《鐵路通信電源設計規範》是2000年12月中國鐵道出版社出版的圖書。本書主要介紹了鐵路通信電源設計規範標準。
基本介紹
- 書名：鐵路通信電源設計規範
- 原版名稱：TB10072—2000鐵路通信電源設計規範
- ISBN：9781511315555
- 定價：4.0
- 出版社：中國鐵道出版社
- 出版時間：2000-12-21
1 總則,2 外供電源分類及供電,3 通信站交流供電系統,4 通信站直流供電系統,5 中間站通信機械室供電系統,6 設備配置,7 集中監控管理系統,8 防 雷,9 導線選擇及布放,
1 總則
1.0.1 為統一鐵路通信電源設計技術標準，做到技術先進、經濟合理、使用方便，制定本規範。
1.0.2 本規範適用於鐵路通信站、中間站通信機械室等固定站的新建、改建鐵路通信電源設計。
1.0.3 鐵路通信電源設計應貫徹國家和鐵路的技術政策，合理利用資源，執行國家防震、消防和環境保護等有關標準、規定。
1.0.4 鐵路通信電源設計在保證供電質量的前提下，應考慮安裝、維護和使用方便，滿足災害等特殊情況下的通信安全。
1.0.5 鐵路通信電源設計應採用技術成熟的、通過質量認證的設備，並積極利用新能源、採用新技術。
1.0.6 鐵路通信電源方案設計應考慮所在地的供電條件、引入方式及運用狀態，將近期建設與遠期發展規劃相結合，進行技術經濟比較，降低工程造價和維護成本。
近期按交付運營後5年，遠期按交付運營後10年。
1.0.7 鐵路通信電源系統應針對鐵路運輸及通信網等級位置，實施集中監控管理，逐步達到少人維護，無人值守。
1.0.8 鐵路通信電源系統宜是獨立的供電系統。
1.0.9 鐵路通信電源系統設計應保證設備、人身的安全，保證對通信設備不間斷地供電，滿足設備對電源的要求。
1.0.10 鐵路通信電源設計，除應執行本規範外，還應執行國家現行的有關強制性標準規定。
2 外供電源分類及供電
2.0.1 外供電源應由外供交流電源和自備發電電源組成。
2.0.2 外供交流電源可從鐵路地區變、配電所，鐵路專用專盤專線電源，電力貫通線電源，自動閉塞電力線電源及地方電源接引。
2.0.3 自備發電電源包括自備交流電源和自備直流電源。
2.0.4 鐵路通信電源系統應外供電源為主用供電；在無外供交流電源或遠離外供交流電源的地區，應以自備發電電源為主用供電。
2.0.5 在具有鐵路地區變、配電所電源，億里微專用專盤專線電源的鐵路通信站，其外供交流電源宜採用鐵路電源為主供電源，地方電源為備用電源。
2.0.6 在具有電力貫通線及自動閉塞電力線的區段，分所其外供交流電源應採用電力貫通線為主供電源，自動閉塞電力線為備供電源；中間站通信機械室，其外供交流電源應採用自動閉塞電力線為主供電源，電力貫通線為備供電源；主、備供電源可自動切換。
2.0.7 自備發電電源可採用燃油（柴油、汽油）發電機組及燃氣發電機組。
在年日照時數大於2000h的地區，可採用太陽能電源供電；在年平均風速大於4m/s的地區，可採用風力發電電源供電。
2.0.8 外供交流電源根據通信站、中間站通信機械室所在地區的供電條件、供電線路引入方式及供電系統的運行狀態，可按表2.0.8分為三類。
表2.0.8 外供交流電源的分類
類別 分類內容 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | ||||||
供電條件 | 兩路穩定可靠的獨立電源（分別引入一路供電線） | 兩路穩定可靠的獨立電源（環行網引入一路供電線） | 一路獨立電源（引入一路供電線） | ||||||
