两部分。一是主电路，二是控制电路，主电路高频开关整流器中的核心部分是高频功率变换电路，开关电源是利用高频脉冲信号控制电子开关开通时间长短来实现稳压的电源。整流模块实现交流电输入到直流输出原理图: 主电路的功能：完成交流电输入到直流输出的全过程，是高频开关整流器的主要部分1）交流输入滤波：包括低通滤波器、浪涌抑制等电路,其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂音反馈到公共电网；2）整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电；3）逆变：将直流电变为高频交流电，这是高频开关的核心部分；4）输出整流与滤波：由高频整流滤波及抗电磁干扰电路组成，提供稳定可靠的直流电源。控制电路的功能：一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。3、整流模块功能的设定 均充功能设定：通常均充周期1个月、均充持续时间10小时。 整流模块输出限流值设定：如设为110整流模块输出额定电流，表示当整流模块输出电流到达该值后，将不再增加电流（进入稳流状态），起到保护整流模块的作用。 蓄电池组充电限流值设定：比如设为额定容量/10(A)，表示当对电池的充电电流到达该值后，电流将不再上升，起到保护蓄电池组的作用。市电中断均充参数设定：当发生交流输入中断后，由蓄电池组向负载供电，监控单元同时开始累计蓄电池放电容量，以决定交流复电后是否向蓄电池实行较高电压的均充。浮充、均充电压设定：-48V系统设定浮充电压：53.5V；设定均充电压：56.4V。4、开关电源的日常维护由于高频开关电源系统在通信电源系统中所处的重要地位，对它的运行管理和维护工作是非常重要的。高频开关电源设备的维护，要保持布线整齐，(各种开关)、(熔断器)、(插接件)、接线端子等部位应接触良好，无电蚀。开关电源加电前应用兆欧表检查铜排与电缆的绝缘情况。当设备发生故障后，需进行维修。系统检查维修的基本步骤如下：1） 先查看系统有无声光告警指示。由于开关电源系统各模块均有相应的告警提示，如整流模块故障后其红色告警指示灯点亮，同时系统蜂鸣器发出声告警。2） 再看具体故障现象或告警信息提示。观察具体故障现象与监控单元告警单元提示是否一致，有无历史告警信息等。3）遇到非正常告警需要有经验的电源维护人员根据故障现象，进行缜密分析，作出正确的检查、判断及处理。非正常告警类故障：这一类故障发生时，虽然系统有故障灯亮、告警声响等现象，但情况与监控单元告警信息不一致或监控单元无相应告警信息。功能丧失类不告警故障：这一类故障发生时，系统的功能发生异常或丧失，但系统没有任何告警提示。性能不良不告警故障：这一类故障发生时，系统检测的参数不符合系统性能指标，发生检测不准或参数不对等情况。3.1.3 通信机房空调空气调节简称“空调”，即用控制技术使室内空气的温度、湿度、清洁度、气流速度和噪声达到所需的要求。目的为改善环境条件以满足生活舒适和工艺设备的要求。空调的功能主要有制冷、制热、加湿、除湿和温湿度控制等。1、空调器的结构：制冷系统：是空调器制冷降温部分。风路系统：是空调器内促使房间空气加快热交换部分。电气系统：是空调器内促使压缩机、风机安全运行和温度控制部分。箱体与面板：是空调器的框架、各组成部件的支承座和气流的导向部分。2、制冷系统的主要组成和工作原理：制冷系统是一个完整的密封循环系统，组成这个系统的主要部件包括压缩机、冷凝器、节流装置（膨胀阀或毛细管）和蒸发器，各个部件之间用管道连接起来，形成一个封闭的循环压缩过程：蒸发过程：从节流装置流出来的制冷剂液体流向蒸发器，吸收外界（空气或水）的热量而蒸发成为气体，从而使外界（空气或水）的温度降低，蒸发后的低温低压气体被压缩机吸入。压缩过程：将低温低压制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体排入至冷凝器中。