通信用240V直流供电系统技术要求直流UPS

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ICS29.200M41备案号：29通信标准类技术报告YDBxxx–200x通信用240V直流供电系统技术要求TheTechnicalRequirementof240VDirectCurrentPowerSupplySystemforTelecommunication(送审稿)200x-xx-xx发布200x-xx-xx实施中华人民共和国工业和信息化部发布2929 目次1范围32规范性引用文件33术语和定义44产品的组成和分类45要求56试验方法167检验规则268标志、包装、运输、贮存2929 前言本项技术研究将推进240V直流供电系统的产业化进程，促进企业技术进步、提高产品质量，有利于产品的规范，有利于产品应用，更有利于引导行业产品的发展方向。为适应信息通信业发展对通信标准文件的需要，在工业和信息化部统一安排下，对于技术尚在发展中，又需要有相应的标准性文件引导其发展的领域，由中国通信标准化协会组织制定“通信标准类技术报告”，推荐有关方面参考采用。有关对本技术报告的建议和意见，向中国通信标准化协会反映。本技术报告由中国通信标准化协会提出并归口。本技术报告负责起草单位：工业和信息化部电信研究院、中国电信集团公司。本技术报告参与起草单位：中达电通股份有限公司、中国移动通信集团公司、广州珠江电信设备制造有限公司、艾默生网络能源有限公司、北京动力源科技股份有限公司、易达威锐电源系统有限公司、华为技术有限公司、上海邮电设计院有限公司、中国普天信息产业股份有限公司。本技术报告主要起草人：熊兰英、杨世忠、侯福平、孙文波、赵长煦、余斌、宋小刚、高健、叶子红、梁国辉、何晓光、蒋文、XXX、娄洁良、XXX。__29 通信用240V直流供电系统技术要求1范围本技术报告规定了通信用240V高频开关电源系统(以下简称系统)的组成、系列、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。本技术报告适用于各种通信局站、数据机房的标称电压为240V的直流供电系统。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术报告的引用而成为本技术报告的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术报告，然而，鼓励根据本技术报告达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术报告。GBl91包装储运图示标志GB/T762-2002标准电流等级GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.9-2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cb:设备用恒定湿热GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T3859.2半导体变流器应用导则GB/T3873通信设备产品包装通用技术条件GB4943-2001信息技术设备的安全GB/T18380.1-2001电缆在火焰条件下的燃烧试验第1部分：单根绝缘电线或电缆的垂直燃烧试验方法GB4208-1999外壳防护等级(IP代码)YD122-1997邮电工业产品铭牌YD/T282-2000通信设备可靠性通用试验方法29 YD/T585通信用配电设备YD/T638.3通信电源设备型号命名方法YD/T1051通信局站电源系统总技术要求YD/T731通信用高频开关整流器YD/T944通信电源设备的防雷技术要求和测试方法YD/T983-1998通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法YD/T1363.3-2005通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能设备协议1术语和定义下列术语和定义适用于本标准。1.1恢复时间Recoverytime恢复时间是指直流输出电压变化量上升至大于稳压精度处开始，恢复至小于等于并不再超过稳压精度处止的这段时间。1.2绝缘监察Insulationmonitoring对直流输出与地的绝缘度进行检测，判断是否发生接地故障或绝缘度降低。2产品的组成和分类2.1产品型号系统的型号依据YD/T638.3的规定命名。2.2产品组成通信用240V高频开关电源系统一般指在一个或多个机架中，由交流配电部分、高频开关整流模块、直流配电部分和监控单元组成的柜式直流电源系统。2.3产品系列系统的直流输出电压标称值（V）：240。