电源系统.docx

1通信设备或通信系统的基本要求有：供电可靠性 供电稳定性 供电经济型
2电源系统安全可靠的运行的首要条件，因此通行局（站）甚至要求电源系统在部分设备发生故障时仍能保证供电不中断。
3电源系统的可靠性一般用不可用度指标来衡量。不可用度指标是指：因电源系统故障而引起的通信系统阻断的时间与阻断时间和正常供电时间之和的比。
4交流电源的电压和频率是标志交流电能质量的两个重要指标。
5通信直流电源主要为-48V，变动范围为-40V~-57V，电话恒重杂音应小于2MV
6通信电源系统有交流供电系统 直流供电系统和相应的接地系统组成，直流供电系统是通信电源专业的重点内容。
7通信电源分类：基础电源（一次电源）《通信局（站）的基础电源分为交流基础电源和直流基础电源》 机架电源（二次电源）《+—5v +—12v +—24v等低压电源供电》
8通信电源系统的供电方式：集中供电方式:由变电站和备用电机组组成的交流供电系统一般采用集中供电。1。交流供电系统 由专用变电站，市电油机转换屏，低压配电屏（交流配电屏），备用发电机组以及移动电站组成。 为了不间断供电，通信局（站）内一般都配有油机发电机组。 交流电源系统还应对通行局站提供一般建筑负荷和保证建筑负荷用电。事故灯可采用直流照明灯或交流应急灯。2直流供电系统 由整流设备，蓄电池组和直流配电设备等部分组成，向各种通信设备提供直流电源。.
集中供电的优点：1供电设备与通信设备分开，相互干扰小 2供电容量大，设备集中，便于专人维护。集中供电的缺点：1供电可靠性差 2.供电经济型差3基础投资费用大，系统扩容困难。 分散供电方式 同一通信局站原则上应设置一个总的交流供电系统，并由此分别向各直流供电系统提供低压交流电。各直流供电系统可分楼层设置，也可按各通信设备系统设置。设置地点可为单独的电力电池室，也可与通信设备同一机房。
分散供电的优点：1供电可靠性高2供电经济性高3投资费用低，占地面积小，供电系统灵活性高4运行费用低分散供电的缺点：1为降低楼板对蓄电池组的荷重要求，在电池容量和放电时间的选择上往往偏小2考虑通信电源设备是否会对通信设备或系统造成影响，特别是在电磁兼容性方面的考虑。混合供电方式
9通信电源站设备：交流供电系统 直流供电系统 通信接地与防雷系统 电源集中监控系统
第二章
交流供电系统是由主用交流电源，备用交流电源（油机发电机组），高压开关柜，电力降压变压器，低压配电屏，市电油机转换屏，低压电容器，交流调压稳压设备以及连接馈线组成的供电总体。
1市电供电方式分类：一类市电供电方式 二类市电供电方式 三类市电供电方式 四
类市电供电方式
2高压配电系统概述：通信局站的高压配电系统通过高压配电线将来自国家电网-电力系统的6kv或10kv引入站，并再通过配电变电所的降压变压器降压为380V/220V至低压配电系统。一个电力系统一般由发电 输电 变电 配电 用电 5个环节组成。
我国目前采用的输电电压标准有 35KV 110KV 220KV 330KV 500KV等，配电标准电压10KV 6KV。我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15`20KV 。补偿变压器内部阻抗电压降5% 线路5%比线路高10%线路不长只需高5% 用电设备受电端电压为380/220V
3高压配电方式 是指从区域变电所，将35KV以上的高压降到6·10KV高压送至企业配电变电所及高压用电设备的接线方式。高压配电网的基本接线方式有三种：放射式 树干式 环状式配电方式
4常用高压电器及设备：高压熔断器 高压断路器 高压隔离开关 高压负荷开关和互感器
高压熔断器在高压电路中是一种最简单的保护电器。在配电网络中常用来保护配电线路和配电设备。即当网络中发生过载或短路故障时，可以用熔断器自动切断电路，从而达到保护电气设备的目的。分类：按熔管的安装情况，可分为固定式和自动跌落实；按开断电流的性质，可分为限流式和无限流式。限流式是指当短路电流尚未达到最大值前，就能完成熔断间隙，产生电弧和熄灭电弧的全过程，可以限制短路电流的增长，降低对电路中电气设备动稳定性和热稳定性的要求。高压断路器在高压电路中是一种很重要的开关设备，在规定的条件下，它可以分合正常的负载电流；在继电保护装置的作用下，可以切断故障电流；在自动装置的控制下，还可以实现自动重合闸。高压隔离开关是一种专门灭弧装置的开关设备，不能用其来分断负载电流和短路电流。 高压负荷开关 在额定电压和额定电流下分合电路，由于高压负荷开关只有按额定电流设计的简单灭弧装置，所以其不能切断短路电流。 电流互感器利用电流互感器的二次线圈可以测量高压电网中电流，功率或安装过电流继电保护装置。