冷凝过程：从压缩机中排出来的高温高压气体，进入冷凝器中，将热量传递给外界空气或冷却水后，凝结成液体制冷剂，流向节流装置。节流过程：从冷凝器中流出来的制冷剂液体在高压下流向节流装置，进行节流减压。3、空调的主要类型：单冷型空调器：结构简单，主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管以及蒸发器等组成，环境温度适用范围为1843。冷热两用型空调器：冷热两用型空调器又可以分为电热型、热泵型和热泵辅助电热型三种。1）电热型空调器：电热型空调器在室内蒸发器与离心风扇之间安装有电热器，夏季使用时，可将冷热转换开关拨向冷风位置，其工作状态与单冷型空调器相同。冬季使用时，可将冷热转换开关置于热风位置，此时，只有电风扇和电热器工作，压缩机不工作。2）热泵型空调器：热泵型空调器的室内制冷或制热，是通过电磁四通换向阀改变制冷剂的流向来实现的，如图4-5所示。在压缩机吸、排气管和冷凝器、蒸发器之间增设了电磁四通换向阀，夏季提供冷风时室内热交换器为蒸发器，室外热交换器为冷凝器。冬季制热时，通过电磁四通换向阀换向，室内热交换器为冷凝器，而室外热交换器转为蒸发器，使室内得到热风。热泵型空调器的不足之处是，当环境温度低于5时不能使用。3）热泵辅助电热型空调器：热泵辅助电热型空调器是在热泵型空调器的基础上增设了电加热器，从而扩展了空调器的工作环境温度，它是电热型与热泵型相结合的产品，环境温度适用范围为-543。4、空调的维护、保养及测试电源和空调维护工作的基本任务：1）保证电源设备向通信设备不间断地供电，供电质量符合标准。2）保证电源系统设备的电气性能、机械性能、维护技术指标符合标准。3）保证通信机房对温度、湿度、洁净度、空气新鲜度等的要求，以利于通信设备正常运行。4）合理调整系统设备配置，提高设备利用率，延长电源系统设备使用时间，发挥其最大效能。5）通过经常性的维护检修和定期大修理，保证空调设备稳定、可靠、节能运行，延长设备使用时间，发挥其最大能效。6）迅速准确地排除故障，尽量减少故障造成的损失。7）在保证通信畅通的前提下，降低能耗，节约维护费用。8）积极采用新技术，改进维护方法，提高工作效率。逐步实现集中监控，少人或无人职守。9）保持设备和环境整洁。空调的保养对电源的要求：三相电压波动-10%+10%，不平衡度不超过4%；设备接地电阻不大于4欧姆设备应有专用的供电线路 （独立空开）；电源线径满足负荷要求；内外机良好通风，排水通畅，连接可靠；对维护人员的要求：要保持所有电源、空调设备都处于完好即机械性能良好、电气特性符合标准要求、空调设备的制冷系统、空气处理系统正常、运行稳定、可靠、技术资料、原始记录齐全。空调设备运行时空调设备维护员应做到如下工作：“听”空调设备有无异常（震动）与（杂音）；“嗅”有无异常（气味）；“摸”电机、室外机高低压阀门、油路、电动控制元器件等（温度）是否正常，有无（振荡）现象；“看”设备有无（打火）、（冒烟）、（跑漏）现象。注意事项：要留意制冷系统的几个压力值低压压力：空调工作状态下，在系统的回气口即压缩机吸气口端所测试的压力值。高压压力：空调工作状态下，在系统的排气口即压缩机的排气口端所测试的压力值。平衡压力：空调在未开机或停机时，制冷系统内的高压端与低压端呈出均衡相等的压力值。安装空调要注意管路长短和室内机与室外机的落差空调的送、回风口，要保持空气循环的畅通0.5米以内处不能有任何杂物件阻挡。空调关机35分钟后才能再次启动5、常见的告警和处理低压报警处理：测量高低压，若低压持续低于2bar，且高压偏低，则判断为缺制冷剂。可能有以下几种情况：1）空气过滤网很脏：用清水冲洗。2）系统漏：查漏，补漏，抽真空，加制冷剂。3）若高压高低压低：管道堵塞，堵塞处管道前后有明显的温差，甚至结霜，需清立管道；。3） 制冷剂量不够：冬天气温低时，可能发生类似情况。高压报警处理：1）室外机散热片脏堵：需清洗散热片。