通信用240V直流供电系统设备功能要求安全及防雷性能

6.1 电气间隙与爬电距离

柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离，均应符合表8 规定的最小电气间隙与爬电距离的要求。

表8 电气间隙与爬电距离

6.2 绝缘电阻

用开路电压以表 9 规定电压测量有关部位的绝缘电阻，应符合以下规定:

1、各独立电路与地(即金属框架)之间的绝缘电阻不小于 10MΩ;

2、无电气联系的各电路之间的绝缘电阻不小于 10MΩ。

表9 绝缘试验的试验等级

6.3 抗电强度

1、产品的下列部位应进行抗电强度试验:各独立电路与地(即金属框架)之间;无电气联系的各电路之间。

2、抗电强度试验电压值:应能承受频率为(50±5)Hz 的工频耐压试验，历时lmin(或采用直流电压，试验电压为交流电压有效值的1.4 倍)，不应出现击穿或闪络现象，绝缘试验的试验等级见表9。

6.4 冲击电压

产品直流电路对地(即金属框架)之间，交流电路与直流电路之间，应能承受标准雷电波的短时冲击电压试验，试验电压值按表9 选取。承受冲击电压后，产品的主要功能应符合标准规定。在试验过程中，允许出现不导致损坏绝缘的闪络，如果出现闪络，则应复查抗电强度，抗电强度试验电压为规定值的75%。

6.5 系统接触电流

系统接触电流应不大于 3.5mA。当接触电流大于3.5mA 时，接触电流应不超过每相输入电流的5%，如果负载不平衡，则应采用3 个相电流的最大值来进行计算。在大接触电流通路上，内部保护接地导线的截面积应不小于1.0mm2。

在靠近设备的一次电源连接端处，应设置标有警告语或类似词语的标牌，即"大接触电流，在接通电源之前必须先接地"。

6.6 材料阻燃性能

系统所用的 PCB 的阻燃等级应达到GB 4943.1-2011《信息技术设备安全 第 1 部分:通用要求》中规定的V-0 要求;塑胶导线的阻燃等级应达到GB/T 19666-2005《阻燃和耐火电线电缆通则》中规定的阻燃C 类(ZC)要求，其他绝缘材料的阻燃等级应达到GB 4943.1-2011《信息技术设备安全 第 1 部分:通用要求》中规定的V-1 要求。

6.7 产品的防护等级

系统机柜的外壳防护等级应不低于 GB 4208-2008《外壳防护等级(IP 代码)》中的IP20 的规定。

6.8 直接触电防护

系统内交流或直流裸露带电部件，应设置适当的外壳、防护挡板、防护门、增加绝缘包裹等措施，防止在维护和操作过程中意外触及。用外壳作防护时，防护等级也应达到 GB 4208-2008《外壳防护等级(IP 代码)》中的IP20 的规定。系统直流母排裸露处应套上绝缘套管，并在醒目处加上"高压直流危险!"的警告提示。

6.9 防雷

系统交流输入端应装有浪涌保护装置，至少能承受电压脉冲(10/700μs，5kV)和电脉冲(8/20μs，20kA)的冲击。

6.10抗震性能

系统设计、安装应能满足YD 5096-2005《通信用电源设备抗地震性能检测规范》的要求。

系统应具有下列主要监控功能:

1、系统实时工作状态(宜在监控界面首页显示):系统当前的电压;系统电流包括系统总电流、各组蓄电池电流(能区分放电和充电状态)、负载电流;系统处于均充、浮充或者放电等何种状态;系统是否正常，如有告警应简单显示告警信息。

2、交流配电部分:遥测输入电压、输入电流(可选)和输入频率(可选);遥信输入过压/欠压、缺相、输入过流(可选)、频率过高/过低(可选)和断路器/开关状态(可选)。