一路穩定可靠的獨立電源（引入一路供電線） | |||||||||
供電系統運行狀態 | 正常供電 | 晝夜24h連續供電 | 晝夜24h連續供電（檢修停電除外） | 晝夜24h內不能連續供電 | |||||
檢修停電 | 無同時出現檢修停電 | 允許檢修停電 | 允許檢修停電 | ||||||
停電指標 | 平均每月不大於1次 每次時間不大於0.5h | 平均每月不大於3.5次 每次時間不大於6h | 有季節性長時間停電 | ||||||
3 通信站交流供電系統
3.0.1 通信站交流供電系統由外供交流電源和自備交流電源組成，應採用集中供電方式供電。
3.0.2 通信站交流供電系統應採用三相五線制或單相三線制供電。
3.0.3 通信站配置的自備交流發電機組，宜採用具有自動投入、自動撤出、自動補給性能，並具有遙信、遙測、遙控功能和標準接口及通信協定的自動化機組。
3.0.4 對要求交流不間斷、無瞬變供電的通信負荷，應採用交流不間斷電源（UPS）或逆變器供電。
3.0.5 通信站外供交流電源應從站內電力低壓配電設備直接引接。
3.0.6 各種通信用電應按下列負荷等級劃分：
1 二級交換中心及以上通信站的通信設備，為一級負荷，應由兩路可靠交流電源供電。
2 三級交換中心（電務段）及以下通信站的通信設備，為二級負荷，應由一路可靠交流電源供電；當附近具有第二路交流電源時，應採用兩路交流電源供電。
3.0.7 自備交流發電機組的供電範圍應符合表3.0.7的規定。
表3.0.7 自備交流發電機組的供電範圍
用電範圍 交流 供電類別 | 通信設備用電 | 通信站主機房內其它設備用電 | |||||
Ⅰ~Ⅲ類 | 通信設備交流功率 | 直流電源浮充功率 | 蓄電池組充電功率 | 保證照明功率 | 保證空調功率 | 充氣設備功率 | 其它必須保證的用電功率 |
4 通信站直流供電系統
4.0.1 通信站直流供電系統由整流設備、直流配電設備及蓄電池組組成，
應採用集中供電方式供電。
大型通信站可採用分散供電方式供電。採用分散供電方式供電的通信站，電源設備應靠近負荷中心，並預留遠期擴容的條件。
4.0.2 通信站直流供電設備應採用高頻開關整流設備、配電設備、監控器、閥控式密封酸鉛蓄電池組，並應具有遙信、遙測、遙控性能和標準接口及通信協定。
4.0.3 通信站直流供電系統應採用線上式低壓恆壓充電方式以全浮充制運行。
4.0.4 直流電源基礎電壓為-48V，其它種類的直流電源電壓應經過直流/直流變換器獲得。-48V基礎電壓的電壓波動範圍、雜音電壓應符合表4.0.4的規定。
表4.0.4 基礎電壓的電壓波動範圍、雜音電壓
額定電壓（V） | 通信設備受電端子上電壓波動範圍（V） | 電 源 雜 音 電 壓 | ||||||
衡重 雜音（mV） | 峰-峰值雜音 | 寬頻雜音（有效值） | 離散雜音（有效值） | |||||
頻段 (KHz) | 指標（mV） | 頻段 (KHz) | 指標（mV） | 頻段 (KHz) | 指標（mV） | |||
-48 | -40~-57 | ≤2 | 0~20 | ≤200 | 3.4~150 | ≤100 | 3.4~150 | ≤5 |
150~200 | ≤3 | |||||||
150~30000 | ≤30 | 200~500 | ≤2 | |||||
500~30000 | ≤1 | |||||||
4.0.5 蓄電池組的浮充電壓、再充電壓及均衡電壓，均應根據蓄電池的產品要求和通信設備受電端子的電壓要求確定。閥控式密封鉛酸蓄電池的電壓要求應在表4.0.5的範圍中確定。
