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1、電源線紅色是代表著相線,藍(lán)色代表著零線,黃綠色則是代表地線。
2、三相絕緣電線中,黃、綠、紅色分別是代表著交流電壓中的A、B、C三相。
3、另外,220伏的電相線是屬于火線,一般是使用紅色或者棕色,零線則是用藍(lán)、綠、或黑色,接地線則是黃綠相間的顏色。
電源線顏色各代表什么,需要有一定的認(rèn)知,這樣更方便后期的安裝,不至于出現(xiàn)問(wèn)題。
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關(guān)鍵詞:電源線 敷設(shè)條件 中性線 諧波
1 引言
在通信電源系統(tǒng)中,電源線是輸送電能的載體,是保證供電安全、可靠的十分重要的環(huán)節(jié)。工程設(shè)計(jì)中電源線的選擇,不僅要立足于確保供電安全,而且應(yīng)以節(jié)約工程投資,降低線路能耗為宗旨。但一部分設(shè)計(jì)人員在把握這些方面時(shí),陷入了一定的誤區(qū)。例如:選擇電源線只考慮設(shè)備的額定電流,中性線未考慮三相不平衡等。本文針對(duì)這些誤區(qū)進(jìn)行了分析,并給出了正確的方法,以供工程設(shè)計(jì)時(shí)參考。
2 誤區(qū)及分析
2.1 誤區(qū)一:選擇電源線只考慮設(shè)備的額定電流。
設(shè)計(jì)人員在選擇電源線時(shí),通常都是根據(jù)廠家提供的設(shè)備額定功耗,計(jì)算出設(shè)備的額定電流,再查表找出可以滿足該額定電流的電源線。這樣選擇的電纜,在實(shí)際運(yùn)行中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱,發(fā)燙,線路損耗增大等現(xiàn)象。因此在選擇電源線時(shí),只考慮額定電流是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,導(dǎo)線的敷設(shè)方式、環(huán)境溫度、機(jī)械強(qiáng)度等對(duì)其載流量均會(huì)有所影響。
正確的計(jì)算方法是在算出設(shè)備的額定電流之后還應(yīng)考慮各種敷設(shè)條件下的修正系數(shù)(不同的環(huán)境溫度、不同敷設(shè)方式下多根并聯(lián)、不同的土壤熱阻系數(shù)),應(yīng)滿足以下公式:
KI≥Ijs(式1)
式中 IJS:最大計(jì)算電流(A);
I―在標(biāo)準(zhǔn)條件下(空氣溫度為25℃,土壤溫度為15℃) 的導(dǎo)線持續(xù)允許電流(A);
K―考慮不同條件下的修正系數(shù)(K=KtK1K2K3K4);
Kt―溫度校正系數(shù);
K1―電力線在地下直埋多根并聯(lián)敷設(shè)校正系數(shù);
K2―電力線在穿保護(hù)管在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)校正系數(shù);
K3―電力線在空氣中多根敷設(shè)校正系數(shù);
K4―電力線在土壤熱阻系數(shù)不同時(shí)的校正系數(shù)。
下面以一個(gè)案例說(shuō)明如何進(jìn):
假設(shè)一臺(tái)服務(wù)器的功耗是10KW,額定工作電壓為220V,線纜沿走線架或槽道布放,采用單芯電纜,電源線該如何選擇?