3、整流模块:遥测整流模块输出电压，每个整流模块输出电流;遥信每个整流模块工作状态(开/关机，限流/不限流)和故障/正常;遥控开/关机和均/浮充/测试。

4、直流配电部分:遥测输出电压、总负载电流、主要分路电流(可选)、蓄电池充和放电电流;遥信输出电压过压/欠压、蓄电池熔丝状态、均/浮充/测试、主要分路熔丝/开关状态(可选)和蓄电池二次下电(可选)。

系统应能采集和存储系统运行的参数和信息。

系统应能根据用户的需要设置相关的运行参数，应具备掉电存储功能。所设置的运行参数在系统掉电时不应丢失，来电后应自动恢复。

按照局(站)监控中心的命令对被控设备进行控制，通信协议应符合YD/T 1363.3-2005《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统 第3 部分:前端智能设备协议》的要求。

3.1 过流保护

1、声光告警:重要位置的断路器、隔离开关、熔断器和负荷开关(如蓄电池组等)，过流保护时应能发出声光告警。

2、交流输入保护:系统交流总输入过流采用交流断路器保护;每一个整流模块交流输入应有独立的断路器。

3、直流输出保护:

(1)输出全程正负极各级都应安装过流保护器件进行保护;

(2)直流输出各级配电应满足级差配合要求;

(3)直流输出各级配电(末级除外)应采用熔断器或直流断路器保护;

(4)直流输出末级配电(通信设备输入端)应采用断路器保护;

(5)所采用的断路器或熔断器都应与系统的直流电压相适应。

4、系统直流输出电流限制或输出功率限制功能，系统直流输出限流保护功能分两种模式:系统直流输出电流的限流范围可在其标称值的20%~110%调整，当输出电流达到限流值时，系统应以限流值输出;系统采用恒功率整流模块，当系统直流输出功率达到恒功率值时，系统应以限功率方式输出。

5、系统直流输出过流及短路保护:系统应有过流及短路的自动保护功能。过流或短路故障排除后应能自动或人工恢复到正常工作状态。

3.2 过、欠电压保护

1、系统应能监视输入电压的变化，当交流输入电压值过高或过低，可能会影响系统安全工作时，系统可以自动关机保护;当输入电压正常后，系统应能自动恢复工作。

2、过压保护时的电压应不低于"输入电压额定值及变动范围"上限值的105%，欠压保护时的电压应不高于"输入电压额定值及变动范围"下限值的95%。

3、三相交流输入缺相保护:整流模块交流输入为三相时，系统应具有缺相保护功能。

4、直流输出过、欠电压保护:系统直流输出电压的过、欠电压值可由生产厂商根据用户要求设定。当系统的直流输出电压值达到其设定值时，应能自动告警，过压时应能自动关机保护。故障排除后，必须手动才能恢复工作。欠压时，系统应能自动保护;故障消除后，应自动恢复。

3.3 保护接地要求

系统应具有明显标志的保护地，接地点应用铜螺母(直径≥M8)，接地线应不小于16mm2。配电部分外壳、所有可触及的金属零部件与接地螺母间的电阻应不大于0.1Ω。

3.4 温度过高保护

当模块工作温度超过保护点时，应自动降额输出或退出;当温度下降到保护点后，模块应能自动恢复正常输出。

3.5 直流输出电缆颜色标志

正极为棕色;负极为蓝色。

3.6直流配电部分电压降

1、全程允许最大压降:应满足表 1 的要求，即不超过12V。

2、直流配电屏内电压降:不应超过 1.0V。

3、蓄电池单体连接条压降:不应超过 10mV。

系统发生接地故障或绝缘电阻低于告警值时，绝缘监察装置应可靠动作，绝缘电阻告警值见表7。

表7 绝缘电阻整定值

绝缘监察装置应能测量出直流系统单极或两极绝缘下降和绝缘电阻数值，当低于整定值时应能发出告警信号。

绝缘监察装置应能测量出直流系统单极或两极绝缘下降和绝缘电阻数值，当低于整定值时应能发出告警信号。

绝缘监察装置检测总母排绝缘时，应具有以下功能:

1、实时在线检测直流系统的绝缘状况;

