通信电源基础知识

通信电源系统第一部分通信局（站）电源系统的组成通信局（站）电源系统是对局（站）内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备的总称。电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的接地系统组成。通信局（站）电源系统必须保证稳定、可靠、安全的供电。通信局（站）电源系统分为：集中供电、分散供电、混合供电系统组成。一、集中供电方式的电源系统组成集中供电方式的电源系统组成示意图。变电有些■4■用原—也级幽业1—画画jAC220/380V(b)说负荷宜魂SOH池图中：（a）不间断（b）可短时间不间断（b变电有些■4■用原—也级幽业1—画画jAC220/380V(b)说负荷交流供电系统由专用变电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏及备用柴油发电机组组成。直流供电系统由整流设备、蓄电池组和直流配电屏组成。直流供电系统向各种设备提供直流电源。不间断电源设备对通信设备提供不间断交流电源。交流电源系统还应对通信局（站）提供一般用和保证用的建筑负荷用电。保证建筑负荷是指通信用空调设备、保证照明、消防电梯、消防水泵等，建筑一般符合是指一般空调、一般照明及其他备用发电机组不保证的负荷。通信用空调、保证照明也可由电力室交流配电屏供电。通信局（站）应设事故照明，事故照明灯具可采用直流照明灯或交流应急灯。通信局（站）采用10kV高压市电引入，并采用专用降压变压器供电。二、分散供电方式电源系统组成分散供电方式的电源系统组成示意图。

—AC蜒=>=>市电袖机转换屏其他供电事貌M故翎现目「靛二^=由——L―史鱼甄AC图中：（a）不间断（b）可短时间不间断市电袖机转换屏其他供电事貌M故翎现目「靛二^=由——L―史鱼甄AC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。交流供电系统的组成和要求与集中供电方式相同。各直流供电系统可分层设置，也可按通信设备系统设置。地点可选择在电力室，也可与通信设备同一机房。三、混合供电方式电源系统组成太阳电

itm太阳电

itmDC-#VAC倒网哪）后盂日汇阡地虹|壅亶1整渺I~~原申屏便宓一I跋I**皿一婀图中：（便宓一I跋I**光缆中继站和微波无人职守中继站，可采用交流电源和太阳电池方阵（或其他能源）相结合的混合供电方式电源系统。该系统由太阳电池方阵、低压市电、蓄电池组、整流及配电设备以及移动电站组成。对微波无人职守中继站，若通信容量较大，不宜采用太阳能供电时，则采用市电与无人职守自动化性能及可靠性的成套电源设备组成的交流电源系统。四、一体化供电方式电源系统组成一体化供电方式，即通信设备和电源设备合在同一机架内，由交流电源供电。电源系统一般由整流、配电、蓄电池组和监控单元组成。第二部分基础电源通信局（站）的基础电源分为交流基础电源和直流基础电源两大类。一、交流基础电源：经由市电或备用发电机组提供的低压交流电为通信局（站）用的交流基础电源。交流标称电压：220/380/V额定频率：50Hz使用交流电的通信设备和电源设备供电电压的规定：通信设备用交流供电时，在通信设备的电源输入端子处测量的电压允许变动范围：额定电压值的十5%—-10%。交流电的频率允许变动范围为额定值的±4%,电压波形正弦畸变率为三5%。二、直流基础电源：向各种通信设备和二次变换电源设备或装置提供直流电压的电源为直流基础电源。直流电源电压：-48V过渡时期暂留的直流电源电压：-24V机房内每一个机架的直流输入端子处-48V电压允许变动范围-40V--57V。过渡时期暂留的-24V直流电压，机房内每一个机架的直流输入端子处-24V电压允许变动范围-21.6V-26.4V。