套用通信用240V直流供電技術的最根本目的就是要提高原來使用交流220V的通信
網路數據IT 設備的供電可用性，達到“通信級”不間斷供電保障的要求。通信用 240V 直流供電系統對系統設備的技術要求，是確保上述目標得以實現的根本保證。
基本介紹
- 類別：通信用240V直流供電
- 內容：功能需求
系統總體功能,絕緣監察功能,系統保護功能,系統監控功能,當前告警和歷史信息功能要求,安全及防雷性能,系統設備外觀與結構,系統可靠性,包裝與標誌,
系統總體功能
1.1 輸出電壓
系統輸出的直流標稱電壓為 240V，電壓變化範圍見表1。
表1 輸出電壓變化範圍
標稱電壓（V） | 系統輸出電壓範圍（V） | 受電端子電壓範圍（V） | 全程允許最大壓降（V） |
240 | 204～288 | 192～288 | 12 |
系統運行時，浮充、均充電壓應根據蓄電池的技術參數確定，可在一定範圍內調整。系統的直流輸出電壓值在其可調範圍內應能手動或自動連續可調。系統在穩壓工作的基礎上，應能與蓄電池並聯以浮充或均充工作方式向通信設備供電。監控模組失效後，整流模組輸出電壓應恢復至出廠預設值（265～270V）。
1.2 系統效率
在負載率為 100%情況下，系統效率應滿足表2 的要求。同時，也應該關注模組在較低負載率情況下的效率。
表 2 系統效率
單個整流模組額定輸出電流（A） | ≥20 | <20 |
系統效率（100%負載） | ≥91% | ≥90% |
系統效率（50%負載） | ≥91% | ≥90% |
1.3 系統輸入電流諧波
當輸入電壓為額定值時，系統的輸入電流諧波成份應符合表 3 的要求。
表 3 系統輸入電流諧波
項目 | 技術要求 | |
I類 | II類 | |
電流諧波成分（100%負載） | ≤5% | ≤25% |
電流諧波成分（50%負載） | ≤10% | ≤28% |
註：II類只適用於模組額定容量為5A及以下的模組 | ||
1.4 系統直流輸出穩壓精度
系統穩壓精度應優於±1.0%。
1.5 均分負載（並機工作）性能
系統中整流模組應能並聯工作，並且能在自主工作或受控於系統監控單元狀態時按比例均分負載。負載為50%～100%額定輸出電流時，其不平衡度應優於輸出額定電流的±5%。系統在監控模組故障時，整流模組應能自主均流。當某個整流模組出現異常時，應不影響系統的正常工作。
1.6 系統採用懸浮方式供電
系統直流輸出應採用正極、負極對地懸浮方式，應滿足下列要求：
1、系統交流輸入應與直流輸出電氣隔離；
2、系統直流輸出應與地、機架、外殼電氣隔離；
3、使用時，正極、負極全程均不接地，採用懸浮方式供電；
4、系統應有明顯標識標明該系統直流輸出不能接地、人體不能接觸；
5、系統應具備絕緣監察功能，應對總母排的絕緣狀況進行實時線上監測，可對輸出分路的絕緣狀況進行監測。
1.7 系統溫升要求
當系統各配電部分通入額定電流時，各電器元件和部件的溫升不得超過表4 的規定。
表4 電器元件和部件的溫升
部件 | 溫升（℃） | |
連線外部絕緣導線的接頭 | 70 | |
銅母線的接頭 | 觸接處無被覆層 | 60 |
觸接處搪錫 | 65 | |
觸接處鍍銀或鍍鎳 | 70 | |
鋁母線觸頭（觸接處超音波搪錫） | 55 | |
熔斷器觸頭 | 觸接處鍍錫 | 55 |
觸接處鍍銀或鍍鎳 | 60 | |
刀開關觸頭（紫銅或其合金製品） | 50 | |
可能會觸及的殼體 | 金屬表面 | 30 |
絕緣表面 | 40 | |
塑膠絕緣導線表面 | 20 | |
1.8 蓄電池管理功能
在通信用 240V 直流電源系統中，對蓄電池組的管理功能包括以下8 個方面。
1、系統應具有能接入不少於 2 組蓄電池的裝置。