2、当出现单极接地故障(接地电阻小于绝缘告警设置值)时，系统应能在10s 内发现并发出告警;

3、当正极、负极同时出现接地故障(接地电阻小于绝缘告警设置值)时，系统应能在短时间内准确发现并发出告警;

4、显示并记录接地母排的极性、绝缘电阻值(测量误差不大于整定值的15%)及发生时间;

5、具有直流系统绝缘电阻限定值的设定功能;

6、满足与电源监控系统或监控模块的通信要求，具有标准的通信接口和通信协议。

绝缘监察装置检测直流分路绝缘时，应具有以下功能:

1、实时或非实时巡检各直流分路绝缘状况;

2、显示并记录接地分路编号、极性、绝缘电阻值(测量误差不大于15%)及发生时间;

3、满足与电源监控系统或监控模块的通信要求，具有标准的通信接口和通信协议;

4、绝缘监察装置不工作或本身出现异常时，不应影响直流回路正常输出。

1.1 输出电压

系统输出的直流标称电压为 240V，电压变化范围见表1。

表1 输出电压变化范围

系统运行时，浮充、均充电压应根据蓄电池的技术参数确定，可在一定范围内调整。系统的直流输出电压值在其可调范围内应能手动或自动连续可调。系统在稳压工作的基础上，应能与蓄电池并联以浮充或均充工作方式向通信设备供电。监控模块失效后，整流模块输出电压应恢复至出厂缺省值(265~270V)。

1.2 系统效率

在负载率为 100%情况下，系统效率应满足表2 的要求。同时，也应该关注模块在较低负载率情况下的效率。

表 2 系统效率

1.3 系统输入电流谐波

当输入电压为额定值时，系统的输入电流谐波成份应符合表 3 的要求。

表 3 系统输入电流谐波

1.4 系统直流输出稳压精度

系统稳压精度应优于±1.0%。

1.5 均分负载(并机工作)性能

系统中整流模块应能并联工作，并且能在自主工作或受控于系统监控单元状态时按比例均分负载。负载为50%~100%额定输出电流时，其不平衡度应优于输出额定电流的±5%。系统在监控模块故障时，整流模块应能自主均流。当某个整流模块出现异常时，应不影响系统的正常工作。

1.6 系统采用悬浮方式供电

系统直流输出应采用正极、负极对地悬浮方式，应满足下列要求:

1、系统交流输入应与直流输出电气隔离;

2、系统直流输出应与地、机架、外壳电气隔离;

3、使用时，正极、负极全程均不接地，采用悬浮方式供电;

4、系统应有明显标识标明该系统直流输出不能接地、人体不能接触;

5、系统应具备绝缘监察功能，应对总母排的绝缘状况进行实时在线监测，可对输出分路的绝缘状况进行监测。

1.7 系统温升要求

当系统各配电部分通入额定电流时，各电器元件和部件的温升不得超过表4 的规定。

表4 电器元件和部件的温升

1.8 蓄电池管理功能

在通信用 240V 直流电源系统中，对蓄电池组的管理功能包括以下8 个方面。

1、系统应具有能接入不少于 2 组蓄电池的装置。

2、系统应具备对蓄电池均充及浮充状态进行手动和自动转换功能。

3、系统均充浮充转换条件:在自动转换条件下，系统均浮充转换条件可按表5、表6 所列的条件进行设置，设置范围应不小于表中规定的范围。当系统在长期未均充或断电之后重新启动时，按表5 列举的条件确定是否进行均充，均充结束按表6 规定的条件确定，结束后自动转入浮充状态，充电过程自动控制。

4、自动启动均充功能应能设置为开启或关闭。

表5 自动启动均充设置条件

表6 均充结束条件

5、系统在对蓄电池进行充电时，应具有限流充电功能，并且限流值不受负载变化的影响。

6、系统应能根据蓄电池的工作环境温度，对系统的输出电压进行温度补偿(浮充电压应能按(1~5)mV/(℃·cell)(可调)自动调节，电池温度越高，浮充电压越低，反之亦然)。自动补偿功能应能设置为开启或关闭。

