通信用高壓直流供電系統(tǒng)(HVDC,High Voltage Direct Current Power Supply System for Telecommunication),是專門為信息通信設(shè)備提供電能的電源系統(tǒng)。信息通信設(shè)備我們也稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備,通常是指服務(wù)器、路由器、數(shù)據(jù)交換機(jī)、防火墻等數(shù)據(jù)通信設(shè)備。這些設(shè)備在通過高壓直流供電系統(tǒng)供電時對設(shè)備的電源輸入端應(yīng)遵從相應(yīng)的規(guī)定。
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一、接口的概念
高壓直流供電的通信設(shè)備電源輸入接口是指:高壓直流供電系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備電源輸入端的接口。在ITU-T建議L.1200《在通信和ITC設(shè)備輸入處的高達(dá)400V直流供電系統(tǒng)接口》中,將此接口稱為P接口,其定義的P接口型式如下圖1-1所示。那么在下述的所有技術(shù)規(guī)范要求都是針對此定義的接口。關(guān)于P接口在基于高壓直流供電系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備間的位置說明如下圖1-2所示。
圖1-1:P接口的定義
圖1-2:基于高壓直流供電的通信設(shè)備電源輸入接口
二、關(guān)于接口的標(biāo)稱直流電壓等級的規(guī)定
我們知道,數(shù)據(jù)通信設(shè)備本來大多都是利用220V/380V交流電源供電的,為了確保其交流供電的可靠性,原來采用的是交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)供電。但由于UPS的供電可靠性仍存在致命的弱點,才產(chǎn)生了高壓直流供電系統(tǒng)來為數(shù)據(jù)通信設(shè)備供電,其初始的想法是可以不用對原數(shù)據(jù)通信設(shè)備的交流電源部分進(jìn)行改造,直接用同等級的直流電壓來代替原交流電壓供電。
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1、L.1200建議的要求
在2012年ITU-T首次發(fā)布的L.1200建議中,對P接口的直流電壓范圍給出了分步走的解決方案,即目標(biāo)解決方案和過渡解決方案。因此,L.1200建議規(guī)定:
目標(biāo)解決方案:正常電壓范圍是數(shù)據(jù)通信設(shè)備維持規(guī)定的正常運行的穩(wěn)態(tài)電壓范圍,此電壓必須考慮電纜在最大穩(wěn)定電流下的電壓降。那么該范圍的最小值為260V;最大值為400V。因此,新的數(shù)據(jù)通信設(shè)備或電氣室安裝應(yīng)使用此目標(biāo)電壓范圍,即260V~400V。
過渡解決方案:數(shù)據(jù)通信設(shè)備維持規(guī)定正常使用的過渡電壓范圍為192V~288V。也就是說原有的數(shù)據(jù)通信設(shè)備或正在運行使用的數(shù)據(jù)設(shè)備,可以使用192V~288V直流電壓供電。
鑒于上述規(guī)定,關(guān)于P接口的標(biāo)稱電壓等級,將來的數(shù)據(jù)通信設(shè)備應(yīng)在260V~400V范圍中選取,目前過渡情況下也可在192V~288V范圍中選取。若要更多了解L.1200建議詳細(xì)內(nèi)容請查閱下附件2。
附件2:L.1200(05/2012)《在通信和ITC設(shè)備輸入處的高達(dá)400V直流供電系統(tǒng)接口》
2、我國的要求
依據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1051《通信局(站)電源系統(tǒng)總體技術(shù)要求》的規(guī)定,對于我國直流高壓電源系統(tǒng),給出的電壓等級為240V和336V。