2）制冷剂量过多：现象为室外机风扇长时间运转，高压不在1518bar之间波动，而是接近24bar(24bar为高压报警点)，可以释放部分制冷剂。3）室外机散热环境不佳，通风不畅：应设法改善空气循环短路。压缩机过载处理： 1）高低压力超标：用上述方法处理；2) 压缩机、电机内部故障：检查机电故障；3) 电源电压超值，导致电机过热：改善外电环境；4）压缩机接线松动，引起局部电流过大：重新接线；第三节 估算各段电缆线径及选型3.3.1市电电缆选择： 建议采用RVVZ型电缆，如铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套软电缆等，电缆至少应达到+70°C的（耐温）级别。并用5种颜色的电缆：黄、绿、红、浅蓝和黄绿双色，分别与交流A相、B相、C相、零线及地线对应。若市电电缆只有一种颜色，则需粘贴线号或色标标识。市电电缆的面积应综合考虑温升、压降、机械强度等要求按电气行业相关规范进行设计，在布线距离小于30米时，建议按电流密度2.5A/mm2估算用线截面积，推荐不小于25mm2。3.3.2电池电缆和直流配电电缆选择： 电缆的截面积决定于流过电缆的电流和允许的电缆压降。 表3-1电池电缆的截面选择（环境温度为25）电池空开额定电流最大电池电流最小电缆截面积0.5V压降下最长电缆长度100A50A25mm225m注意：(1) 电池电缆至少应达到+90的（耐温）级别。(2) 建议电池电缆采用双绝缘层的铜芯阻燃电缆。 表3-2直流输出分路的电缆截面选择见下表负载分路额定电流最大输出电流推荐最小电缆截面积0.5V压降及最小截面积下最长电缆长度推荐最大电缆截面积0.5V压降及最大截面积下最长电缆长度63 A32 A16 mm27 m25 mm211 m32 A16 A16 mm214 m25 mm222 m16A8A6 mm217 m25 mm271 m为防止空气开关/熔断器保险过大，负载过载时保险不起作用。建议空气开关/熔断器的容量为负载峰值容量的1.52倍。 一般在设计过程中流过导线的最大输出电流是以负载扩容到满配置时计算。 当允许压降不是0.5V时，电池电缆和直流配电电缆的截面可依据以下公式选取：A=I×L/(KU)式中：Ø A为导线截面积（mm2）；Ø I为流过导线的总电流（A）；Ø L为导线回路长度（m）；Ø U为导线上允许压降(V)；Ø K为导线的导电系数，取K铜=57。 推荐使用色标区分配电电缆、电池电缆的正、负极：正极为红色、负极为黑色。 地线电缆截面积选择：系统接地电缆的截面积应与最大的配电线缆一致，但不小于35mm2。空调电缆截面积选择：空调线更应达到4平方,否则使用空调时,容易过热变软。第四节 画出基站电源系统方框图及基站各设备布局示意图3.4.1 基站电源系统方框图移动局(站)的电源系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成,其组成方框示意图如下所示：1、交流供电系统交流供电系统由主用交流电源、备用交流电源、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体。主用交流电源均采用市电。为了防备市电停电,采用油机发电机等设备作为备用交流电源。大中型电信局采用1OKV高压市电,经电力变压器降为380V/220V低压后,再供给整流器、不间断电源设备(UPS)、通信设备、空调设备和建筑用电设备等。小型电信局(站)则一般采用低压市电电源。2、直流供电系统在电信局（站）中，一般把交流市电或发电机产生的电力作为输入，经整流后向各种电信设备和二次变换电源设备或装置提供直流电的电源称为直流电源。由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备和相关的配电线路组成的总体称为直流供电系统。目前高频开关整流器在技术上已经相当成熟，由于具有小型、轻量、高效、高功率因数和高可靠性等显著优点。