-24V直流电源使用原则，可继续使用，不再扩容，直到这些设备停用为止。第三部分直流供电系统一、直流供电方式随着通信局（站）中通信设备安装容量的不断扩容、新设备的采用，直流基础电源的供电电流出现大幅度增长的趋势，为使通信系统具有较高的运行可靠性，避免全局性通信故障和瘫痪，原有一个局（站）设置一套供电系统、一个电力室和电池室的供电方式难以适应新的情况，应相应改变方式，选用多个直流供电系统和多处设置电源设备的方式，即采用分散供电方式。新设计的大型通信局（站）原则上采用分散供电方式。1、直流供电方式的要求直流供电方式应采用全浮充方式，在有交流电源时经常由整流器与蓄电池组并联浮充工作，对通信设备供电。当交流电源停电时，由蓄电池组放电供电，在交流电源恢复后，应实行带负荷恒压限流充电的供电方式。通信局（站）直流供电方式应保证稳定可靠供电，电源设备应靠近通信设备布置，使直流馈电线尽量缩短，以降低电能消耗、减少安装费用。供电系统的组成和电源设备的布置应当在通信局（站）增容时，电源设备能相应和灵活地扩充容量，并有利于设备的安装和维护。交换机的直流基础电源供电可按交换机的一个交换系统容量为单元，设置一个或多个独立的直流供电系统。大型或重要的通信局（站），含国际出入口的长途电话局，应分散设置多个独立的直流供电系统。2、单机架直流供电系统组成：三相交流配电部分、整流器模块、直流输出配电部分和-48V蓄电池组构成。（常见的600A以下容量）各部分功能如下：三相交流配电部分：将来自市电或油机的交流电分为整流器模块供电和交流分路输出。单机架电源的整流器模块一般为单相220V输入，考虑到三相交流电的平衡应将机架内所有整流器模块平均地分配到每一相上。交流分路输出为机房内其他用交流电设备提供电源，如空调机、UPS、计算机等。路数可根据实际需要配置。交流配电部分的另一个功能是将两路输入的交流电实现通、断互锁，即一路交流电源发生故障时可自动切换到另一路交流电源上。一般采用机械互锁或电器互锁。输入还可安装防雷过压保护器。整流器模块：是直流电源系统的重要组成部分，直流供电系统供电质量主要取决于整流器模块的电器指标。整流器模块完成AC-DC的变换并且以并联均流方式为设备供电，同时对蓄电池组进行恒流限压充电和集中监控单元的供电。直流配电部分：（与三相交流配电部分的功能相近）将整流器并联输出的-48V直流电分为三路，第一路为通信设备供电，第二路为电池组充电，当输入交流电源出现故障时整流器模块停机，与其并联的蓄电池组通过直流配电部分的欠压保护继电器继续为通信设备供电。第三路是为机房内其他直流输入的设备供电（也可视为两路）。分路数及各路的的电流量可根据实际需要配置。监控模块部分：直流供电系统的监控模块对于独立的电源系统来说相当于具有智能的控制中心，对于通信局（站）的集中监控或区域监控站或更大的本地网监控中心来讲，监控模块是一个最基本的监控单元。主要有监测功能、控制和告警功能、与通信局站上位机数据通信功能（接口是RS485/422RS-232）。通过以上介绍，可了解这种系统功能齐全，集中一架上，占地面小摆放灵活,进出电缆上、下均可，整流模块可带电插拔，容量一般控制在600A以下。3、多机架大容量直流供电系统这种大容量直流供电系统是由独立的交流配电屏、一个或多个整流机架和独立的直流配电屏（直流屏最多3个）按照一定的要求排列连接组成。各部分功能与单机架电源基本相同，整机结构如图所示。

