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解惑:通信电源为什么是-48V?
日期:2019-11-07  关键词: 通信电源 应急电源
  使用-48V电源是历史原因造成的。使用最早的通 讯网是电话网,话机是由电讯局供电的,选48V是在当时的条件下尽可能提 高用户到端局的距离(36V是安全电压,超过太多不安全)。后来为了兼容 早期设备、降低成本考虑,局端通讯设备还是用-48V电源。
  同样,采用负电源系统,正极接地只是约定俗成。原来有个说法是空气 中有大量的负电荷,根据电化学知识,正极接地可以吸附空气中的负离子,从而保护电信设备的外壳不被锈蚀。其实这种说法不是很对。原电池反应和 电解反应是会导致设备生锈,但是因为它们在设备上是以微观形式存在的,几乎没有影响。例如非通讯系统的网络都是负极接地(例如您正在使用的计 算机),但是并没有生锈。并且-48V内部都通过DC/DC隔离,DC/DC输 出的就是负极接地,也没有看到单板腐蚀生锈。所以不论哪个极接地,都是一样的。
  至于设备的外壳接地(接PGND),这是出于保护性的目的,将设备上 累积的电荷快速泻放到大地,从而不会损伤设备和工作人员。
  我们的产品基本上都是使用-48V 电源系统,一般测到的实际电压是 –53.5V。这是因为出于可靠考虑, 通讯设备都带有备用电池(-48v),为了保证电池的可靠充电,供电电压需要略高于电池电压。
  通过媒介可能还会了解到有使用-24V电源系统的设备,这是现代一些内 部设备为设计方便而使用的。一般测量到电源的输出电压26.8V。
  一般要求设备在电压波动范围±20%内工作正常。对-48V系统设备就是 要求工作电压范围-38.4V ~ 57.6V,但是我们实际上一般要求工作范围:–36V~-72V。主要是考虑-48V系统设备要兼容–60V电源系统,它要求:–48~-72V。这样取合集就是就是要求工作电压范围约-36V ~ -72V。
  -48V电源系统只是我国和大部分国家采用的通信电源标准, 并非所有国家都使用这个标准,例如俄罗斯会使用-60V 的电源系统,还有某 些国家使用-24V 的电源系统。如果产品要在这些地区销售,就要兼顾这些不同的标准。
  市电的标准在世界范围内也是不同的,例如我国和欧洲等采用220V 的市 电系统,美国、日本等是110V 的市电。
  为什么选用-48V作为供电电压而不是+48V?
  1、 电压比较安全,例如人身体是50K欧姆电阻,电压-48V,48/50000=0.00096A=0.96mA,人体流过9mA就有生命危险了。
  2、 历史的沿袭。n年前,使用电子管和PNP型锗管的时候,电路正极接地来得直观简单方便。负电源的抗干扰性要好一些,不过这是很久以前的原因,现在的数字化技术对这要求已不高,所以现在设备也有用正电源,但考虑习惯通用性大多也还是-48V 3、 电源系统正极接地可以减少蓄电池正极的腐蚀现象 4、 降低系统杂音,减少干扰。
  5、 早期通信可用大地作回路,节约线材
  6、 为保护线缆,使其不会由于电池反应而被腐蚀,线缆必须为负极。
  7、 电压比-24V高,有利于电量传输,减少损耗。
  电话线路环境复杂,在发明全塑电缆前,线路绝缘经常不良,采用负电源受地气噪音影响要比正电源小,这一习惯沿用至今。
  另外还有一个问题:为什么要正极接地?
  首先电源是要接地的,可以有效避免杂音及其他干扰。选择正极接地可以尽量减少接地装置的腐蚀。
  对于为什么选48V,我个人理解:通信上原来用的是24V和60V较多,后来逐渐统一到48V,对于高于48V的电压可能对人身造成伤害,低于48V,相同功率的负载其线路上的电流过大,要选择较粗的电源线,投资打,线路压降损失大。
  -48传输设备引电一般有两种引电方式,单路引电(3根电源线:-48V、工作地和 保护地)和双路引电(5根电源线:-48V两根、工作地2根、保护地线1根),一般单个PDH设备和155M盒式SDH传输设备也多用单路引电方式,其他 机架式设备为双路引电。直流电源线线径一般常用有1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240几 种,单位为平方毫米。线径S=I×L/(K×ΔV),其中:S - 导体截面积(mm2)       I - 回路电流(A) 、L - 导线回路长度(m)    ΔV-允许的直流压降(V)、K - 导体导电率(m/Ω*mm2),其中铜导体K=57,铝导体K=34,一般通信直流供电系统全程压降<3.2V。经验公式:S=I*L*2/57 /0.5,得出结果往上取整,选择上一级线径为-48V和工作地线线径,保护地线线径降低一个档次。以上为设计经验值,仅供参考。
 

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