电源11——通信电源为甚是-48V

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l通信-48V电源l通信机房供电模式采用48V电源供电系统，所有设备统一使用现成48V电源供电，这种供电系统是最安全、最可靠、最经济、最合理的方案。 l　　在通信局站供电系统方面，我国早已完成了以直流48V电源为基础电压的供电系统的统一工作，原有60V的供电系统已被淘汰，长途干线光缆局-24V和+24V系统已被改造或统一成48V电源供电。 l　　回顾电信行业的发展历程，我们可以清晰地看到随着电信行业重要性的不断提升，其对供电系统的要求越来越高。因此，机房电源环境得到了不断完善，包括单项产品的技术进步以及多种产品整合促成的供电方案的改进。这些变化都是基于电信企业对其供电环境品质的一贯追求，那就是供电系统的高可靠性,高效能使用,以及低运营成本的宗旨。应该说这一追求首先体现在其直流供电系统的不断改进与完善，从早期的相控电源开始到模块化开关电源的引入，直到今天，电信的48V直流电源已经成为一个成熟的专业化电源方案，具有高度的可靠性与和管理性，并形成了比较规范的行业标准。

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为什么通信设备使用–48V 这样的负电源系统？


A：这里面包含2 个意思：
（1）极性为何是负电源（也就是正接地）？
8 P5 X6 d. u% l3 l（2）电压为何为-48V（-36~ -72V）？

先说一下第2个问题。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
/ E( |, v3 s# Y/ w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
3 S" |7 \% b; i0 X# ^' l! |: m早期设备、降低成本考虑，局端通讯设备还是用-48V电源。
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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，
1 b4 ?3 I& {6 Y) c# ~* n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
$ j% w4 X9 c! m9 g; I8 E9 p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，
0 ?# |5 E( e( Y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
: q6 T- D3 v7 d, O6 f6 W, v8 U+ _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
+ |: A* H" ^8 d) Y  I; Z0 m! b) F4 k–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。
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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
$ i$ ~6 l' _, n& N1 v, X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。

$ p6 l. A: ^5 s$ Y% g& c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
; \. c% |0 K" v7 Y$ L7 T% K( X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。

顺便提一下，-48V 电源系统只是我国和大部分国家采用的通信电源标准，
3 A6 z! ^& o$ ?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
' F4 o* j$ N. s0 [# T0 v6 B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。
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. ]; X7 q+ J8 [$ h* G& |  [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
1 W- C+ S) Q! e7 x电系统，美国、日本等是110V的市电。
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8 _, |. D* B, m1 }- v问题2  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
8 j4 R0 \+ b4 M% [, y6 G+ C0 S6、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
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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。


我来解释一下，供大家参考：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。
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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，投资大，线路压降损失大。
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- v- o1 n+ z" K+ `) j" x2 `8 m－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。