这种系统一般用于大型局，输出电流可达几千安培，因此，对交流供电的可靠性要求很高，交流输入端至少要备有两路交流供电，一路必须是一主一备的柴油发电机组。整流模块单机输出一般在100A，交流输入为三相三线制，避免了三相交流电不平衡时产生的中线电流。直流配电屏可能需两个并联，蓄电池的配置是两组或更多，容量在2000Ah或3000Ah。二、直流供电系统的工作原理直流电源系统的工作原理方框图如图所示，以多机架直流电源系统为例。支流宅电1支流技输出市电油机I1I集中监挺PCIII壳流配电r支流宅电1支流技输出市电油机I1I集中监挺PCIII壳流配电r*流柜—+—f—-F-+—+|直眼路藉由亶流配电电地理I_1系统一般由两路交流电源供电，一路为市电三相电输入，一路为柴油发电机组供电。经过主备切换后一路供给整流器模块输入分配装置，经分配装置输出给各个整理模块供电。另一路分配给交流配电输出供给机房其他用交流设备使用。交流配电屏输入端安装防雷过压保护器。经整流器模块AC/DC变换后其直流输出汇接到直流母排送至直流配电屏，经过一个总输出分流器一路分到直流输出分路供给直流负载分配使用。两组蓄电池通过充放电分流器、总电池开关和分路电池开关与整流器模块输出汇流排并联，两组蓄电池分别串连有欠压保护继电器，当电池放电电压达到欠压告警设定值时发出声光告警，如继续放电到欠压关断设定值时电池分路开关将自动断开保护蓄电池不致深度放电损坏。整流器模块的工作方式一般为两种，内控式和外控式。内控式整流器模块内部设有独立的监控单元，可对整流器模块的参数进行检测、设定和显示，整流器模块与系统的监控模块一般通过RS-485总线连接。外控式整流器模块内部不设独立的监控单元，其输出电压、输出电流极限受系统监控模块的控制，如果系统监控模块发生故障，整流器模块转自主工作状态，其输出电压，限流点服从初使设定值，保证系统不间断供电。这种外控式整流器模块向系统监控模块传输的信号是模拟量和开关量，在监控模块内完成A/D转换。监控模块即可以用本机键盘操作对电源系统运行进行检测、设定和显示，也可以通过RS-232通信接口与上位机连接实现局站内电源系统的监控，还可以通过调制解调器与远程上位机相连实现远程监控功能。第四部分接地与防雷一、联合接地方式通信局（站）各类设备均应有效接地。通信设备的工作接地、保护接地以及建筑防雷接地共同合用一组接地体的接地方式称为联合接地方式。联合接地方式由接地体、接地引入线、接地汇集线以及接地线4部分组成。接地汇集线、接地线以逐层辐射方式相连。联合接地方式如图4所示。联合接地方式1、接地体（又称接地电极或地网）接地体是使通信局（站）各地线电流汇入大地扩散和均衡电位而设置的与土壤物理结合形成电气接触的金属部件。联合接地方式的接地体由两部分组成，即利用建筑体基础部分混凝土内的钢筋和围绕建筑体四周敷设的环形接地电极（由垂直和水平电极组成）相互焊接组成的一个整体。2、接地引入线接地体与接地总汇集线之间相连的连接线称为接地引入线。接地引入线应作防腐蚀处理，以提高使用寿命。3、接地汇集线接地汇集线是指通信局（站）建筑体内分布设置可与各通信机房接地线相连的一组接地干线的总称。根据等电位原则，提高接地有效性和减少地线上杂散电流回窜，接地汇集线分为垂直接地总汇集线和水平接地分汇集线两部分。（1）垂直接地总汇集线：垂直贯穿于通信局（站）建筑体各层楼的接地用主干线。其一端与接地引入线连通，另一端与建筑体各层钢筋和各层水平接地分汇集线分层相连，形成辐射状结构。垂直接地总汇集线宜安装在建筑体中央部位，也可在建筑体底层安装环形汇集线，并垂直引到各机房的水平接地分汇集线上。（2）水平接地分汇集线：分层设置，各通信设备的接地线就近从水平接地分汇集线上引入。4、接地线通信局（站）内各类需要接地的设备与水平接地分汇集线之间的连线。其截面积应根据可能通过最大电流的负荷电流确定，并不准使用裸导线布放。二、接地的各项规定与防雷1、出、入局（站）交流电力线的接地与防雷出、入局（站）交流电力线路应选用具有金属铠装层的电力电缆，且埋设于地下入局，其金属护套两端应就近接地，缆内两端的芯线，应加装避雷器。当高压（10kV）电力电缆直接入局（站）时，其长度宜N>200m；低压（380V）入局（站）时，电力电缆长度宜N>50m。