电压互感器利用互感器一次线圈与高压线路并联，二次线圈与测量仪表电压线圈或继电器电压线圈相连，可以测量高压线路电压或安装过压继电保护装置。高压开关柜是将高压电器，测量仪表，保护装置及辅助设备等，按照一定的接线方式有机的组合在一起的成套高压配电设备。 配电变压器主要起变换电压的作用，在10KV电力系统中所应用的变压器都是降压变压器，因10KV系统属于高压配电系统，所以在此系统运行的变压器通常称为配电变压器。
5低压配电系统 由市电或备用发电机组（含移动电站）提供的低压交流电为通信局站用的交流基础电源，对其供电质量有如下的基本要求
6常用低压电气设备 低压配电系统中的电气设备包括低压交流配电屏，交流稳压器，电容补偿柜，油机发电机组控制屏，市电油机转换屏等设备。低压电器是低压配电设备或装置的重要组成部分，低压电器是指用于额定电压交流1200V或直流1500 V及以下，在供电系统中起控制，保护，测量，转换和调节作用的电器。
7对交流变配电设备的基本维护要求：1配电屏四周的维护走道净宽应保持规定的距离，各走道均应铺设相应等级的绝缘垫2高压维护人员必须持有高压操作证，无证者不准进行操作3变配电室停电检修时，应报主管部门同意并通知用户后再进行4继电保护和告警信号保持正常，严禁切断警铃和信号灯 直流熔断器的额定电流值营部大于最大负载电流2倍，各专业机房的熔断器的额定电流值应不大于最大负载电流的1.5倍，交流熔断器的额定电流值 照明会乱实际负荷配置，其它回路不大于最大负荷电流的2倍。5引入通信局，站尤其微波站变配电设备及交流高压电力线应采用高，低压多级避雷装置。6交流供电应采用三相五线制，零线禁止安装熔断器。
8高压变配电设备的维护 必须遵守以下规定：1应遵守一人操作，一人监护的原则，实行操作唱票制度；2切断电源前，任何人不准进入防护栏；3在切断电源，检查有无电压，安装移动地线装置，更换熔断器等工作时，均应使用防护工具；4在距离10·35KV导电部位1M以内工作时，应切断电源，并切断电源，并将变压器高低压两侧断开，凡有电容的器件应先放电；5核实负荷开关可靠断开，设备不带电后，在悬挂有人工作，切勿合闸 警告牌方可进行维护和检修工作；6严禁用手或金属工具触动带电母线，检查通电部位是应用符合相应等级的试电笔或验电器；7雨天不准露天作业，高处作业时应系好安全带，严禁使用金属梯子。
9一般铜或铝母线的接头 熔断器触头 刀开关触头等处的温升应在50度60度范围内，壳体20-30度范围
10直流供电系统是由直流电源设备及其相互间的连接导线构成的，按一定方式运行能为通信等用电设备提供合乎要求的直流电源总体
11数字电路工作速度高，对瞬间和杂音电压十分敏感，因此对供电质量要求也很高
12通信机房内每一个机架的直流输入端子处-48V电压的允许变动范围一般为-40V``-57V，供电回路全城最大允许压将为3V。
13衡重杂音以电话电路800HZ杂音电压为标准
14宽频杂音 下限值取10-30HZ，有点取零频，上限值则取30HZ
15按蓄电池组的运行制式划分，直流供电方式有三种，充放电工作方式 半浮充工作方式 全俯冲工作方式
16传统的直流供电系统中，利用汇流排把基础电源直接馈送到通信机房的直流电源架或通信设备机架，因汇流排电阻很小，故称这种配电方式为低阻配电方式。直流低阻配电方式优点：直流供电回路压降很少，供电经济性高。 缺点是：直流供电安全性较差
17高阻配电方式 即是配电汇流排或馈线的电阻，相对于低阻配电方式较高，阻值在45M欧以上。显然，直流高阻配电方式具有较高的供电安全性和可靠性，缺点是回路存在压降和电能消耗。1
18直流供电系统的主要设备：换流设备 蓄电池 直流配电屏
19直流配电屏按照配电方式不同，分为低阻和高阻两种
第三章
通信电源系统中整流器的作用是将输入的交流电源整流变换成直流输出。整流器一方面通过直流配电屏与蓄电池组并联后向负载供电；另一方面，整流器在直流并联浮冲系统系统中还负责对蓄电池组进行浮充充电和均衡充电。普遍采用高屏开关型整流器；具有体积小 效率高 重量轻等优点，高屏开关型整流器可以模块化设计，通常按N+1备份组成高可靠性的系统
1高频开关型整流器分类 按开关电源控制方式及开关线路技术，分脉冲宽度调制型和谐振型；电源功率变换电路的结构，分不隔离式变换和隔离式变换；按所用的开关器件，分双极性晶体管开关电源，功率金属氧化物半导体场效应晶体管开关电源，绝缘栅门级晶体馆开关电源，晶闸管开关电源；按功率变换电路的激励方式，分自激活式和他激式。
2高频开关型整流器通常由高频输入滤波电路，工频整流电路，功率因数校正电路，DC/DC变换器，输出滤波器等部分组成。
3主电路工作过程如下:交流输入滤波 整流滤波 功率因数校正 逆变 输出整流滤波