7、在蓄电池放电及均充过程中，系统应根据对初始电压、终止电压、充放电的安时数、蓄电池额定容量、放电速率和温度等参数，对蓄电池容量进行估算。

8、系统宜具备蓄电池单体电压管理功能。

1.9 系统启动输出控制功能

交流输入后，系统启动软启动功能，系统输出能逐步升高输出电压，使监控模块有足够时间来对整流模块进行控制，将充电电流限制在限流值范围内。避免在蓄电池放电后，系统直接以浮充电压输出造成充电电流过大损坏蓄电池。

1.10 休眠功能

系统应具备整流模块休眠功能。缺省时，休眠功能应设置为关闭状态。

设备机架面板平整，镀层牢固，漆面匀称，所有标记、标牌清晰可辨，无剥落、锈蚀、裂痕、明显变形等不良现象。机壳应采用冷轧钢板。

通风散热:电源结构设计应有利于自然通风和散热。

电源设备机架外形尺寸应满足用户的要求，机架宽度不宜大于800mm、深度不宜大于800mm、高度不宜大于2200mm。直流电源列柜应便于和主设备同列安装并满足用户的要求。

配电设备的结构设计应保证操作、运行、维修和检查时的安全可靠;各电器元件动作时产生的热量、电弧、冲击、震动、磁场或电场，不得影响其他电器元件的正常工作。

配电设备应有紧固用的地脚螺钉孔，并具有和其他配电设备或整流设备并列用的安装孔。

配电设备的门应能在不小于 90°的角度内灵活开启;当配电设备处于维护走道侧面时，应能加装侧板。

配电没备的外露结构件外形应平整，所有焊接处须均匀牢靠，无裂缝、夹渣，无明显变形或烧穿缺陷。

配电设备的金属壳体，应焊有不小于 M8 的铜质接地螺母。

配电设备的外表面，一般应喷涂无眩目反光的覆盖层，其颜色应符合通信电源设备的统一要求，且颜色均匀一致，表面应整洁美观，不得有起泡、裂纹或流痕等缺陷。

配电设备中所有黑色金属件均应覆有可靠的覆盖层，所有紧固处均应装有防松装置。

8.1 可靠性

1、整流模块的可靠性 MTBF≥1×105h;

2、系统的可靠性 MTBF≥5×104h;

3、可通过整流模块并联冗余方式来提高系统可靠性。

8.2 有效使用年限要求

系统有效使用年限应不少于 10 年。

产品标志:在产品的适当位置必须有标志，其内容应符合有关国标、行标规定。

产品铭牌的内容、外观、性能应符合YD/T 122-1997《邮电工业产品铭牌》标准的规定。

安全标识和说明应符合 GB 4943.1-2011《信息技术设备安全 第 1 部分:通用要求》中1.7.2 的要求。

包装标志:产品包装上应有标志并符合GB 191-2000《包装储运图示标志》的规定。

产品包装应防潮、防振，并应符合 GB/T 3873《通信设备产品包装通用技术条件》的规定。

系统的各项技术指标和有效使用周期应分别符合YD/T 1051-2010《通信局(站)电源系统总技术要求》、YD/T 585-2010《通信用配电设备》、YD/T 2378-2011《通信用240V直流供电系统》、YD/T 799-2010《通信用阀控式密封铅酸电池》、YD/T 1360-2005《通信用阀控式密封胶体蓄电池》、YD/T 1970.1-2009《通信局(站)电源系统维护技术要求 第1部分:总则》、YD/T 1970.3-2009《通信电源和机房环境节能技术指南 第3部分:电源设备能效分级》中的相关要求。

1.1 交流输入性能要求

1、电压波动范围

交流输入电压的波动范围为其额定值的 85 %~110 %。

2、频率波动范围

输入频率的波动范围为其额定值的±5%。

3、输入电压波形畸变率

输入电压波形畸变率应不大于5%。

1.2 交流配电设备的使用性能

1、输入电源转换

有两路交流输入电源时，系统应具有手动或自动转换装置。手动转换时，应具有机械联锁装置;自动转换时，应具有电气和机械联锁装置。

2、事故照明(可选)