2、出、入局（站）通信缆线的接地与防雷出、入局（站）通信缆线应采用电缆，其金属护层（铅包电缆除外）应在进线室作保护接地，其缆内芯线线对(含空线对)应在引入设备前分别对地加装保安装置。由楼顶引入机房的电缆应选用具有金属护套的电缆，并应同样采取相应的防雷措施后方可进入机房。出、入局(站)缆线应采取地下进、出局(站)的方式。3、局内设备的接地与防雷电力变压器的高、低压侧的相线应分别对地加装避雷器，其接地端与变压器机壳地以及低压侧中性点地汇集后就近接地。直流电源工作地应从接地汇集线上引入。交、直流配电设备的机壳应从接地汇集线上引入保护接地。交、直流配电设备内应有相应的分级防雷及浪涌吸收装置。交流配电屏的中性线汇集排应与机架绝缘。配线架应从接地汇集线上引入保护接地，同时配线架与机房通信机架间不应通过走线架形成电气连通。当配线架的保安接地排与机架绝缘时，应引入两根接地线分别与保安接地排和机架相连。通信设备除接到工作接地(即直流电源地)外，其机壳应接到保护接地。机房内所设活动地板下方应设2mX2m左右的金属网格，供活动地板支架作接地使用，该地网至少有两根从接地汇集线引接的地线。机房内的空调等金属设施应从接地汇集线上引接保护地线。通信机房内地线的布置方式，可采取辐射式或平面型，这就要求机房内所有通信设备除从分汇集线上就近引接地线外，不得通过安装加固螺栓与建筑钢筋相碰而形成电气连通。4、为便于接地电阻值的测量，可设置辅助接地电极。5、对原有通信局(站)，应根据本规定的原则，对其接地与防雷设施加以完善，以确保通信安全。三、接地电阻值各类通信局(站)联合接地装置的接地电阻值(暂定)列表。接地电阻。适用范围<1综台楼、国际电信局、汇接局、万门以上程控交换局、2000路以上长话局。<32000门以上1万门以下的程控交换局、2000路以下长话局<52000门以下程控交换局、光缆端站、载波增音站、地球站、微波枢纽站、移动通信基站。<10微波中继站、光缆中继站、小型地球站。<20（注）微波无源中继站。<10适用于大地电阻率<100Q.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地。<15适用于大地电阻率为101〜500Q.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地。<20适用于大地电阻率为501〜1000Q.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地。注：当土壤电阻率太高，难以达到20Q时，可放宽到30Q。第五部分电源设备一、高频开关整流器高频开关整流器是现代通信电源系统的主要组成部分，工作频率一般在30〜60kHz（IGBT复合功率管）,MOSFET功率变换管可做几百kHz,所以具有效率高、功率密度大、体积小、输入电压范围宽等优点。MOSFET:金融一氧化物半导体场效应管，是近年来发展的高速、大功率、高耐压的开关器件。IGBT:绝缘栅绝缘栅双极大功率友流输入友流输入高频开关整流器模块的结构方框图如图所示，方框图中包含输入滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、DC/DC功率变换电路、滤波输出电路、及辅助电源及监控电路。DC/DC功率变换电路、功率因数补偿电路中采用了MOSFET管，滤波输出电路、辅助电源电路中PWM（脉冲宽度调制）控制电路都采用了IGBT、MOSFET组合开关管技术。高频软开关功率变换技术：功率开关管若在其漏、源极电压为零时导通，而导通电流降至零时才关断，这种开关叫软开关。（工作过程中开关损耗小）功率开关管在有电压和电流时开通或关断，这种开关叫硬开关。1、各部分功能如下：输入滤波电路：这部分电路包括低通滤波、浪涌电压吸收电路，主要用于抑制电网侧的高次谐波电流、其模噪声和差模噪声、浪涌电压以及外界空间的射频干扰。