模块额定输出电流（A）：5、10、15、20、30、40、50、100。29 1要求1.1环境条件1.1.1温度范围工作温度范围：-5℃～＋40℃。储运温度范围：-40℃～+70℃。1.1.2相对湿度范围工作相对湿度范围：≤90％（40℃±2℃）。储运相对湿度范围：≤95％（40℃±2℃）。1.1.3海拔高度海拔高度应不超过1000m；若超过1000m时应按照GB/T3859.2的规定降容使用。1.1.4冲击与振动系统应能承受峰值加速度为150m/s2、持续时间为11ms的冲击。系统应能承受频率为（10～55）Hz、振幅为0.35mm的正弦波振动。1.2交流输入1.2.1交流输入电压变动范围三相380V：允许变动范围为（323～418）V。单相220V：允许变动范围为（187～242）V。注：交流输入电压超出上述范围但不超过额定值的±25%时，系统可降额使用。1.2.2输入频率变动范围输入频率变动范围为50Hz±2.5Hz。1.2.3输入电压波形失真度交流输入电压总谐波含量不大于5%时，系统应能正常工作。1.3系统配置1.3.1系统供电宜采用分散供电方式，单个系统容量最大不宜超过600A。1.3.2系统电压系统标称电压为240V。设备运行时，浮充、均充电压由蓄电池技术参数确定，可在一定范围内调整。29 系统直流输出电压可调范围216V～288V。系统在其输出可调范围内，应能输出额定电流。系统直流输出电压值在其可调范围内应能手动或自动连续可调。系统在稳压工作的基础上，应能与蓄电池并联以浮充工作方式或均充工作方式向通信设备供电。1.1.1蓄电池配置（1）单组电池个数如表1。表1蓄电池个数单体电压（V）2612蓄电池个数(只)1204020（2）蓄电池型号选择：宜选用铅酸蓄电池。（3）蓄电池单体电压和组数确定：根据系统容量大小，蓄电池单体电压可选2V、6V、12V，每个系统蓄电池组数至少2组，最多不宜超过4组。1.1.2整流模块配置（1）整流模块选择：单体模块功率应根据系统设计容量大小合理选择，模块数量不宜多于20个。（2）整流模块数量配置按负载电流加上0.1C10的充电电流计算，采用N+1冗余配置。其中N个主用，N≤10时，1个备用；N>10个时，每10只备用一个。（3）高频开关电源系统宜具备模块休眠功能。1.2系统采用悬浮方式供电（1）系统输出应与地、机架、外壳隔离。（2）使用时，正、负极均不得接地。（3）系统应有明显标识标明该系统输出不能接地。1.3配电要求1.3.1配电设备应符合YD/T585的相关技术要求，除了本技术要求所具体规定的外，其余要求均可参照YD/T585中相关条款。1.3.2直流电流额定值等级配电设备的直流电流额定值在下列数值中选取：50A、100A、200A、400A、600A、800A、1200A。注：当用户提出要求并与制造厂协商后，可以生产上列数值以外的产品，但不允许超出GB/T76229 -2002规定的范围。1.1.1配电结构（1）系统根据负载重要程度的不同，可采用单路或双路供电，必要时可采用双系统双路供电。（2）采用双路供电，输出配电结构应按图1所示设计。图1双路供电配电结构简图（3）采用双系统双路供电，输出配电结构应按图2所示设计。29 图2双系统双路供电配电结构简图1.1.1过流保护方式1.1.1.1重要位置的断路器、熔断器（如蓄电池组）等，告警时应能发出声光告警。1.1.1.2交流输入（1）系统总输入过流采用交流断路器保护。（2）每一个整流模块输入应有独立的断路器。1.1.1.3直流输出（1）输出全程正负极各级都应安装过流保护器件进行保护。（2）直流输出各级配电（末级除外）应采用熔断器或直流断路器保护。（3）直流输出末级开关（即设备输入开关）应采用断路器保护。（4）所采用的断路器或熔断器都应与系统的直流电压相适应。1.1.2直流输出电缆颜色标志——正极母线：棕色；29 ——负极母线：蓝色。1.1.1通信设备电源接线标准直流输出“正”极，对应于设备输入电源线的“N”端，直流输出“负”极对应于设备输入电源线的“L”端，通信设备输入电源线的“地”端与系统保护地可靠连接，如图3所示。图3设备机架内插座接线示意图1.1.2直流配电部分电压降（1）直流配电部分电压降不超过500mV(环境温度25℃)。（2）全程压降（蓄电池正负极端电压至设备受电端子）不超过额定电压5%。（3）蓄电池单体连接条压降不超过10mV。1.2整流模块1.2.1输入功率因数当输入额定电压、输出满载时，模块的输入功率因数应符合表2要求。表2功率因数项目技术要求I类II类功率因数≥0.99≥0.921.2.2输入电流谐波成份当输入额定电压、输出满载时，系统的输入电流谐波成份应符合表3要求。表3电流谐波成份项目技术要求I类II类电流谐波成份≤10%≤28%1.2.3稳压精度系统稳压精度应优于±1%。