交流电源停电时，能自动闭合事故照明电路;交流电源恢复供电时，应能自动断开事故照明电路; 事故照明用蓄电池组供电。

1.3 直流配电设备的使用性能

1、蓄电池回路

直流配电设备应具有能接入两组蓄电池的装置。

注:根据用户需要，直流电流额定值不大于400A的直流配电设备，可以在蓄电池电压低时自动断开蓄电池，而在该设备的输出电压升高后自动或人工接入蓄电池，且该设备能设置禁止断开蓄电池的操作。

2、直流配电设备电压降

环境温度为20℃时，直流配电设备电压降应不大于500mV。

1.4 防雷性能

1、交流配电设备

交流配电设备应具有防雷保护装置:

(1)与户外低压电力线相连，应符合YD/T 944-2007中耐雷电流等级H型的规定;

(2)不与户外低压电力线相连，应符合YD/T 944-2007中耐雷电流等级M型的规定;

(3)内部防雷地线应和保护接地端子就近连接。

1.5 接地性能

交流配电设备应具有中性线装置和保护接地装置，直流配电设备应具有工作接地和保护接地装置， 配电设备保护接地装置与金属壳体的接地螺钉间应具有可靠的电气连接，其连接电阻值应不大于0.1Ω。

1.6 输出电压监测

配电设备输出电压显示误差应优于±1%。

1.7 输出分路

1、基本要求

输出分路的数量和容量的配置应满足通信设备的需要;输出分路同时使用的负载之和不得超过配电设备的额定容量。

2、电设备输出分路

直流配电设备输出分路一般应设有保护装置。

注:容量大于630A的直流输出分路可不设保护装置。

3、电设备输出分路

交流配电设备输出分路应设有保护装置。

1.8 遥测、遥信功能

1、通信接口

智能配电设备应具有接口电路可与监控电路(系统监控单元)连接，其通信接口和通信协议应符合YD/T 1363.3-2005的规定;非智能配电设备应提供与配电设备电气隔离的干接点(接点容量:DC24V、≥ 100mA)及DC0~5V或4~20mA等标准通信信号。

2、交流配电设备

监控内容如下:

(1)遥测:输入电压、输入电流(可选)、输入频率(可选);

(2)遥信:主要开关的开关状态、市电故障。

3、直流配电设备

监控内容如下:

(1)遥测:直流输出电压、直流输出总电流;蓄电池组充放电电流;

(2)遥信:直流输出电压过高、过低;熔断器故障;电池低压断路开关断开。

注:根据用户需要，直流配电设备可以遥测主要分路电流。

1.9 警告信号

1、直流配电设备的告警

直流配电设备在下列情况应具有声光告警信号:

(1)输出电压达到或超过告警上限或下限整定值时;

(2)输出分路熔断器熔断时。

2、交流配电设备的告警

交流电源停电和恢复时，宜有声光告警信号。

1.10 主电路接头间的相序和极性排列

配电设备主电路接头间的相序和极性排列应符合表1的规定。

表1 主电路接头间的相序和极性排列

1.11 安全要求

1、绝缘电阻

配电设备输入对地、输出对地、输入对输出的绝缘电阻均应不小于2 MΩ。

注:绝缘电阻只作为绝缘强度试验时的参考，不作考核。

2、抗电强度

配电设备的输入对地、输出对地、输入对输出，按照其额定绝缘电压分级，应能承受表2所规定的试验电压，应无击穿或闪络现象，漏电流不大于10mA。

表2试验电压 单位为V

3、接触电流和保护导体电流

(1)交流配电设备的保护地(PE)对输入的中性线(N)的接触电流应不大于3.5 mA。

(2)当接触电流大于3.5mA 时，保护导体电流的有效值不应超过每相输入电流的5%，如果负载不平衡，则应采用三个相电流的最大值来计算。在保护导体大电流通路上，保护导体的截面积不应小于1.0mm2。在靠近设备的一次电源连接端处，应设置标有警告语或类似词语的标牌，即"大接触电流，在接通电源之前必须先接地"。

