移动基站开关电源接地规范.doc

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1、一、前言  开关电源设备是现代通信系统中的重要组成部分，其目的是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、不间断的能源。随着科技水平的进步，对于开关电源设备性能的要求也逐步提高，除必须满足基本的功能外，还要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远程智能集中监控、电池自动管理等功能，从而满足网络监控管理的需求。  开关电源的发展经历了从线性电源、相控电源到高频相控电源的发展历程，由于开关电源具有功率转换效率高、稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点，从而成为开关电源的主体，并向着高频小型化、高效率、高可靠性的方向发展。计算机控制、通信和网络技术的快速发展，为开关电源远程监

2、控系统的发展和完善提供了更加便利的条件，使其无人值守成为可能。  通常开关电源系统由交流配电、整流模块、直流配电和监控模块组成，如图1所示。监控系统可将交流配电柜、直流配电和整流模块进行实时监控。直流配电主要完成直流输出路数分配、电池接入和负载边接等功能，一般要求可自由出线，可出面操作维护，可实现柜内并机和柜外并机，具有状态显示和告警功能，能检测每一路熔断器的通断状态；多个并联的整流模块的主要功能是将输入交流220V转换输出为满足通信要求的-48V的直流电。                 通信电源系统组成框图监控模块主要实现交流配电柜、直流配电柜和模块监控，此外

3、还要进行电池自动管理功能。开关电源系统作为通信网络的能源供给者，除了必须具备可靠、稳定等基础特性外，其电磁兼容设计、防护设计、可操作性和可维护性也是非常关键的因素。安全性是电源设备最重要的指标，其不安全隐患不但不能完成正常的供电要求，而且还有可能发生严重的事故，甚至造成机毁人亡的巨大损失。为此，必须加强安全性设计工作。而目前影响电源设备安全性最重要的工作是如何有效提高其防雷电浪涌和操作过电压的能力。二、开关电源遭雷击的故障点1、整流模块被损坏（交流侧、直流侧）2、监控模块端口被损坏3、开关电源内C类SPD发生损坏4、开关电源内主空开频繁跳5、开关电源雷电过后的“吊

4、死”三、雷电入侵移动基站开关电源的几种方式1、通过220V市电引入传导进入雷电通过直接或感应的方式通过市电电源线入侵基站，虽然大部分雷电流在进入开关电源前通过B类SPD对地释放，但仍然会有部分雷电流进入开关电源，这部分雷电流的大小取决于B类SPD的性能及是否能与C类SPD进行良好的配合。2、通过地网传导进入（地电位反击）移动基站采用联合接地，雷电流通过铁塔避雷针接闪或雷电流通过防雷器，雷电流通过接地系统和地网对地释放，由于地网存在接地电阻，在雷电流对地释放的过程中将地网的整体电位抬升，连接到地网的设备的电位也随之抬升。这个时间是非常短的，瞬间地与系统设备某个低电位

5、点形成瞬态过电压，雷电电荷通过该点释放导致设备损坏。低电位点通常存在于如直流负荷如BTS电源、基站动力环境监控、开关电源整流模块的N线（远端接地），开关电源的监控模块等。3、雷电电磁脉冲感应感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体，一是静电感应：在雷云中的电荷积聚时，附近的导体也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中的电荷迅速释放，而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道，就在电路中形成电脉冲。二是电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体中产生很高的感生电动势。由于开关电源对其它设备进行供电及对一些设

6、备进行监控，存在连接线路过多，这些线路中容易产生感应雷电流。四、如何做好开关电源雷电防护几个主要问题：1、开关电源内交流输入C类SPD几个关键参数的选择a)通流能力设计开关电源在供电系统中的位置相当于分配电箱，从“防雷分区、分级防护”的理念来讲它至少要处于一级防雷的保护之下，通常它作为整个基站供电系统的第二级防护屏障。在YD/T5098-2001 标准中3.7.9要求在分配电屏电缆输入侧电源芯线对地安装标称放电电流为20KA的限压型SPD。b)残压特性及最大持续工作电压残压特性是电源避雷器的最重要特性，残压越低，保护效果就越好。根据IEC60664-11992&l

7、aquo;低压系统内设备的绝缘配合»中对处于不同安装位置的电气设备的过电压类别（IVIIIIII）划分，从开关电源的位置而言它属于III类，其耐受能力要求为4KV，但开关电源内含有整流模块、直流输出、监控系统等属于II类设备，其耐受能力要求为2.5KV，考虑到雷电流在SPD连接线和接线端子上的压降及要有冗余，故通常要求开关电源内C类SPD的最大残压即SPD的电压保护水平Up要小于2KV。考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况，在尽量选择残压较低的电源避雷器的同时，还必须考虑避雷器有足够高的最大连续工作电压。如果最大连续工作电压偏低，则易造成

8、避雷器发热