表4.0.5 閥控式密封鉛酸蓄電池的電壓要求
電壓種類 | 浮充電壓（V/只） | 再充電電壓及均衡充電電壓（V/只） |
閥控式密封鉛酸蓄電池 | 2.23~2.27 | 2.30~2.35 |
5 中間站通信機械室供電系統
5.0.1 中間站通信機械室供電系統應能夠通過“鐵路中間站電源櫃”對所有通信設備供電。
5.0.2 中間站通信機械室交流供電系統應採用單相三線制供電。
5.0.3 “鐵路中間站電源櫃”應由交流配電單元、直流配電單元、監控單元、高頻開關整流模組、直流-直流變換器、逆變器、閥控式密封鉛酸蓄電池組組成。
5.0.4 “鐵路中間站電源櫃”應具有接受遙信、遙測的性能和標準接口及通信協定。
5.0.5 在具有兩路電源引入的中間站通信機械室，“鐵路中間站電源櫃”應設定主用/備用電源自動轉換裝置。
5.0.6 “鐵路中間站電源櫃” 的閥控式密封鉛酸蓄電池組宜採用12V/只系列。
5.0.7 在不具備自動閉塞電力線及電力貫通線的區段，其沿線中間站通信機械室應配置移動式汽油發電機組。
5.0.8 中間站通信機械室的溫度調節裝置、除濕裝置等輔助裝置，應由通信電源集中監控系統控制其自動投入及自動撤出。
6 設備配置
6.1 配置原則
6.1.1 交流配電設備及直流配電設備的容量，應按遠期負荷配置。
6.1.2 高頻開關整流設備、直流-直流變換器、逆變器、交流不間斷電源（UPS）設備的容量，應按近期負荷配置。
6.1.3 蓄電池組的容量應按近期負荷配置。
6.1.4 通信站外供交流電源的供電電壓偏移值超出交流配電設備額定電壓值的+10%~15%時，宜採用調壓、穩壓設備。
調壓、穩壓設備的容量應按近期負荷配置。
6.1.5 自備發電機組的容量應按近期負荷及保證空調負荷並考慮一定的發展負荷配置。
6.1.6 太陽電池的容量應按滿足近期負荷並考慮一定發展負荷配置。
在單獨使用太陽電池與蓄電池組構成的供電系統中，太陽電池的容量應按遠期負荷並考慮蓄電池組的充電負荷配置。
6.1.7 風力發電機的容量宜按遠期負荷配置。
6.2 電源設備配置
6.2.1 自備發電機組的配置應符合下列規定：
1 通信站自備發電機組的配置應符合表6.2.1-1的規定。
表6.2.1-1 通信站自備發電機組的配置
自備發電機組（台） 交流供電類別 | 一級交換中心 | 二級交換中心 | 三級交換中心（電務段） | 分所 |
Ⅰ類 | 1 | 1 | 1 | —— |
Ⅱ類 | 2 | 2 | 1 | 1 |
Ⅲ類 | —— | 2 | 2 | 2 |
2 中間站通信機械室移動式汽油發電機組的配置宜符合表6.2.1-2的規定。
6.2.1-2 中間站通信機械室移動式汽油發電機組的配置
移動式汽油發電機組（台/站） 外供交流供電條件 | 中間站通信機械室 |
一路地方電源 | 1台/2站 |
自動閉塞電力線電源（電力貫通線電源）、地方電源各一路 | 1台/4站 |
兩路地方電源 |
6.2.2 蓄電池組的配置應符合下列規定：
1 通信站蓄電池組應按兩組配置。兩組蓄電池組的容量必須相等，每組蓄電池組的容量應為總容量的二分之一。兩組蓄電池組應並聯使用。兩組蓄電池組應由同型號、同容量、同製造工廠的產品組成。
2 中間站通信機械室蓄電池組和UPS應按1組配置，並應採用12V/單只蓄電池系列蓄電池。
蓄電池組的容量計算應符合附錄A的規定。
6.2.3 整流設備的容量和數量應按下列要求配置。
1 鐵路通信站高頻開關電源整流模組應按n+1冗餘方式配置。當n≤10時，備用1隻；當n>10時，每10隻備用1隻。整流模組的容量大小，應與主用整流設備的容量大小相匹配。