2、系統應具備對蓄電池均充及浮充狀態進行手動和自動轉換功能。
3、系統均充浮充轉換條件：在自動轉換條件下，系統均浮充轉換條件可按表5、表6 所列的條件進行設定，設定範圍應不小於表中規定的範圍。當系統在長期未均充或斷電之後重新啟動時，按表5 列舉的條件確定是否進行均充，均充結束按表6 規定的條件確定，結束後自動轉入浮充狀態，充電過程自動控制。
4、自動啟動均充功能應能設定為開啟或關閉。
表5 自動啟動均充設定條件
序號 | 條件 | 設定範圍 | 預設值 |
條件一 | 充電電流大於預設值 | 0.01C10～0.20C10 | 0.06C10 |
條件二 | 放電容量大於預設值 | 5%～50% | 20% |
條件三 | 交流停電後，電池電壓低於預設值 | 216～252V | 240V |
條件四 | 距上次均充間隔時間大於預設值 | 1～12個月 | 3個月 |
表6 均充結束條件
序號 | 條件 | 設定範圍 | 預設值 |
條件一 | 充電電流小於預設值 | 0.01C10～0.20C10 | 0.01C10 |
條件二 | 充電電流達到預設值時，充電延長時間 | 1～24h | 3h |
條件三 | 均充時間超過預設值 | 1～24h | 12h |
5、系統在對蓄電池進行充電時，應具有限流充電功能，並且限流值不受負載變化的影響。
6、系統應能根據蓄電池的工作環境溫度，對系統的輸出電壓進行溫度補償（浮充電壓應能按（1～5）mV/（℃·cell）（可調）自動調節，電池溫度越高，浮充電壓越低，反之亦然）。自動補償功能應能設定為開啟或關閉。
7、在蓄電池放電及均充過程中，系統應根據對初始電壓、終止電壓、充放電的安時數、蓄電池額定容量、放電速率和溫度等參數，對蓄電池容量進行估算。
8、系統宜具備蓄電池單體電壓管理功能。
1.9 系統啟動輸出控制功能
交流輸入後，系統啟動軟啟動功能，系統輸出能逐步升高輸出電壓，使監控模組有足夠時間來對整流模組進行控制，將充電電流限制在限流值範圍內。避免在蓄電池放電後，系統直接以浮充電壓輸出造成充電電流過大損壞蓄電池。
1.10 休眠功能
系統應具備整流模組休眠功能。預設時，休眠功能應設定為關閉狀態。
絕緣監察功能
系統發生接地故障或絕緣電阻低於告警值時，絕緣監察裝置應可靠動作，絕緣電阻告警值見表7。
表7 絕緣電阻整定值
系統電壓（V） | 絕緣告警整定值範圍（kΩ） |
240 | 15～30（預設值28） |
絕緣監察裝置應能測量出直流系統單極或兩極絕緣下降和絕緣電阻數值，當低於整定值時應能發出告警信號。
絕緣監察裝置檢測總母排絕緣時，應具有以下功能：
1、實時線上檢測直流系統的絕緣狀況；
2、當出現單極接地故障（接地電阻小於絕緣告警設定值）時，系統應能在10s 內發現並發出告警；
3、當正極、負極同時出現接地故障（接地電阻小於絕緣告警設定值）時，系統應能在短時間內準確發現並發出告警；
4、顯示並記錄接地母排的極性、絕緣電阻值（測量誤差不大於整定值的15%）及發生時間；
5、具有直流系統絕緣電阻限定值的設定功能；
6、滿足與電源監控系統或監控模組的通信要求，具有標準的通信接口和通信協定。
絕緣監察裝置檢測直流分路絕緣時，應具有以下功能：
1、實時或非實時巡檢各直流分路絕緣狀況；
2、顯示並記錄接地分路編號、極性、絕緣電阻值（測量誤差不大於15%）及發生時間；
3、滿足與電源監控系統或監控模組的通信要求，具有標準的通信接口和通信協定；
4、絕緣監察裝置不工作或本身出現異常時，不應影響直流迴路正常輸出。
系統保護功能
3.1 過流保護
1、聲光告警：重要位置的斷路器、隔離開關、熔斷器和負荷開關（如蓄電池組等），過流保護時應能發出聲光告警。
2、交流輸入保護：系統交流總輸入過流採用交流斷路器保護；每一個整流模組交流輸入應有獨立的斷路器。
