第四章 电源、接地
一、原理
A、电源线、地线满足线径要求:
我们为什么要关注电源线、地线的线径呢?只要是电源线,能传输电流就行了吗?我们考虑线缆的线径主要是基于线径不一样,其所能承受的电流量也不同。比方说一条四车道的路上并排行驶八辆车,必然会造成堵车。如线径过细,线缆就会产生大量的热量,导致安全隐患。对于地线还有一点,如果地线线径不够,当遭受强大的冲击电流时将不可能及时将大电流泄放掉从而损坏设备。
那么该如何计算直流电源母线的截面积呢?目前计算电源线径方法有压降法和发热法。下面我们介绍压降法:
我们知道物理学中,直流电路最基本的描述应是欧姆定律,即:
?U?I?R
其中△U指电流经过导体产生的压降,I指流经导体的电流,R指导体电阻
LR?ρ?S?LK?S
式中S是导体截面积,L是导体长度,ρ是导体电阻率,
K?1ρ,是导体
电导率(或称导电系数),那么根据以上可知,导体的截面积:
S?I?LK?U
对于使用直流馈电的通信设备,将其应用到直流电源母线的设计中,就可以计算出母线的截面积,
S——直流馈电通信设备电源母线的截面积; I ——流经母线的最大电流,即设备最大耗电电流;
K——母线材料导电系数,对于铜质导线,K=57,对于铝质导线,K=34; △U——母线上的电压降。 不过在应用中要注意:
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1、I 值的取定一定要充分考虑到设备最大耗电的情况和未来扩容的需要,不能仅满足本期工程的实际电流值;
2、L指的是整个回路的长度,即直流分配屏到高阻柜单向走线距离的2倍;
3、△U在设计时,通常取1.0~1.4V,由设计人员根据情况具体取定。 B、电源线地线材料要求:
1、电源线、地线一定要采用整段铜芯材料,中间不能有接头。如果电源线或地线中有接头,这样对于通信设备的安全运行将是极大的威胁。线缆上有接头增加了线缆的阻抗,极容易引起线缆接头发热而引发火灾。而且接头的抗拉性和绝缘性可能存在问题,容易产生供电中断和电击事故。同时电源线地线尽量采用多股铜芯线缆,一方面电流具有“集肤效应”,多芯导线在相同截面积的情况下具有更大的表面积,导线内磁场的均匀性较单心圆导线差,另一方面多芯导线相对柔软便于工程施工。因此我们尽量选用多芯铜线缆。
2、设备地线、电源线余长要剪除,不能盘绕。对于直流设备来说过长的电源线会增加电压传送过程中的过程电压,从而使能量损耗与线缆发热。但有一种例外情况公司发货时配备的防雷箱与设备连接的电源线不宜剪除,允许盘绕,这样对于防雷是比较有效。
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第五章 设备安装环境
一、原理
A、地阻: 表一 接地阻值 类型 联合接地阻值 综合楼、国际电信局、汇接局、万门≤1欧姆 以上程控交换局、2000线以上长话局 2000门以上1万门以下的程控交换局 ≤3欧姆 2000线以下长话局 2000门以下程控交换局、光缆端站、≤5欧姆 载波增音站、卫星地球站、微波枢纽站 微波中继站、光缆中继站 微波无源中继站 ≤10欧姆 ≤20欧姆,土壤电阻率太高时,可以放宽到30欧姆 1、接地电阻和防雷 从防雷方面考虑,无论是通信局站的接地还是通信设备内部的系统接地设计,最关键的问题是要尽量做好接地的等电位连接。只要通信局站的等电位连接做好了,设备的端口防雷做好了,即使通信局站的接地电阻值达到10欧姆或者更大一些,都可以满足设备的防雷要求,对设备的防雷不会产生明显的负面影响。
当然,这并不是说接地电阻的大小对通信局站是无关紧要。因为通信局站的接地电阻值,除了需要考虑防雷方面,还需要考虑其他因素。由于接地电阻值和通信局站内的安全问题有关,所以,通信局站的接地电阻值应尽量小。
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2、接地电阻值和安全
接地电阻值还与通信局站的安全有关。接地电阻值如果过大,当通信局站内出现电力系统对大地短路等类型的故障时,对通信局站的安全会构成一些负面影响。所以,通信局站的接地电阻值应尽量小。
但需要说明的是,接地电阻值对通信局站安全问题的影响是主要应从通信局站的角度来考虑的问题,单单从通信设备的角度来考虑接地电阻值对通信局站的安全影响意义不大。
3、接地电阻的工程界面问题
在接地电阻值问题上,应树立的一个正确观念是:接地电阻值实质上不属于设备级问题,是通信局站级问题。综合接地电阻值涉及到的安全、防雷等各方面,需要由电信运营商对通信局站的接地电阻值负责,不应该由设备供应商对接地电阻值负责。设备供应商实际上也负不起这个责任。设备供应商只提供自己的产品在若干的接地电阻值之下就可以正常运行的承诺。所以公司在接地电阻问题上的策略应该是只承诺公司的设备在若干的接地电阻下可以正常运行。至于机房总体建设、机房内其他设备对接地电阻值的要求以及供电系统的安全要求等与接地电阻有关的问题,应该由运营商综合考虑,对通信局站的接地电阻值负责。
B、机房其它设备接地:
1、配线设备应可靠接地,用户外线电缆屏蔽层须正确接地。 2、电源的保护地线应正确可靠接地,机房应采用联合接地方式。 3、室外走线电缆应避免架空布放入室,应作防雷处理。
通信设备的防雷设计,主要包括三大方面的内容:端口防雷设计、通信设备级的系统接地设计;电缆屏蔽设计。其中对于绝大多数产品来说,端口防雷设计,以及通信设备的系统接地设计最为重要,从防雷角度,对仅对室外型设备提出电缆屏蔽设计的要求。通信设备防护能力的强弱,与系统接地设计的关系也非常密切。防雷设计对接地的要求中,最根本的一点是实现设备上电源回流导体、功能电路的信号参考接地、保护地尽可能的等电位连接。通信设备不仅需要良好的端口防护电路,同时也需要有合
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理的系统接地设计,才能达到良好防雷效果。
C、安装环境:
1.1 交换机工作环境的温、湿度要求 表2 温、湿度要求 设备名称及机房名称 程控交换机及外围设备 远端用户模块设温度 长期工作条件 短期工作条件 相对湿度 长期工作条件 短期工作条件 15℃-30℃ 0℃-45℃ 40%-65% 20%-90% 0℃-45℃ 备(室外安装时) 注: 0℃-45℃ 20%-90% 20%-90% (1) 交换机房内工作环境温度、湿度的测量点,指在交换机机架前后没有保护板时测量,距地板以上1.5米和距交换机架前方0.4米处测量的数值。
(2) 短期工作条件指连续不超过48小时和每年累计不超过15天。 合适的温湿度对于设备的稳定运行以及设备的防护是一个重要的因素。例如较低的湿度将影响静电防护、较低的温度将使某些元器件失效。
1.2 交换机房地面要求
当机房处在相对湿度较低的地区环境时,特别当相对湿度处在20%以下的时间里,应采用抗静电地面,加强其抗静电措施。另湿度过高将影响设备的防护,所以机房地面应利于保持合适的湿度。
1.3 交换机对机房的防尘和对有害气体浓度的要求 1.3.1 对防尘的要求
(1) 交换机房中应无爆炸、导电、导磁性及腐蚀性尘埃。 (2) 灰尘粒子直径大于5μM的浓度应小于等于3×104粒/m3。
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