主用整流設備的總容量應按負荷電流和蓄電池組的均衡充電電流（10h率充電電流）之和確定。
採用太陽能發電、風力發電等新能源組成混合供電系統供電的通信站，當蓄電池10h率充電電流大於通信負荷電流時，主用整流設備的總容量應按負荷電流和蓄電池20h率充電電流之和確定。
採用電啟動自備發電機組的通信站，無隨機附帶充電整流器時，應配置啟動電池充電用充電整流器。
通信站應配置落後電池充電用充電整流器。
2 中間站通信機械室高頻開關整流模組應按n+1熱備用方式配置。
主用高頻開關整流模組的容量應按負荷電流和蓄電池組的均衡充電電流（10h率或20h率充電電流）之和確定。
6.2.4 直流-直流變換器的數量應按協力要求配置。
1 直流-直流變換器的配置數量應符合表6.2.4的規定。
表6.2.4 直流-直流變換器的配置數量
配置方式 | 配置數量（台） | |||
主用直流-直流變換器 | 1 | 2 | 3 | 4 |
備用直流-直流變換器 | 1 | 1 | 2 | 2 |
合 計 | 2 | 3 | 5 | 6 |
2 同型號、同容量的直流-直流變換器可用多台並聯使用。
6.2.5 逆變器的容量應按最大負荷功率配置。備用逆變器與主用逆變器的功率應相同。
6.2.6 交流不間斷電源（UPS）的容量應按最大負荷功率配置，並根據需要可設定備用。
7 集中監控管理系統
7.0.1 鐵路通信電源集中監控管理系統的設計應符合鐵道部的有關技術規定。
7.0.2 鐵路通信電源集中監控管理系統的監控內容應包括遙測、遙信、遙控。
7.0.3 鐵路通信電源集中監控管理系統的維護管理中心應設在三級交換中心（電務段）所在地。一個三級交換中心（電務段）應設定一個維護管理中心。
7.0.4 維護管理中心及其管理的通信站電源設備與中間站通信機械室電源設備，應採用同一個集中監控管理系統。
7.0.5 維護管理中心應具有和鐵路電信管理中心進行雙向通信的功能。
7.0.6 維護管理中心與遠端監控採集器之間的通信，宜採用專線方式為主用方式，撥號方式為備用方式。
7.0.7 中間站通信機械室電源系統監控信號的傳輸通道宜由光纜傳輸系統提供。
8 防 雷
8.0.1 為確保通信設備和維護人員的安全以及通信設備的正常工作，防止通過電源系統引入雷害，鐵路通信電源系統必須進行防雷設計。
8.0.2 鐵路通信電源系統的防雷設計應根據電源設備類型、運行及接地方式、安全地點環境條件等因素合理地制定防雷措施。
8.0.3 鐵路通信電源系統的防雷應從交流配電設備開始，至通信設備的直流電源受電端子，採用分級保護，並與通信系統的防雷、建築物的防雷、接地及通信系統的電磁兼容協調配合。
8.0.4 鐵路通信電源系統的防雷主要通過電源設備機內設定的分級防雷裝置實現。
鐵路通信電源系統應採用機內具有分級防雷措施的通信電源設備。
對於機內不具有分級防雷措施的通信設備及通信空調設備，鐵路通信電源系統防雷設計應設定機外分級防雷裝置。
8.0.5 鐵路通信電源系統防雷接地系統方框圖見圖8.0.5。
8.0.6 在電力交流調壓（穩壓）器及交流配電設備輸入端的三根相線及零線應分別對地加裝避雷器；在整流設備輸入端、不間斷電源設備輸入端及通信用空調輸入端均應加裝避雷器；在直流配電設備輸出端應加裝浪涌吸收裝置。
8.0.7 通信電源系統耐雷電衝擊指標應不小於表8.0.7的數據。
表8.0.7 通信電源系統耐雷電衝擊指標
序號 | 設備名稱 | 額定電壓（V） | 雷電衝擊波 | |
模擬雷電衝擊波電壓峰值（KV） （1.2/50μs） | 模擬雷電衝擊波電流峰值（KA） （8/20μs） | |||