3、直流輸出保護：
（1）輸出全程正負極各級都應安裝過流保護器件進行保護；
（2）直流輸出各級配電應滿足級差配合要求；
（3）直流輸出各級配電（末級除外）應採用熔斷器或直流斷路器保護；
（4）直流輸出末級配電（通信設備輸入端）應採用斷路器保護；
（5）所採用的斷路器或熔斷器都應與系統的直流電壓相適應。
4、系統直流輸出電流限制或輸出功率限制功能，系統直流輸出限流保護功能分兩種模式：系統直流輸出電流的限流範圍可在其標稱值的20%～110%調整，當輸出電流達到限流值時，系統應以限流值輸出；系統採用恆功率整流模組，當系統直流輸出功率達到恆功率值時，系統應以限功率方式輸出。
5、系統直流輸出過流及短路保護：系統應有過流及短路的自動保護功能。過流或短路故障排除後應能自動或人工恢復到正常工作狀態。
3.2 過、欠電壓保護
1、系統應能監視輸入電壓的變化，當交流輸入電壓值過高或過低，可能會影響系統安全工作時，系統可以自動關機保護；當輸入電壓正常後，系統應能自動恢復工作。
2、過壓保護時的電壓應不低於“輸入電壓額定值及變動範圍”上限值的105%，欠壓保護時的電壓應不高於“輸入電壓額定值及變動範圍”下限值的95%。
3、三相交流輸入缺相保護：整流模組交流輸入為三相時，系統應具有缺相保護功能。
4、直流輸出過、欠電壓保護：系統直流輸出電壓的過、欠電壓值可由生產廠商根據用戶要求設定。當系統的直流輸出電壓值達到其設定值時，應能自動告警，過壓時應能自動關機保護。故障排除後，必須手動才能恢復工作。欠壓時，系統應能自動保護；故障消除後，應自動恢復。
3.3 保護接地要求
系統應具有明顯標誌的保護地，接地點套用銅螺母（直徑≥M8），接地線應不小於16mm2。配電部分外殼、所有可觸及的金屬零部件與接地螺母間的電阻應不大於0.1Ω。
3.4 溫度過高保護
當模組工作溫度超過保護點時，應自動降額輸出或退出；當溫度下降到保護點後，模組應能自動恢復正常輸出。
3.5 直流輸出電纜顏色標誌
正極為棕色；負極為藍色。
3.6直流配電部分電壓降
1、全程允許最大壓降：應滿足表 1 的要求，即不超過12V。
2、直流配電屏內電壓降：不應超過 1.0V。
3、蓄電池單體連線條壓降：不應超過 10mV。
系統監控功能
系統應具有下列主要監控功能：
1、系統實時工作狀態（宜在監控界面首頁顯示）：系統當前的電壓；系統電流包括系統總電流、各組蓄電池電流（能區分放電和充電狀態）、負載電流；系統處於均充、浮充或者放電等何種狀態；系統是否正常，如有告警應簡單顯示告警信息。
2、交流配電部分：遙測輸入電壓、輸入電流（可選）和輸入頻率（可選）；遙信輸入過壓/欠壓、缺相、輸入過流（可選）、頻率過高/過低（可選）和斷路器/開關狀態（可選）。
3、整流模組：遙測整流模組輸出電壓，每個整流模組輸出電流；遙信每個整流模組工作狀態（開/關機，限流/不限流）和故障/正常；遙控開/關機和均/浮充/測試。
4、直流配電部分：遙測輸出電壓、總負載電流、主要分路電流（可選）、蓄電池充和放電電流；遙信輸出電壓過壓/欠壓、蓄電池熔絲狀態、均/浮充/測試、主要分路熔絲/開關狀態（可選）和蓄電池二次下電（可選）。
系統應能採集和存儲系統運行的參數和信息。
系統應能根據用戶的需要設定相關的運行參數，應具備掉電存儲功能。所設定的運行參數在系統掉電時不應丟失，來電後應自動恢復。
按照局（站）監控中心的命令對被控設備進行控制，通信協定應符合YD/T 1363.3—2005《通信局（站）電源、空調及環境集中監控管理系統 第3 部分：前端智慧型設備協定》的要求。
當前告警和歷史信息功能要求