高频开关整流器机架的输出功率大,机架上装有监控模块,与计算机相结合属于智能型电源设备。阀控式密封铅酸蓄电池是一种在使用过程中无酸雾排出,不会污染环境和腐蚀设备,可以和电信设备安装在一起,平时维护比较简便,体积较小,可以立放或卧放工作,蓄电池组可以进行积木式安装,节省占用空间。3、接地系统为了实现各种电气设备的零电位点与大地有良好的电气连接,由埋入地中并直接与大地接触的金属接地体(或钢筋混凝土建筑物基础组成的地网)引至各种电气设备零电位部位的一切装置组成接地系统,即由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线组成。电信电源按照接地系统的用途可分为工作接地、保护接地和防雷接地。按照安装方式可分为分设的接地系统和合设的接地系统。3.4.2 基站设备布局图第五节 估算移动式油机发电机组容量并选型3.5.1 柴油发电机组的配置与选择油机发电机组是由柴油（汽油）机和发电机两大部分组成。在通信领域，油机发电机组作为交流电源供给设备，在没有市电的地方，油机发电机组就成为通信设备的独立电源，在有市电供给的地方，油机发电机组就作为备用电源，以便在市电停电时期保证通信设备的供电需要，确保通信设备的不间断工作。目前通信局（站）多数油机发电机组都选择用柴油发电机组承担备用发电功能。2油机的总体构造和工作原理油机主要由曲轴连杆机构、配气机构、供电机构、供油系统、润滑系统和冷却系统等几部分组成。曲轴连杆机构：由气缸、活塞、连杆与曲轴组成，作用是将燃烧产生的化学能转化为机械能。配气机构：由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成，作用是用来控制内燃机进排气时间。供油系统：由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵和喷油嘴等部分组成并在适当的时机通过喷油嘴将柴油以雾状喷入气缸压燃。润滑系统：通常由机油泵、机油滤清器（粗滤和细滤）等部分组成，作用是将机油源源不断地送到需要润滑的机件上，以减轻机件磨损并延长机油的使用期限。冷却系统：由水套、散热器，水管、水泵组成，使柴油机始终在适宜的环境下工作。油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成能量转换的 。活塞在气缸中运动时有两个极端位置：上止点和下止点(又称上死点和下死点)。上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720°)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、压缩、工作、排气这四个过程，来完成能量转换的四冲程原理图如下：1、 交流发电机工作原理发电机的基本结构是由转子和定子两部分组成，油机带动的交流发电机一般都是同步发电机。所谓同步发电机就是它的旋转速度n 和电网频率f 及发电机本身的磁极对数之间保持着严格的恒定关系。即：f=n/60 通信部门用的一般都是三相交流发电机，三相交流发电机一般都做成三相的电枢绕组，均匀分布在由硅钢片迭成的定子铁芯内圆周上。定子旋转磁极上绕有励磁线圈绕组，与旋转磁极同一转轴上装有滑环和滑环相接触的电刷，产生发电机旋转磁场的电流就是通过电刷和滑环引入励磁绕组的。 同步发电机所采用的励磁方式分为两种（1）他励式：采用直流励磁机励磁，励磁功率由直流发电机供给 。（2）自励式：这种励磁方式的励磁原理是应用半导体硅整流器作为整流元件，将发电机本身提供的励磁功率整流后送入发电机的励磁绕组，用以产生磁场。3.5.2 自备发电机组台数及容量的确定3.5.3 常见故障及处理 油机正常排气为淡蓝烟，如果排气为白烟可能燃烧室中有水的成份，如果排气为黑烟可能因为燃烧不充分或机油混入燃烧室。当出现转速过高（飞车），机油压力表指针突然下降或无压力，冷却水开锅，或其它可能发生人身事故或设备危险情况时，应立即切断油路和进气气路紧急停机。