29 1.1.1纹波电压整流模块直流输出端在0MHz～20MHz频带内的峰—峰值电压应不大于输出电压标称值的0.5%。1.1.2负载效应（负载调整率）不同负载情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的±0.5%。1.1.3负载效应恢复时间(动态响应)由于负载的阶跃变化（突变）引起的直流输出电压变化后的恢复时间应不大于200μs，其超调量应不超过输出电压整定值的±5％。1.1.4开关机过冲幅度由于开关机引起直流输出电压变化的最大峰值应不超过直流输出电压整定值的±5％。1.1.5启动冲击电流(浪涌电流)由于启动引起的输入冲击电流应不大于额定输入电压条件下最大稳态输入电流峰值的150％。1.1.6软启动时间软启动时间（从启动至直流输出电压爬升到标称值所用的时间）可根据用户要求确定，一般为3s～10s。1.2蓄电池管理功能（1）系统应具有能接入至少两组蓄电池的装置。（2）系统应具备对蓄电池均充及浮充充电状态进行手动或自动转换的功能。（3）系统在对蓄电池进行充电时，应具有限流充电功能。（4）系统应能根据蓄电池环境温度，对系统的浮充电压进行温度补偿。（5）在蓄电池充放电时，系统宜具备对蓄电池剩余容量进行估算的功能（可选）。（6）系统宜具备蓄电池单体电压管理功能（可选）。1.3并联工作性能系统中整流模块应能并联工作，并且能按比例均分负载(负载为50%～100%额定输出电流时)，在监控模块正常工作时，其不平衡度应不大于输出额定电流的±5%。当监控模块异常时，系统输出不会中断，其不平衡度应在额定输出电流的±10%以内。29 当单个整流模块出现异常时，应不影响系统的正常工作。在系统不停止工作的状态下，应能更换异常的整流模块。1.1系统效率系统效率应满足表4的要求。表4系统效率单个整流模块额定输出功率(W)≥7500<7500效率≥90%≥85%1.2系统音响噪声系统正常工作时，音响噪声应不大于65dB（A）。1.3保护功能1.3.1绝缘监察保护系统应配置绝缘监察装置，检测正负母线对地绝缘。装置应具备与监控单元通信功能。当直流系统发生接地故障或绝缘水平下降到设定值时，应满足以下要求：（1）绝缘监察装置应能显示接地极性；（2）绝缘监察装置应能发出告警。1.3.2交流输入过、欠电压保护系统应能监视输入电压的变化，当交流输入电压值过高或过低，可能会影响系统安全工作时，系统可以自动关机保护；当输入电压正常后，系统应能自动恢复工作。过压保护时的电压应不低于本技术报告中所规定的“交流输入电压变动范围”上限值的105%，欠压保护时的电压应不高于“交流输入电压变动范围”下限值的95%。1.3.3三相交流输入缺相保护整流模块交流输入为三相时，系统应具有缺相保护功能。1.3.4直流输出过、欠电压保护系统直流输出电压的过、欠电压值可由制造厂根据用户要求设定，当系统的直流输出电压值达到其设定值时，应能自动告警，过压时应能自动关机保护。故障排除后，必须手动才能恢复工作。欠压时，系统应能自动保护；故障消除后，应自动恢复。29 1.1.1直流输出电流限制或输出功率限制功能系统直流输出限流保护功能分二种形式：（1）系统直流输出电流的限流范围可在其标称值的20%～110%之间调整，当输出电流达到限流值时，系统以限流值输出。（2）如系统采用恒功率整流模块，当系统直流输出功率达到恒功率值时，系统应以限功率方式输出。1.1.2直流输出过流及短路保护系统应有过流及短路的自动保护功能，过流或短路故障排除后应能自动或人工恢复正常工作状态。1.1.3保护接地要求系统应具有保护地，且应有明显的标志，接地点应用铜螺母（直径≥M8），接地线应不小于10mm2。配电部分外壳、所有可触及的金属零部件与接地螺母间的电阻应不大于0.1Ω。1.1.4温度过高保护当模块工作温度超过保护点时，应自动降额输出或退出；当温度下降到保护点后，模块应能自动恢复正常输出。1.2告警性能系统在各种保护功能动作的同时，应能自动发出相应的声光告警信号。同时，应能通过通信接口将告警信号传送到近端、远端监控设备上，部分告警可通过干接点将告警信号送至机外告警设备，所送的告警信号应能区分故障的类别。系统应具有告警记录和查询功能，告警记录可随时刷新；告警信息在系统完全无电状况下应继续保存。1.3防雷性能系统交流输入端应装有浪涌保护装置，至少能承受电压脉冲（10/700μs、5kV）和电流脉冲（8/20μs、20kA）的冲击。1.4安全要求1.4.1电气间隙与爬电距离29 柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离，均应符合表5规定的最小电气间隙与爬电距离的要求。表5电气间隙与爬电距离额定绝缘电压Ui额定工作电压交流均方根值或直流V额定电流≤63A额定电流≥63A电气间隙mm爬电距离mm电气间隙mm爬电距离mm≤60353560