系統在各種保護功能動作的同時，應能自動發出相應的可聞、可見告警信號，如警鈴（或蜂鳴器）響、燈亮（燈閃爍）等。同時，應能通過通信接口將告警信號傳送到近端、遠端監控設備，部分告警可通過乾節點將告警信號送至機外告警設備。所送的告警信號應能區分故障的類別。
5.1 當前告警信息
當前告警反映了系統當前存在的異常狀態信息，應具備以下基本功能：
1、系統異常時應在 30s 內發出告警；
2、告警顯示應實時刷新；
3、當系統恢復正常後，相關告警信息應同步消除；
4、當前告警信息應可以保存，掉電後不應丟失，來電後應自動恢復。
5.2 歷史記錄信息
歷史記錄完整記錄了系統曾經發生過的事件、狀態或操作，應具備以下基本功能。
1、信息應完整，應包括事件發生和（或）結束時間、告警信息、操作信息、狀態信息等。其中：
（1）告警信息指系統曾出現的各種告警信息，包括市電停電、模組故障和通信故障等。
（2）操作信息指維護人員曾對系統操作設定的信息（包括操作內容和操作時間），如調整各種參數（如浮充電壓）、密碼修改等。
（3）狀態信息指系統狀態曾發生的變化信息，如系統模組數量變化、系統均浮充轉換、充電限流和退出限流、放電與充電轉換等。
2、保存歷史記錄信息不少於 500 條。
3、所有保存信息在系統完掉電時不應丟失，來電後應自動恢復。
4、所有保存信息不能任意被刪除。存儲超出容量時，可以以“先進先出”的方式溢出。
安全及防雷性能
6.1 電氣間隙與爬電距離
櫃內兩帶電導體之間、帶電導體與裸露的不帶電導體之間的最小距離，均應符合表8 規定的最小電氣間隙與爬電距離的要求。
表8 電氣間隙與爬電距離
額定絕緣電壓Ui（V） | 最小電氣間隙（mm） | 最小爬電距離（mm） |
Ui≤63 | 3.0 | 3.0 |
63<Ui≤300 | 5.0 | 6.0 |
300<Ui≤500 | 8.0 | 10.0 |
注1：當主電路與控制電路或輔助電路的額定絕緣電壓不一致時，其電氣間隙和爬電距離可分別按其額定值選取。 注2：具有不同額定值主電路或控制電路導電部分之間的電氣間隙與爬電距離，應按最高額定絕緣電壓選取。 注3：小母線、匯流排或不同極的裸露的帶電導體之間，以及裸露的帶電導體與未經絕緣的不帶電導體之間的電氣間隙不小於12mm，爬電距離不小於20mm | ||
6.2 絕緣電阻
用開路電壓以表 9 規定電壓測量有關部位的絕緣電阻，應符合以下規定：
1、各獨立電路與地（即金屬框架）之間的絕緣電阻不小於 10MΩ；
2、無電氣聯繫的各電路之間的絕緣電阻不小於 10MΩ。
表9 絕緣試驗的試驗等級
額定絕緣電壓Ui（V） | 絕緣電阻測試儀器的電壓等級（V） | 抗電實驗電壓（kV） | 衝擊試驗電壓（kV） |
Ui≤63 | 250 | 0.5（0.7） | 1 |
63<Ui≤250 | 500 | 2.0（2.8） | 5 |
250<Ui≤500 | 1000 | 2.0（2.8） | 5 |
注1：括弧內數據為直流抗電強度試驗值。 注2：出廠試驗時，抗電強度試驗允許試驗電壓高於本表中規定值的10%，試驗時間為1s | |||
6.3 抗電強度
1、產品的下列部位應進行抗電強度試驗：各獨立電路與地（即金屬框架）之間；無電氣聯繫的各電路之間。
2、抗電強度試驗電壓值：應能承受頻率為（50±5）Hz 的工頻耐壓試驗，歷時lmin（或採用直流電壓，試驗電壓為交流電壓有效值的1.4 倍），不應出現擊穿或閃絡現象，絕緣試驗的試驗等級見表9。
6.4 衝擊電壓
產品直流電路對地（即金屬框架）之間，交流電路與直流電路之間，應能承受標準雷電波的短時衝擊電壓試驗，試驗電壓值按表9 選取。承受衝擊電壓後，產品的主要功能應符合標準規定。在試驗過程中，允許出現不導致損壞絕緣的閃絡，如果出現閃絡，則應複查抗電強度，抗電強度試驗電壓為規定值的75%。
6.5 系統接觸電流