1 | 電力交流調壓(穩壓)器 | AC380/220 | 6 | 3 |
2 | 燃油發電機組 | 4 | 2 | |
3 | 交流配電設備 | |||
4 | 整流設備 | 2.5 | 1.25 | |
5 | 交流不間斷電源(UPS) | |||
6 | 直流配電設備 | DC-48 | 1.5 | 0.75 |
7 | 逆變器 | DC-48 -24 | 0.5 | 0.25 |
8 | 直流-直流變換器 | |||
9 | 通信設備直流電源受電端子 | |||
10 | 通信設備交流電源受電端子 | AC380/220 | ||
9 導線選擇及布放
9.0.1 電力低壓配電設備至交流配電設備的進線，應按遠期負荷計算，並據此選擇導線型號及規格。
9.0.2 自備發電機組的輸出導線的型號與規格，應按其輸出容量確定。
9.0.3 兩組蓄電池組至直流配電設備的饋電線型號、規格、容量應一致，其長度應相等。
9.0.4 -48V電源供電饋線的截面設計應滿足通信設備供電需要、強度要求，直流放電迴路全程最大電壓降宜按3.2V計算。
9.0.5 電源饋電線的規格，應符合下列規定。
1 交流中性線，應採用與相線截面相同的導線。
2 機房內的交流導線，應採用阻燃電纜。
3 直流電源饋電線，應按遠期負荷確定。截面大於95mm2的導線宜採用硬銅母線。
4 接地導線，應採用銅芯導線。
5 接地導線的截面應不小於表9.0.5的規定。
表9.0.5 接地導線的截面
截面(mm) 線種 | 二級交換中心及以上 | 三級交換中心(電務段)及以下 | 中間站通信機械室 |
銅線 | 70 | 50 | 16 |
9.0.6 監控設備的傳輸線布置應遠離干擾源，不得與其它強信號線及高頻線進距離平行布放。
9.0.7 機房內導線的布置，應符合《高層民用建築設計防火規範》（GB 50045）的規定。
10 機房設定及設備布置
10.0.1 鐵路通信電源機房的布置應根據實際需要確定。各種電源機房的劃分應符合下列要求：
1 三級交換中心（電務段）及以上通信站可設定電力低壓配電室、電源機械室、蓄電池室、監控室、發電機室、儲油庫、修機室、值班室、休息室等生產及輔助生產房屋。
2 分所電源機械室宜與通信機房合設。
3 合設機房中電源設備、閥控式密封鉛酸蓄電池組可與通信設備用機房安裝。
4 當閥控式密封鉛酸蓄電池組採用蓄電池櫃安裝時，電源設備、蓄電池組可與通信設備同列安裝。
電源設備、蓄電池組可與通信設備同列安裝時可靠緊。
10.0.2 通信電源機房的布置應滿足維護工作的基本需要。
10.0.3 發電機室應根據環保要求採取消（降）噪措施，其噪聲指標應符合《城市區域環境噪聲標準》（GB 3096）的要求。
10.0.4 有防震要求的通信站，蓄電池組應採用防震架（櫃），電源設備機架應與地面牢固連線。地震烈度為8度以上地區的通信站，電源設備機架應與房屋牆體（柱體）連線。
附錄A 蓄電池組的容量計算
A.0.1 蓄電池組的放電小時數應符合下列規定：
1 鐵路通信站蓄電池組的放電小時數應符合表A.0.1的規定。
表A.0.1 蓄電池組的放電小時數
放電小時數（h） 外供交流供電類別 | 一級交換中心 | 二級交換中心 | 三級交換中心（電務段） | 分所 |
Ⅰ類 | 1 | 1 | 1 | —— |
Ⅱ類 | 1 | 2 | 2 | 3 |
Ⅲ類 | —— | 3 | 3 | 8 |
2 鐵路中間站蓄電池組的放電小時數應按8~10h計算。
A.0.2 蓄電池組容量應按下列公式計算：
KIT
η[1+α（t-25）]