4、材料阻燃性能

配电设备所用的 PCB 的阻燃等级应达到GB4943-2001 中规定的V-0 要求，塑胶导线的阻燃等级应达到GB/T18380.1-2001 中规定的要求，其他绝缘材料的阻燃等级应达到GB4943-2001 中规定的V-1 要求。

1.12 爬电距离和电气间隙

配电设备中各带电回路之间以及带电零、部件与导电零、部件或接地零、部件之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T 3797-2005 的规定。

1.13 连接导线的要求

1、配电设备中的连接导线应具有与额定绝缘电压相适应的绝缘性能。

2、配电设备中电路绝缘导线应按规定的载流量选择，同时应考虑机械强度的需要:当采用单芯铜芯绝缘硬线时，其截面不应小于0.75mm2;采用多芯铜芯绝缘软线时，其截面不应小于O.5mm2;对于电流很小的控制电路(如电子逻辑电路和信号电路等)，绝缘导线的截面也不应小于0.2mm2。

3、线必须用紫铜制造;裸露母线应平直，表面不得有毛刺及显著的痕印、起皮等缺陷、弯曲处应无裂痕;端头及连接处应进行相应的工艺处理，使其具有良好的导电性能。

1.14 颜色表志

配电设备中交流母线、指示灯及按钮的颜色和直流母线的色标应符合下列规定:

1、交流三相电路的A 相:黄色;

2、交流三相电路的B 相:绿色;

3、交流三相电路的C 相:红色;

4、零线或中性线:淡蓝色;

5、安全用的接地线:黄和绿双色;

6、用双芯导线或双根绞线连接的交流电路:红黑色并行;

7、指示灯:指示灯:"工作正常"信号灯为绿色，"故障告警"信号灯为红色，"声音开关"为黄色; 无故障时"工作正常"信号灯亮;故障时"工作正常"信号灯熄灭，故障告警信号灯亮，蜂鸣器发出声音告警;

8、按钮:启动为绿色，停止为红色;

9、直流母线的正极:棕色;

10、直流母线的负极:蓝色。

1.15 外观与结构

1、配电设备的结构设计应保证操作、运行、维修和检查时的安全可靠;各电器元件动作时产生的热量、电弧、冲击、震动、磁场或电场，不得影响其它电器元件的正常工作。

2、配电设备应有紧固用的地脚螺钉孔，并具有和其它配电设备或整流设备并列用的安装孔。

3、配电设备的门应能在不小于90°的角度内灵活开启;当配电设备处于维护走道侧面时，应能加装侧板。

4、配电没备的外露结构件外形应平整，所有焊接处须均匀牢靠，无裂缝、夹渣，无明显变形或烧穿缺陷。

5、配电设备的金属壳体，应焊有不小于M8 的铜质接地螺母。

6、配电设备的外表面，一般应喷涂无眩目反光的覆盖层，其颜色应符合通信电源设备的统一要求， 且颜色均匀一致，表面应整洁美观，不得有起泡，裂纹或流痕等缺陷。

7、配电设备中所有黑色金属件均应覆有可靠的覆盖层，所有紧固处均应装有防松装置。

1.16 音响噪音

不大于 55 dB(A 计权)。

1.17 电磁兼容性

1、传导骚扰限值

配电设备的传导搔扰限值应符合YD/T 983 - 1998 中表2 A 级要求。

2、辐射骚扰限值

配电设备的辐射骚扰限值应符合YD/T 983 – 1998 中表4 A 级要求。

3、可靠性指标

配电设备的平均无故障工作时问(MTBF)如下:

(1)交流配电设备:MTBF≥105h;

(2)直流配电设备:MTBF≥106h。

通信用240V直流供电系统通过额定电流时，各电器元件和部件的温升不得超过表3的规定。

表3 各电器元件和部件的温升