4功率变换电路是整个高频开关电源的核心部分。衡量功率变换电路的好坏，主要有两点，一是功率转换中效率是否高 二是功率变换电路的体积是否小，特别是大功率电路。
5一个简单的PWM控制电路的原理，主控制部分由基准电压源 电压误差放大器 比较器 振荡器和相应的驱动电路组成。
6由于前级的整流，滤波电路是一种线性元件和储能元件的组合，因此，从电网侧看来，开关整流器相当于一个容性负载，它使得电网供电发生严重畸变，不再是单一基波频率的正玄波，从而，造成谐波污染，导致噪音，误动作，振动，过热甚至烧毁等事故的发生，同时怎加了配电系统和变压器的损耗，增大了中线电流，还能够严重干扰各种无线电通信工作。
7功率因数较低的开关电源存在许多问题，主要以下：1 谐波电流污染电网，干扰其他用电设备，造成测量仪表产生较大的误差，还会使电动机产生较大的噪音；2在输出功率一定的条件下，输入电流有效值较大，因此必须增大输入熔断器，断路器和电源线的规格；3特别应当指出，通信用开关型电源通常都采用三相五线制供电
8高频开关整流器的工作过程与线性稳压电源完全不同，对滤波也有特殊的要求，一般有输入滤波，工频滤波，输出滤波以及防辐射干扰等几个基本电路组成。
9与其他干扰一样，开关电源的噪音是以静电和磁场的形式向往传播，静电干扰来自电源中的高压切换，磁的或电磁的噪声则起源于大的脉冲电流。
10对于高频开关整流器内部电路而言，为了抑制噪声影响自身和外界，一般采用铝箔，屏蔽，接地，合理布局，选择电磁兼容性能更好的原件和电路等。
11为了防止瞬间过电压对电源造成的损坏，通常在整流器的输入电路并联金属氧化锌压敏电阻。
12最常用的限制合闸浪涌电流的办法是在滤波电容充电回路中短时间串联限流电阻的方法。即在合闸是先接入限流电阻，将合闸浪涌电流限制在设定范围内，待输电容充满后，再将该电阻短接。
13输出过电压保护对开关型稳压电源是至关重要的，这完全是由于负载的需要。
14目前通信用高频开关型整流器一般做成模块的形式，由交流配电单元，直流配电单元，整流模块单元和监控模块单元组成开关电源系统。
15交流配电单元将三相五线制市电接入，经过切换送入系统，交流电经分配单元分配后，分别可供开古板整流器设备和其他交流用电设备使用。
16交流配电单元组成：交流接入电路 整流器交流输入开关 交流辅助输出开关 交流自动切换机构 交流采样电路 交流切换控制电路 交流监控电路 防雷与浪涌抑制电路
17直流配单单元 完成之流的分配和备用电池组的接入，
18整流模块单元 功能是将有交流佩戴那单元提供的交流电变换成48V或者24V直流电你输出到直流配电单元。
18监控模块单元是整个开关点烟系统的总指挥，它监控各个模块的工作情况，协调各模块正常的工作。
19监控单元的日常操作：系统状态及实时数据查询；参数设置及系统管理；
20开关电源系统的扩容与增载 系统模块扩容 负载增载
21开关电源系统的日常维护：一般维护 月维护 季维护 年维护
第四章 蓄电池
蓄电池是保障通信电源系统不间断供电的核心设备，蓄电池在通信电源系统中的应用或作用主要有，与通信用整流设备并联浮充供电，以起到停电放电及直流供电系统平滑滤波，抑制噪音的作用；应在不间断供电系统中，作为后备电源，或与整流并联作为逆变器的输入电源以提高不间断供电系统交流输出的稳定性。另外，蓄电池还可应用在油机发电机，交流配电控制等系统中，用作响应系统的启动电源或驱动电源。
1蓄电池即电解质为酸性水溶液的蓄电池。
2碱蓄电池即电解质为碱性水溶液的蓄电池。
3蓄电池在通信点烟系统中的应用;1应用在直流浮冲供电系统中；2应用在不间断电源系统中；3应用在油机发电机等系统中
4蓄电池工作原理：从原理上讲所有的电池都是由正极，负极，电解质，隔离物和容器组成，其中正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流起着主要作用。
5电动势在稀硫酸溶液中，由于电化学作用，正负极板与电解液之间分别产生了电极电位，正负两极间电位差就是蓄电池的电动势。
6铅酸蓄电池在放电过程中，正负极板上的活性物质都变成了硫酸铅。电解液中的硫酸不断消耗，水分子不断生成，因此，电解液的密度逐渐降低。电解液密度可作为放点终了的标志。
7充电过程 充电时，外接直流电源的正极与负极分别接着蓄电池的正极与负极，当外加电压高于蓄电池的电动势时，电子从蓄电池的正极流向负极，从而发生与放电时相反的化学反应。水分子减少 硫酸分子增多，电解液密度不断升高，因此，电解液密度可以作为充电终了的标准
8额定容量在规定的工作条件下，蓄电池能放出的最低电量
9世纪通量在特定定的放电电流，电解液温度和放点终了电压等条件下，蓄电池实际上放出的电量
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