浅谈秦沈线沈阳分输站通信直流电源系统的设计|秦沈四线不直通沈阳

　　摘要:本文以秦皇岛-沈阳天然气管道工程的沈阳分输站通信直流电源系统为例，从蓄电池容量、整流模块的配置、导线的选择三个方面详细阐述了通信直流电源系统的设计，以上各项的正确设计对保障通信设备的正常、可靠的供电具有重要的意义。
　　关键词：通信直流电源； 蓄电池； 整流模块
　　中图分类号：TN86 文献标识码：A
　　一、前言
　　近年来随着国内石油行业长输管道的建设，也促进了管道通信系统的快速发展，秦皇岛-沈阳天然气管道工程通信系统是中石油管道通信系统连接东北通信网的区域干线，承担着企业生产和管理重要信息的传输，而通信直流电源则是通信设备正常运行的保证，一旦通信直流电源发生故障，将引起通信设备供电中断，造成重要信息无法正常传输，因此做好通信直流电源的设计具有重要意义。
　　二、通信直流电源的组成及运行
　　1、通信直流电源的组成。通信直流电源是一个复杂的系统，目前其普遍采用－48V的高频开关整流电源，一个完整的通信直流电源由5个部分组成：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。
　　2、系统运行
　　通信直流电源采用全浮充方式进行供电，在交流电源正常供电时，蓄电池和整流模块并联浮充对通信设备供电，当交流电源故障和停电时，由电池放电保证通信设备供电，当交流电源恢复后，整流模块除向通信设备供电，同时兼对电池进行放电后的补充充电。
　　三、通信直流电源的设计
　　下面以秦沈线沈阳分输站为例，从蓄电池容量、整流模块的配置、导线的选择三个方面详细介绍通信直流电源系统的设计。
　　1、蓄电池容量的选择
　　沈阳分输站设高频开关直流电源，为SDH设备、BITS设备和OLA设备提供-48V DC电源，由本系统供电的负荷如下表所示：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　蓄电池容量计算公式为：Q=KIT/{η[1+α(t-25)]}，式中
　　Q-蓄电池容量(Ah)；
　　K-安全系数，取1.25；
　　I-负荷电流(A)，对直流系统来说，I=P/U，P为直流负荷功率(W)，U为负荷的额定电压(V)，本工程为48V；
　　T-放电小时数(h)；
　　η-放电容量系数，参见《通信电源设备安装工程设计规范》；
　　t-所在地有采暖设备时，按15℃考虑，无采暖设备时，按5℃考虑；
　　α-电池温度系数（1/℃），
　　当T≥10 时，取α =0.006；
　　当10>T≥1 时,取α =0.008；
　　当T10 时,每10 只备用1 只。
　　本工程计算为：
　　单个模块的额定电流Ime为20A，n1=67.5/20=3.375，向上取整为4，n2为1，所以n=n1+n2=4+1=5(块)。
　　3、导线截面的选择
　　导线截面应同时满足回路允许电压降和导线长期允许载流量两个条件，其计算公式如下：
　　①按回路允许电压降：Scac=(ρ・2LIca)/△Up，式中
　　Scac-导线计算截面(mm2)；
　　ρ-电阻系数，铜导体为0.0184(Ω・mm2/m)；
　　L-整流电源至用电设备的导线长度(m)；
　　Ica-负荷回路计算电流(A)，下同；
　　△Up-回路允许电压降，48V电源为3.2V；
　　②按导线长期允许载流量：Ipc≥Ica，式中
　　Ipc-导线允许载流量(A)。
　　下面以SDH设备为例，计算整流电源至SDH设备的导线截面：
　　整流电源至SDH设备的导线长度为L=20m，Ica=1100/48=23A，则
　　1)按回路允许电压降
　　Scac=(ρ・2LIca)/△Up=(0.0184×2×10×23)/3.2=2.7mm2
　　即按电压降条件，选择导线的最小截面为2.7mm2。
　　2)按导线长期允许载流量
　　Ipc≥Ica=23A，按环境温度40℃，铜芯2.5 mm2导线载流量为21A，4 mm2导线载流量为28A。
　　综合以上两个条件，铜芯4 mm2导线即可满足要求。
　　结束语
　　秦沈线沈阳分输站通信系统自投产以来运行稳定，其通信直流电源功不可没，本文以此站为例，详细阐述了通信直流电源的设计方法，以上各项的正确设计对保障通信设备的正常、可靠的供电具有重要的意义。
　　参考文献
　　[1]YD/T5040-2005.通信电源设备安装工程设计规范[S].
　　[2]DL/T5044-2004.电力工程直流系统设计技术规程[S].