系統接觸電流應不大於 3.5mA。當接觸電流大於3.5mA 時，接觸電流應不超過每相輸入電流的5%，如果負載不平衡，則應採用3 個相電流的最大值來進行計算。在大接觸電流通路上，內部保護接地導線的截面積應不小於1.0mm2。
在靠近設備的一次電源連線端處，應設定標有警告語或類似詞語的標牌，即“大接觸電流，在接通電源之前必須先接地”。
6.6 材料阻燃性能
系統所用的 PCB 的阻燃等級應達到GB 4943.1—2011《信息技術設備安全 第 1 部分：通用要求》中規定的V-0 要求；塑膠導線的阻燃等級應達到GB/T 19666—2005《阻燃和耐火電線電纜通則》中規定的阻燃C 類（ZC）要求，其他絕緣材料的阻燃等級應達到GB 4943.1—2011《信息技術設備安全 第 1 部分：通用要求》中規定的V-1 要求。
6.7 產品的防護等級
系統機櫃的外殼防護等級應不低於 GB 4208—2008《外殼防護等級（IP 代碼）》中的IP20 的規定。
6.8 直接觸電防護
系統內交流或直流裸露帶電部件，應設定適當的外殼、防護擋板、防護門、增加絕緣包裹等措施，防止在維護和操作過程中意外觸及。用外殼作防護時，防護等級也應達到 GB 4208—2008《外殼防護等級（IP 代碼）》中的IP20 的規定。系統直流母排裸露處應套上絕緣套管，並在醒目處加上“高壓直流危險！”的警告提示。
6.9 防雷
系統交流輸入端應裝有浪涌保護裝置，至少能承受電壓脈衝（10/700μs，5kV）和電脈衝（8/20μs，20kA）的衝擊。
6.10抗震性能
系統設計、安裝應能滿足YD 5096—2005《通信用電源設備抗地震性能檢測規範》的要求。
系統設備外觀與結構
設備機架面板平整，鍍層牢固，漆面勻稱，所有標記、標牌清晰可辨，無剝落、鏽蝕、裂痕、明顯變形等不良現象。機殼應採用冷軋鋼板。
通風散熱：電源結構設計應有利於自然通風和散熱。
電源設備機架外形尺寸應滿足用戶的要求，機架寬度不宜大於800mm、深度不宜大於800mm、高度不宜大於2200mm。直流電源列櫃應便於和主設備同列安裝並滿足用戶的要求。
配電設備的結構設計應保證操作、運行、維修和檢查時的安全可靠；各電器元件動作時產生的熱量、電弧、衝擊、震動、磁場或電場，不得影響其他電器元件的正常工作。
配電設備應有緊固用的地腳螺釘孔，並具有和其他配電設備或整流設備並列用的安裝孔。
配電設備的門應能在不小於 90°的角度內靈活開啟；當配電設備處於維護走道側面時，應能加裝側板。
配電沒備的外露結構件外形應平整，所有焊接處須均勻牢靠，無裂縫、夾渣，無明顯變形或燒穿缺陷。
配電設備的金屬殼體，應焊有不小於 M8 的銅質接地螺母。
配電設備的外表面，一般應噴塗無眩目反光的覆蓋層，其顏色應符合通信電源設備的統一要求，且顏色均勻一致，表面應整潔美觀，不得有起泡、裂紋或流痕等缺陷。
配電設備中所有黑色金屬件均應覆有可靠的覆蓋層，所有緊固處均應裝有防松裝置。
系統可靠性
8.1 可靠性
1、整流模組的可靠性 MTBF≥1×105h；
2、系統的可靠性 MTBF≥5×104h；
3、可通過整流模組並聯冗餘方式來提高系統可靠性。
8.2 有效使用年限要求
系統有效使用年限應不少於 10 年。
包裝與標誌
產品標誌：在產品的適當位置必須有標誌，其內容應符合有關國標、行標規定。
產品銘牌的內容、外觀、性能應符合YD/T 122—1997《郵電工業產品銘牌》標準的規定。
安全標識和說明應符合 GB 4943.1—2011《信息技術設備安全 第 1 部分：通用要求》中1.7.2 的要求。
包裝標誌：產品包裝上應有標誌並符合GB 191—2000《包裝儲運圖示標誌》的規定。
產品包裝應防潮、防振，並應符合 GB/T 3873《通信設備產品包裝通用技術條件》的規定。
