通信用高壓直流供電系統(HVDC,High Voltage Direct Current Power Supply System for Telecommunication),是專門為信息通信設備提供電能的電源系統。信息通信設備我們也稱為數據通信設備,通常是指服務器、路由器、數據交換機、防火墻等數據通信設備。這些設備在通過高壓直流供電系統供電時對設備的電源輸入端應遵從相應的規定。
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一、接口的概念
高壓直流供電的通信設備電源輸入接口是指:高壓直流供電系統與數據通信設備電源輸入端的接口。在ITU-T建議L.1200《在通信和ITC設備輸入處的高達400V直流供電系統接口》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規范要求都是針對此定義的接口。關于P接口在基于高壓直流供電系統與數據通信設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備電源輸入接口
二、關于接口的標稱直流電壓等級的規定
我們知道,數據通信設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(UPS)供電。但由于UPS的供電可靠性仍存在致命的弱點,才產生了高壓直流供電系統來為數據通信設備供電,其初始的想法是可以不用對原數據通信設備的交流電源部分進行改造,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,即目標解決方案和過渡解決方案。因此,L.1200建議規定:
目標解決方案:正常電壓范圍是數據通信設備維持規定的正常運行的穩態電壓范圍,此電壓必須考慮電纜在最大穩定電流下的電壓降。那么該范圍的最小值為260V;最大值為400V。因此,新的數據通信設備或電氣室安裝應使用此目標電壓范圍,即260V~400V。
過渡解決方案:數據通信設備維持規定正常使用的過渡電壓范圍為192V~288V。也就是說原有的數據通信設備或正在運行使用的數據設備,可以使用192V~288V直流電壓供電。
鑒于上述規定,關于P接口的標稱電壓等級,將來的數據通信設備應在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建議詳細內容請查閱下附件2。
附件2:L.1200(05/2012)《在通信和ITC設備輸入處的高達400V直流供電系統接口》
2、我國的要求
依據我國通信行業標準YD/T 1051《通信局(站)電源系統總體技術要求》的規定,對于我國直流高壓電源系統,給出的電壓等級為240V和336V。
依據我國工程建設標準GB 51215-2017《通信高壓直流電源設備工程設計規范》的規定,我國通信高壓直流電源系統,采用的是標稱直流電壓不小于220V的電源系統,其電壓等級為240V、288V和336V。
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我國也已經發布了240V直流供電系統(YD/T 2378)和336V直流供電系統(YD/T 3089)的通信行業標準。因此,240V和336V的直流供電系統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。
另外,相對于供電效率來講,336V系統是要高于240V系統的,具體詳見下表2-2。
表2-2:240V系統和336V系統的供電效率
三、P接口的技術要求
我國通信行業標準YD/T 2656《基于240V/336V直流供電的通信設備電源輸入接口技術要求與試驗方法》,參照ITU-T建議L.1200等國際標準,結合我國的具體情況,給出了我國對P接口的下述相關技術要求。
1、電壓標稱值與電壓范圍
P接口的電壓標稱值和電壓范圍為: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,端子上應當有標識表明極性,標識不得標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,插頭上應當有標識表明極性,插頭/插座的設計宜能防止反極性插入。而且數據通信設備電源應具有反極性保護功能;插頭/插座電氣連接裝置應具有防插拔電弧的功能。
根據YD/T 2378《通信用240V直流供電系統》的規定,其P接口電氣連接采用的是插頭/插座方式。可不用對數據設備的原用電接口進行改動,采用的方法是:直流輸出“正”極,對應于設備輸入電源線的“N”端,直流輸出“負”極對應于設備輸入電源線的“L”端,設備輸入電源線的“地”端與系統保護地(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直流供電系統與數據設備機架內插座接線示意圖
根據YD/T 3089《通信用336V直流供電系統》的規定: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。
欲詳細了解YD/T 2378與YD/T 3089標準原文內容的請進入。
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;負極:藍色。(注意:這與低壓直流供電系統有所區別。對于-48V電源,正極為紅色;負極為藍色)。
P接口正負極應對地懸浮,其接口接地(PE)端應牢固連接在直流供電系統接地端子,且所有可觸及的金屬外殼和金屬零部件與數據通信設備電源接地PE端的電阻應不大于0.1Ω。
4、P接口的其它要求
在YD/T 2656中,同時規定了P接口的其它技術要求,包括:啟動沖擊電流;電壓短暫中斷;絕緣電阻;絕緣強度;沖擊電壓等。若要詳細了解的請查閱該標準原文,見下附件3。
附件3:YD/T 2656-2013《基于240V/336V直流供電的通信設備電源輸入接口技術要求與試驗方法》
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