先計(jì)算設(shè)備額定電流:P=UI (式2) I≈45A
注:電纜在70℃工作溫度時(shí)每相允許的長(zhǎng)期載流量(由江蘇中利電纜廠提供)
如果只考慮額定電流,查上表可知:該設(shè)備可選用截面積為4mm2的電纜,但有可能截面積過(guò)小。還必須考慮敷設(shè)方式的修正系數(shù)。
注:S―電纜的中心距;d―電纜的外經(jīng);當(dāng)d不同時(shí),d值取電纜外經(jīng)的平均值。
通信機(jī)房的大部分電纜是沿槽道或者走線架布放,線纜很多,其間電磁干擾不可忽略,因此電源線敷設(shè)方式校正系數(shù)應(yīng)該按照最差的來(lái)考慮,取0.75,則I≥60A,查表2.1-1得最小需要6mm2的電纜。
上述列舉的情況只是在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)條件下的計(jì)算方式,由于敷設(shè)條件不同,修正系數(shù)亦不相同,所以在不同的敷設(shè)條件下計(jì)算截面積時(shí),要選擇不同條件下的修正系數(shù)。
2.2 誤區(qū)二:中性線選擇時(shí)未考慮三相不平衡,特別是諧波的影響。
交流電源線通常是三相五線制,很多設(shè)計(jì)人員在選擇三相五線制電纜時(shí)還是按照原
來(lái)的方法:中性線截面積是相線截面積的一半。這種做法可能會(huì)導(dǎo)致中性線發(fā)熱、發(fā)燙,造成安全隱患。
如果變壓器三相負(fù)載平衡,那么中性線上是沒(méi)有電流的。但是由于現(xiàn)實(shí)中各個(gè)通信局房的變壓器三相負(fù)載并不平衡,甚至相差很大,中性線上存在電流,加之近年來(lái)通信系統(tǒng)中的非線性負(fù)載日漸增多,特別是一些大容量的高頻開(kāi)關(guān)電源和大功率UPS的大量應(yīng)用,導(dǎo)致電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的高次諧波,高頻開(kāi)關(guān)電源主要產(chǎn)生的3、5、7、9次諧波,UPS設(shè)備主要產(chǎn)生的5、7、11次諧波,而這些諧波電流通過(guò)矢量疊加,反饋在中性線上,使得中性線上的電流等于甚至大于相線上的電流。如果中性線截面積小于相線截面積,就會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,產(chǎn)生電能損耗,甚至發(fā)生短路著火等嚴(yán)重事故。
對(duì)于中性線截面積的選擇,相關(guān)規(guī)范規(guī)定如下:
(1) 《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定:
通信用交流中性線應(yīng)采用與相線等截面的導(dǎo)線。
(2)《中國(guó)移動(dòng)通信局房電源系統(tǒng)諧波治理技術(shù)分析》中規(guī)定:
①對(duì)于含有15%或以下3*N諧波的相電流,本指導(dǎo)意見(jiàn)建議可不增大中線截面,在這種情況下,中性線電流最大可能會(huì)達(dá)到相線電流的45%,與通常電纜的額定值相比,生成的熱量增加了6%。這種額外熱量通常是可以容忍的,除非電纜安裝通在風(fēng)很差的地方,或者附近還有其它熱源。例如,在電纜敷設(shè)空間有限時(shí)需要考慮一個(gè)額外安全余量。
②對(duì)于含有15%至33% 3*N諧波分量的相電流,中性線電流可能會(huì)與相線電流接近,電纜必須考慮0.86的降容系數(shù)。
③如果相線電流中的3*N次諧波分量超過(guò)33%,應(yīng)該基于中性線電流選擇電纜。對(duì)于含有33%--45%諧波的相線電流,由中性線電流決定電纜截面,但需要乘以0.86的降容系數(shù)。在3*N次諧波電流為45%時(shí),按照中性線電流,即相線電流的135%選擇電纜額定值,并乘以0.86的降容系數(shù)。
從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出,變壓器的三相總諧波電流畸變率都在33%―45%之間,根據(jù)《中國(guó)移動(dòng)通信局房電源系統(tǒng)諧波治理技術(shù)分析》規(guī)定,應(yīng)該由中性線電流決定電纜截面,但需要乘以0.86的降容系數(shù)。
正確選擇中性線是決定一個(gè)供電系統(tǒng)可靠性的重要因數(shù),在選擇三相五線制的電力線時(shí)要遵循中性線至少和相線截面積相等的原則。不少UPS廠家現(xiàn)在都要求UPS設(shè)備中性線的截面積等于相線截面積的1.5-2倍。
2.3 誤區(qū)三:直流電源線不區(qū)分情況,只按照遠(yuǎn)期容量設(shè)計(jì)。
