遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司 遼寧 沈陽 110011

1 引言

接入網(wǎng)機房為傳輸匯聚節(jié)點、基站等小型機房的總稱,其建設(shè)特點為分布廣、數(shù)量多,機房內(nèi)用電設(shè)備類型較為固定,接入網(wǎng)機房對于通信網(wǎng)絡(luò)的正常、可靠運行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

為合理控制外市電建設(shè)成本,提高投資效益,增強外市電配置方案的可靠性和合理性,本文作者結(jié)合在實際設(shè)計工作中的體會,深入分析接入網(wǎng)機房市電容量計算方法。

2 接入網(wǎng)機房市電容量計算方法

2.1 接入網(wǎng)機房負(fù)載 接入網(wǎng)機房內(nèi)主要安裝設(shè)備如下：通信設(shè)備、交流配電設(shè)備、直流供電設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備。

市電正常時,市電通過交流配電設(shè)備為直流供電設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備供電,通信設(shè)備由直流供電設(shè)備供電,直流供電設(shè)備中的蓄電池組處于浮充狀態(tài)。

市電恢復(fù)時,市電通過交流配電設(shè)備為直流供電設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備供電,通信設(shè)備仍然由直流供電設(shè)備供電,由于直流供電設(shè)備中的蓄電池組在市電故障期間為通信設(shè)備放電,蓄電池組此時處于再充電狀態(tài),接入網(wǎng)機房的用電量,達到最大值。

2.2 接入網(wǎng)機房市電容量計算公式 根據(jù)接入網(wǎng)機房內(nèi)的負(fù)載及工作狀態(tài),市電容量計算公式如下：

市電計算容量=(通信設(shè)備功耗+蓄電池組再充電功耗+空調(diào)功耗+照明功耗)/功率因數(shù)/變壓器負(fù)載率

照明功耗：機房內(nèi)所有照明、插座功耗之和,實際功耗可按照1kW估算。

功率因數(shù)：有功功率對視在功率的比值,通信設(shè)備、照明設(shè)備通常為0.9,交流配電設(shè)備、直流供電設(shè)備、空調(diào)設(shè)備通常為0.8。為了便于計算,可統(tǒng)一按照0.8計取。

變壓器負(fù)載率：變壓器最大工作負(fù)荷與變壓器額定容量之比,通常選擇90%～100%[1]。

2.3 接入網(wǎng)機房各負(fù)載功耗匹配關(guān)系 接入網(wǎng)機房市電計算容量與通信設(shè)備功耗、蓄電池組再充電功耗及空調(diào)功耗密切相關(guān),而蓄電池組再充電功耗及空調(diào)功耗的計算依據(jù),均為通信設(shè)備功耗。

下面分析通信設(shè)備功耗與蓄電池組再充電功耗及空調(diào)功耗的匹配關(guān)系。

蓄電池組再充電功耗的計算方法：

決定蓄電池組再充電功耗的因素,按照先后順序排列分別為：通信設(shè)備電流、蓄電池組放電時間、蓄電池組容量、蓄電池組再充電電流、蓄電池組再充電電壓。

通信設(shè)備的額定電壓為-48V,但設(shè)備在正常工作時,由于蓄電池組處于浮充狀態(tài),每只2V蓄電池組的浮充電壓為2.20V～2.27V[2],為便于計算,電壓按照2.23V計取,24只蓄電池組串聯(lián)的電壓為53.5V。(本文按照機房內(nèi)直流通信設(shè)備計算,當(dāng)機房內(nèi)有交流通信設(shè)備時,參照交流負(fù)載計算即可,在此不做討論。)

通信設(shè)備電流=功率/電壓=通信設(shè)備功耗/53.5

通信設(shè)備電流與蓄電池組放電時間,可確定蓄電池組容量。

蓄電池組容量,可確定蓄電池組再充電電流(10小時率充電電流)。

蓄電池組處于再充電狀態(tài),每只2V蓄電池組的浮充電壓為2.30V～2.35V[2],為便于計算,電壓按照2.35V計取,24只蓄電池組串聯(lián)的電壓為56.4V。

蓄電池組再充電功耗=蓄電池組再充電電流×蓄電池組再充電電壓=(蓄電池組容量/10)×56.4

空調(diào)功耗的計算方法：

決定空調(diào)功耗的因素,按照先后順序排列分別為：通信設(shè)備功耗、建筑熱負(fù)荷、機房總熱負(fù)荷、空調(diào)制冷量。

計算流程為：根據(jù)通信設(shè)備散熱量與建筑熱負(fù)荷,確定機房總熱負(fù)荷,配置空調(diào)滿足機房制冷量需求,根據(jù)空調(diào)制冷量與能效比,最后計算出空調(diào)功耗。

接入網(wǎng)機房熱量的產(chǎn)生主要由兩部分組成：一是設(shè)備散熱；二是建筑熱負(fù)荷。

設(shè)備散熱：通信設(shè)備功耗按100%轉(zhuǎn)化為熱量考慮,機房建筑熱負(fù)荷單位功耗按0.08k W/m2考慮。

接入網(wǎng)機房總熱負(fù)荷=通信設(shè)備功耗+建筑熱負(fù)荷=通信設(shè)備功耗+0.08×機房面積[3]

空調(diào)配置制冷量應(yīng)不小于接入網(wǎng)機房總熱負(fù)荷。

空調(diào)功耗與空調(diào)制冷量關(guān)系可參考下面公式：

空調(diào)功耗=空調(diào)制冷量/能效比

公式中：能效比為空調(diào)額定制冷量與空調(diào)額定功耗的比值,通常數(shù)值為2.5；

通過空調(diào)制冷量的數(shù)值可確定空調(diào)功耗。

綜上所述,通信設(shè)備功耗、蓄電池組再充電功耗及空調(diào)功耗等主要參數(shù)計算方法論述完畢。

3 結(jié)束語

接入網(wǎng)機房市電容量的計算結(jié)果雖然受到通信、電源、空調(diào)及照明設(shè)備的功耗影響相互制約,但通信設(shè)備功耗是市電容量的計算基礎(chǔ)。只要確定了通信設(shè)備功耗,即可根據(jù)規(guī)范按部就班,循序漸進推導(dǎo)出市電容量。