按下柴油机的启动按钮后，启动电机不转。是应为启动系统出现故障，产生故障的原因可能为启动电池老化或无电、启动开关故障、启动电机坏。 第四章 移动基站接地系统设计 第一节 移动基站接地系统组成4.1.1 接地系统的组成在通信局站中，接地占有很重要的地位，它不仅关系到设备和维护人员的安全，同时还直接影响着通信的质量。因此，掌握理解接地的基本知识，正确选择和维护接地设备，具有很重要的意义。1、接地系统的组成接地的概念：所谓“接地”，就是为了工作或保护的目的，将电气设备或通信设备中的接地端子，通过接地装置与大地作良好的电气连接,并将该部位的电荷注入大地，达到降低危险电压和防止电磁干扰的目的。 接地系统： 所有接地体与接地引线组成的装置，称为接地装置，把接地装置通过接地线与设备的接地端子连接起来就构成了接地系统。 接地装置的接地电阻，一般是由接地引线电阻，接地体本身电阻，接地体与土壤的接触电阻以及接地体周围呈现电流区域内的散流电阻四部分组成。第二节 接地系统设计4.2.1 影响接地电阻的因素 影响接地电阻的因素：影响接地电阻的因素主要考虑影响接触电阻和散流电阻的因素接触电阻指接地体与土壤接触时所呈现的电阻,接地体与土壤的接触电阻决定于土壤的湿度、松紧程度及接触面积的大小，土壤的湿度越高、接触越紧、接触面积越大，则接触电阻就小，反之，接触电阻就大。 散流电阻是电流由接地体向土壤四周扩散时，所遇到的阻力。它和两个因素有关：一是接地体之间的疏密程度。二是和土壤本身的电阻有关。衡量土壤电阻大小的物理量是土壤电阻率。 4.2.2 接地的分类和作用 接地的分类和作用通信机房的接地系统，按带电性质分有交流接地系统和直流接地系统两大类，按照用途分为工作接地系统、保护接地系统和防雷接地系统交流接地系统有工作接地和保护接地1)所谓工作接地，在低压交流电网中就是将三相电源中的中性点直接接地。 2)所谓保护接地，就是将受电设备在正常情况下与带电部分绝缘的金属外壳部分与接地装置作良好的电气连接。 直流接地系统接地系统也可分为工作接地和保护接地两种1)工作接地用于保护通信设备和直流通信电源设备的正常工作；直流工作接地的作用首先是利用大地作良好的参考零电位，保证在各通信设备间甚至各局（站）间的参考电位没有差异，从而保证通信设备的正常工作；其次是减少用户线路对地绝缘不良时引起的通信回路间的串音。 2)保护接地则用于保护人身和设备的安全。直流保护接地的作用首先是防止直流设备绝缘损坏时发生触电危险，保证维护人员的人身安全；其次是减小设备和线路中的电磁感应，保持一个稳定的电位，达到屏蔽的目的，减小杂音的干扰，以及防止静电的发生。 在通信局（站）中，通常有两种防雷接地1)为保护建筑物或天线不受雷击而专设的避雷针防雷接地装置，这是由建筑部门设计安装的；2)为了防止雷击过电压对通信设备或电源设备的破坏需安装避雷器而埋设的防雷接地装置。如高压避雷器的下接线端汇接后接到接地装置。4.2.3 联合接地系统 联合接地系统 组成：联合接地示意图联合接地系统由接地体、接地引入、接地汇集线、接地线所组成。通信电源的接地系统通常采用联合接地的接地方式。 优点:地电位均衡，同层各地线系统电位大体相等，消除危及设备的电位差。公共接地母线为全局建立了基准零电位点。当发生地电位上升时，各处的地电位一齐上升，在任何时候，基本上不存在电位差。消除了地线系统的干扰。通常依据各种不同电特性设计出多种地线系统。彼此间存在相互影响，而今采用一个接地系统之后，使地线系统作到了无干扰。电磁兼容性能变好。由于强、弱电，高频及低频电都等电位，又采用分屏蔽设备及分枝地线等方法，所以提高了电磁兼容性能。4.2.4 通信电源系统的防雷保护 通信电源系统的防雷保护常见的防雷元器件有：接闪器、消雷器和避雷器三类。 1) 接闪器是专门用来接收直击雷的金属物体。 2) 消雷器是一种新型的主动抗雷设备。 3) 避雷器通常是指防护由于雷电过电压沿线路入侵损害被保护设备的防雷元件