在直流供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主要是直流屏至通信機(jī)房?jī)?nèi)配電柜的電源線經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題。一般情況下,電力室與用電設(shè)備不在同一樓層,這樣導(dǎo)致供電回路變長(zhǎng),根據(jù)壓降公式計(jì)算出來(lái)的導(dǎo)線的截面積非常大,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)供電端子和受電端子無(wú)法接上所有導(dǎo)線的情況。
直流供電回路由多個(gè)電源設(shè)備及多段連接電源線組成(電池組、直流屏、PDF及連接導(dǎo)線),因此全程線路壓降也是由各部分壓降組成,如下圖所示:
式中 L―配電設(shè)備到受電設(shè)備的距離;
I―導(dǎo)線上所承載的電流;
―銅的電導(dǎo)率為57;
ΔU―線路壓降。
以下分析一個(gè)實(shí)例:
某局房在三樓交換機(jī)房新增加直流設(shè)備70A,電力室在一樓,距離81米,需要在三樓交換機(jī)房增加1個(gè)PDF,新增設(shè)備從PDF上引電??紤]三樓交換機(jī)房?jī)?nèi)未來(lái)直流設(shè)備的發(fā)展,PDF設(shè)計(jì)容量為600A,需2路輸入。計(jì)算電力室直流屏至三樓新增PDF所需的電源線。
根據(jù)公式4計(jì)算出該段電纜截面積為S=1218mm2,那么需要240mm2的電纜正負(fù)各5根,兩路共20根,總長(zhǎng)1620米。
上述計(jì)算方法沒(méi)有錯(cuò)誤,但還需根據(jù)實(shí)際情況考慮以下三點(diǎn)。
(1)《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中5.0.6規(guī)定:“直流電源饋線應(yīng)按遠(yuǎn)期負(fù)荷確定,當(dāng)近期負(fù)荷與遠(yuǎn)期負(fù)荷相差懸殊時(shí),可按分期敷設(shè)的方式確定,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮將來(lái)擴(kuò)裝的條件”。因此本次一次性上1620米電纜有些浪費(fèi),可考慮擴(kuò)容,分期敷設(shè)。
(2)直流配電屏的一個(gè)630A端子上最多接2-3根240mm2或300mm2的電纜,1個(gè)630A端子無(wú)法接5根線。
(3) 20根線全部接在一個(gè)直流屏內(nèi),電纜會(huì)占滿直流屏的下線空間,導(dǎo)致無(wú)法下線。
所以合理的設(shè)計(jì)思路應(yīng)根據(jù)近期負(fù)荷及一定冗余I=220A計(jì)算導(dǎo)線截面積:S=447mm2,即正負(fù)各2根,兩路共8根。
3 結(jié)束語(yǔ)
通信設(shè)計(jì)中,盲目地追求安全,選擇過(guò)大的線徑而增加成本;隨意地選擇過(guò)小的線徑而增加運(yùn)行成本甚至發(fā)生安全隱患,這都是不可取的。電纜的選擇看似簡(jiǎn)單,但為了選擇安全而又經(jīng)濟(jì)的電纜,則需要綜合考慮多方面的因素。
參考文獻(xiàn)
1 中華人民共和國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YD/T 5040―2005 通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范 中華人民共和國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部 2006年7月25日
第一種:車載點(diǎn)煙器適配:
步驟一:
將支架滑入裝置固定座,直至聽(tīng)見(jiàn)咔嗒聲。撕下塑料保護(hù)紙,固定支架并將其按壓在擋風(fēng)玻璃上。向左松開(kāi)旋鈕可將裝置旋動(dòng)360度,然后再向右緊鎖鈕直到裝置確實(shí)定位。
步驟二:
將車用充電器的一端連接到裝置的USB連接器,另一端連接至車輛的點(diǎn)煙器插座。汽車通電后裝置便會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟并錄制。
第二種:OBD常電:
步驟一:
將支架滑入裝置固定座,直至聽(tīng)見(jiàn)咔噠聲。撕下黏貼在支架上的塑料保護(hù)紙,固定支架并將其牢牢按壓在汽車擋風(fēng)玻璃上。向左松開(kāi)旋鈕可將裝置選裝360度,然后再向右鎖緊旋鈕直到裝置確實(shí)定位。
步驟二:
1、隨著用電設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量、安全性、可靠性、方便性、即時(shí)性、特殊場(chǎng)合、特殊地理環(huán)境等要求的不斷提高,使得接觸式電能傳輸方式越來(lái)越不能滿足實(shí)際需要。