依據(jù)我國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)GB 51215-2017《通信高壓直流電源設(shè)備工程設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,我國通信高壓直流電源系統(tǒng),采用的是標(biāo)稱直流電壓不小于220V的電源系統(tǒng),其電壓等級為240V、288V和336V。
欲具體了解GB 51215標(biāo)準(zhǔn)原文內(nèi)容的請進(jìn)入。
我國也已經(jīng)發(fā)布了240V直流供電系統(tǒng)(YD/T 2378)和336V直流供電系統(tǒng)(YD/T 3089)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此,240V和336V的直流供電系統(tǒng)將會是在過渡時期采用,未來是會將采用336V的直流供電系統(tǒng)。
另外,相對于供電效率來講,336V系統(tǒng)是要高于240V系統(tǒng)的,具體詳見下表2-2。
表2-2:240V系統(tǒng)和336V系統(tǒng)的供電效率
三、P接口的技術(shù)要求
我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2656《基于240V/336V直流供電的通信設(shè)備電源輸入接口技術(shù)要求與試驗方法》,參照ITU-T建議L.1200等國際標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我國的具體情況,給出了我國對P接口的下述相關(guān)技術(shù)要求。
1、電壓標(biāo)稱值與電壓范圍
P接口的電壓標(biāo)稱值和電壓范圍為:240V(192V~288V)和336V(260V~400V)。
2、電氣連接要求
P接口的電氣連接裝置可采用接線端子或插頭/插座兩種方式。采用接線端子方式時,端子上應(yīng)當(dāng)有標(biāo)識表明極性,標(biāo)識不得標(biāo)在螺釘上或在接線時可能要拆除的其它零部件上。采用插頭/插座方式時,插頭上應(yīng)當(dāng)有標(biāo)識表明極性,插頭/插座的設(shè)計宜能防止反極性插入。而且數(shù)據(jù)通信設(shè)備電源應(yīng)具有反極性保護(hù)功能;插頭/插座電氣連接裝置應(yīng)具有防插拔電弧的功能。
根據(jù)YD/T 2378《通信用240V直流供電系統(tǒng)》的規(guī)定,其P接口電氣連接采用的是插頭/插座方式。可不用對數(shù)據(jù)設(shè)備的原用電接口進(jìn)行改動,采用的方法是:直流輸出“正”極,對應(yīng)于設(shè)備輸入電源線的“N”端,直流輸出“負(fù)”極對應(yīng)于設(shè)備輸入電源線的“L”端,設(shè)備輸入電源線的“地”端與系統(tǒng)保護(hù)地(PE)可靠連接,如下圖3-2所示。這種電氣連接方式顯然是一種過渡解決方案。
圖3-2:240V直流供電系統(tǒng)與數(shù)據(jù)設(shè)備機(jī)架內(nèi)插座接線示意圖
根據(jù)YD/T 3089《通信用336V直流供電系統(tǒng)》的規(guī)定:在P接口處的電氣連接裝置采用的是接線端子的方式。接線端子的電氣連接方式顯然是可靠實用的。
欲詳細(xì)了解YD/T 2378與YD/T 3089標(biāo)準(zhǔn)原文內(nèi)容的請進(jìn)入。
3、P接口的顏色要求與接地方式
P接口的電纜顏色要求是:正極:棕色;負(fù)極:藍(lán)色。(注意:這與低壓直流供電系統(tǒng)有所區(qū)別。對于-48V電源,正極為紅色;負(fù)極為藍(lán)色)。
P接口正負(fù)極應(yīng)對地懸浮,其接口接地(PE)端應(yīng)牢固連接在直流供電系統(tǒng)接地端子,且所有可觸及的金屬外殼和金屬零部件與數(shù)據(jù)通信設(shè)備電源接地PE端的電阻應(yīng)不大于0.1Ω。
4、P接口的其它要求
在YD/T 2656中,同時規(guī)定了P接口的其它技術(shù)要求,包括:啟動沖擊電流;電壓短暫中斷;絕緣電阻;絕緣強(qiáng)度;沖擊電壓等。若要詳細(xì)了解的請查閱該標(biāo)準(zhǔn)原文,見下附件3。
附件3:YD/T 2656-2013《基于240V/336V直流供電的通信設(shè)備電源輸入接口技術(shù)要求與試驗方法》
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