2、無(wú)線充電器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備,其原理和變壓器相似,通過(guò)在發(fā)送和接收端各安置一個(gè)線圈,發(fā)送端線圈在電力的作用下向外界發(fā)出電磁信號(hào),接收端線圈收到電磁信號(hào)并且將電磁信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,從而達(dá)到無(wú)線充電的目的。無(wú)線充電技術(shù)是一種特殊的供電方式,它不需要電源線,依靠電磁波傳播,然后將電磁波能量轉(zhuǎn)化為電能,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。
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關(guān)鍵詞:有線電視;前端機(jī)房;電源配置
一、前言
對(duì)于現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)而言,其重要的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)安全不間斷的供電,其性能直接關(guān)乎整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與品質(zhì),尤其是處于前端的總機(jī)房,供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。因此,要重視對(duì)有線電視前端機(jī)房電源配置的全面分析。
二、對(duì)基本配置原則的分析
對(duì)于配電系統(tǒng),其基本的原則就是實(shí)現(xiàn)安全性、可靠性與規(guī)范性,這是保證設(shè)備可靠運(yùn)行的基本。對(duì)于有線電視的前端機(jī)房,隸屬于整個(gè)配電系統(tǒng),其自身具有常規(guī)機(jī)房的共性,同時(shí),也有自身的特殊性。在機(jī)房中,設(shè)備數(shù)量較多,功率不大,有些需要進(jìn)行不間斷的持續(xù)工作也有臨時(shí)性的設(shè)備。結(jié)合不同設(shè)備對(duì)電源的標(biāo)準(zhǔn)和要求,在進(jìn)行電源配置的時(shí)候需要遵循一定的原則。
(一)對(duì)可靠性原則的闡述
在進(jìn)行機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,要重視對(duì)相關(guān)規(guī)范的遵守,尤其是明確負(fù)載容量與配電方案。在材料選擇上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),避免不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的材料投入使用。另外,要嚴(yán)格按照電氣操作規(guī)范進(jìn)行操作,提高施工品質(zhì),避免施工的臨時(shí)性與隨意性。
(二)重視保護(hù)線路的完備性
對(duì)于配電線路,要重視安裝短路、過(guò)載以及接地保護(hù)裝置。要按照上下級(jí)的保護(hù)電器,保證可以進(jìn)行有效的選擇,實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別直接的密切配合。對(duì)于短路現(xiàn)象,要重視保護(hù)措施的制定,保證在連接線產(chǎn)生發(fā)熱和機(jī)械行為之前迅速地切斷。
(三)保證較高的電能質(zhì)量
對(duì)于設(shè)備的安全運(yùn)行與使用,電源的電能質(zhì)量是重要的影響因素。因此,要在配電系統(tǒng)中進(jìn)行濾波器的安裝。同時(shí),還有裝置電力穩(wěn)壓設(shè)備。
(四)保證載荷冗余的合理性
為了保證用電需要,也要具有預(yù)防意識(shí),為以后機(jī)房增容做準(zhǔn)備。因此,要在進(jìn)行配電系統(tǒng)技術(shù)方案選擇的時(shí)候,要選取能夠滿足增容用電需要的設(shè)計(jì)方案。但是,要結(jié)合實(shí)際情況,保證其合理性,避免盲目性,以免造成設(shè)備和電力資源的浪費(fèi),保證經(jīng)濟(jì)性與合理性。
(五)保證具備較為全面的防雷舉措
對(duì)于雷電行擊波,主要集中在工頻附近,根據(jù)研究,大部分雷電行為都是由于雷電行擊波從供電線路的進(jìn)入而造成的。為此,防雷是機(jī)房自我防護(hù)的重要方面,要結(jié)合實(shí)際情況,考慮氣候、地形等因素,進(jìn)行分層次設(shè)置,降低雷電的損壞程度。
三、對(duì)有線電視前端機(jī)房的電源配置方案的介紹
對(duì)于有線電視的前端機(jī)房,通常需要全天無(wú)間斷連續(xù)工作,主要采用UPS不間斷供電模式,避免掉電現(xiàn)象的發(fā)生,借助UPS,實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓開(kāi)關(guān)的有效控制。同時(shí),要結(jié)合需要,增加交流穩(wěn)壓電壓,保證整個(gè)供電的需要。
(一)對(duì)基本系統(tǒng)組成的描述
在整個(gè)系統(tǒng)中,通常具有六個(gè)主要構(gòu)成部分,首先是處于不同機(jī)柜中的用電負(fù)載,其次是避雷器和機(jī)房接地網(wǎng),作用是保證機(jī)房免受雷電襲擊,提高用電安全的保障。再次,是機(jī)房?jī)?nèi)的配電箱,包括各種開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)對(duì)各種負(fù)載的有效控制。第四,是UPS電源和維修之用的開(kāi)關(guān),被安裝在配電箱內(nèi)部,避免出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象。第五,是總控制開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)前端機(jī)房的有效控制。第六,交流濾波器和穩(wěn)壓器等設(shè)備。
(二)對(duì)載荷分配的介紹
對(duì)于載荷的分配,首先是前端設(shè)備,鑒于其需要進(jìn)行全天候的適應(yīng)。因此,直接接在UPS輸出端。其次,對(duì)于播出端,需要進(jìn)行連續(xù)工作。同時(shí),要進(jìn)行日常維護(hù)。因此,將其接于UPS電源輸出端,但是,需要開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。再次,對(duì)于自動(dòng)播出系統(tǒng),鑒于每天需要通斷的需要,將其接于UPS電源輸出端,加開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。第四,對(duì)于電視墻,不需要進(jìn)行頻繁的開(kāi)關(guān)。因此,可以分成幾個(gè)線路的負(fù)載,借助開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
(三)對(duì)線路保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的介紹
三相四線制接地系統(tǒng)是主要的保護(hù)裝置系統(tǒng)類型。一般的過(guò)電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)是最為經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的模式,需要進(jìn)行優(yōu)先考慮和使用。機(jī)房配電線路保護(hù)分設(shè)兩種,即短路保護(hù)和過(guò)負(fù)載保護(hù)。
(四)對(duì)避雷舉措的介紹
機(jī)房需要設(shè)置為完整的避雷系統(tǒng)類型,形成有力的避雷措施,為一級(jí)避雷保護(hù)措施。因而,把前端機(jī)房供電系統(tǒng)的避雷保護(hù)措施再分為兩級(jí),即第二級(jí)機(jī)房總電源入口避雷保護(hù)和第三級(jí)機(jī)房各負(fù)載單路電源線避雷保護(hù)。
四、對(duì)有線電視前端機(jī)房的電源配置安裝與維護(hù)的介紹
為了保證電氣設(shè)備有效、安全的運(yùn)行,要重視安裝的質(zhì)量,提高維護(hù)水平。在設(shè)備安裝中,重視設(shè)備位置的選擇,做好導(dǎo)線走向的設(shè)計(jì),固定好連接線頭。同時(shí),要結(jié)合電氣的實(shí)際情況,盡量保證操作的簡(jiǎn)單性與方便性,規(guī)范安裝操作,保證美觀性,保證連接的穩(wěn)固性。尤其是要做好機(jī)房配電箱安放位置和距離的選擇,目的是方便日后維修。對(duì)于電源和電池,要保證安裝在干燥和通風(fēng)的位置,便于日常和日后的維修。只要設(shè)計(jì)合理、用料正確,加上平時(shí)注意防鼠滅鼠、避免機(jī)械外力作用,穿管后的線路故障率是甚低的,而開(kāi)關(guān)是經(jīng)常動(dòng)作的,因此平時(shí)要時(shí)常檢查其機(jī)械性能、觸點(diǎn)完好、有無(wú)打火現(xiàn)象等,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換。對(duì)于各接頭在供電系統(tǒng)投用的前期應(yīng)重點(diǎn)檢查,以后抽查即可。
五、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于有線電視前端機(jī)房的電源配置,要結(jié)合實(shí)際情況提高設(shè)計(jì)的合理性與適應(yīng)性,選擇合適的材料,提高安裝工程的質(zhì)量,提高整個(gè)配置安裝的安全性、可靠性與節(jié)能性。
參考文獻(xiàn):
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中國(guó)電源學(xué)會(huì);陜西省電源學(xué)會(huì);西安市電源學(xué)會(huì)