整流电路：这部分电路只是把单相或三相交流电变为脉动直流电压，所有的整流器模块都是采用整流桥做为整流电路。功率因数校正电路：这部分电路是用来抑制输入电流中的谐波成分，使输入电流波更接近于正弦波，减少无功功率，同时也净化了交流电网。一般分为无源校正和有源校正，前者可校正到0.92〜0.94，而后者可校正到0.999。DC/DC功率变换电路：这部分电路由高频功率变换和整流电路组成，将高压直流变换成-48V(-24V)低压直流电源。(隔离式DC/DC功率变换器：推挽式功率变换器、全桥式功率变换器、半桥式功率变换器、单端正激功率变换器)滤波输出电路:PWM型开关整流器的输出主回路引线间噪声由锯齿波噪声、尖峰噪声和低频调制噪声组成，由LC组成的的输出滤波器主要是滤除锯齿波和尖峰噪声。辅助电源：是机内一个功率很小的DC/DC变换器。主要为PWM控制电路、监控电路、保护电路及显示器供电。保护电路：是不可缺少的重要部分，输入端保护主要是防止输入电压过高造成的损坏，输出端保护主要是防止输出过流或短路损坏电源。另外，还有过温保护，防止环境温度过高或由于其他原因引起机内温度过高引起功率器件的损坏。2、高频开关电源性能指标直流输出电流额定值系列：2、5、10、20、25、(30)40、50、80、100、200A整流器在其直流输出电压的调节范围内均应满足以上相应的直流输出电流额定值。直流输出电压标称值：-48V。环境条件：整流器的工作环境应无腐蚀性、爆炸性和破坏绝缘的气体及导电尘埃，并远离热源。温度工作温度：一5°C〜40°C，贮存温度：-40°C〜70°C相对湿度工作相对湿度：W90%(40°C±2°C)贮存相对湿度：W90%〜96%（40°C±2°C）大气压力86〜106kPa,（86kPa以下要求与制造厂商协商解决）。冲击与振动整流器应能承受以下冲击、振动的条件：冲击：峰值加速度为150m/s2,持续时间为1lms。振动：频率为10〜55Hz（正弦扫频），振幅为0.35mm。交流输入电压：额定电压单相：220V三相：380v额定频率与范围：50Hz±2Hz电压波动范围交流输入电压的波动范围应为其额定值的85%〜110%。单相范围为187〜242v；三相范围为323〜418v。使用性能直流输出电压可调节范围直流输出电压可调节范围为43,2〜57.6v。整流器的直流输出电压值在可调节范围内应具有手动或由监控电路（系统监控单元）控制连续可调的功能。直流输出电压工作方式整流器在稳压工作的基础上，应能与蓄电池并联以浮充、均充及蓄电池放电测试工作方式向通信设备供电（或应具有该方面的接口）。遥测、遥信、遥控性能整流器应具有RS-232、RS-422/4853种接口中的一种或其他形式的接口电路与监控电路连接，在监控电路控制下应符合以下要求。遥测：输出电压、输出电流。遥信：开，关机状态、工作状态（均充/浮充，测试、限流）、故障，正常状态。遥控：开，关机状态转换、均充，浮充，测试工作状态转换。均分负载（并机工作）性能整流器应能采用多台同型号整流器并机工作。并机工作时整流器自主工作或受控于系统监控单元时应做到均分负载，在单机50%〜100%额定输出电流范围内其均分负载的不平衡值应不超过直流输出电流额定值的土5%。过、欠电压保护性能交流输入过、欠电压及缺相保护整流器应能监视电网电压的变化，当交流输入电压值过高或过低时，为了保证整流器的安全工作，整流器应具备以下交流输入过、欠电压及缺相保护功能：当电网电压过高时，整流器应具有过电压关机保护的功能，电网电压恢复正常后，应能自动恢复工作；过压保护电压的设定不应低于额定电压值的115%（单相应N253v，三相应N437v）；当电网电压过低时，整流器应具有欠电压保护的功能，电网电压恢复正常后，应能自动恢复工作；欠压保护电压的设定不应高于额定电压值的80%（单相应W176V。三相应W304V）:三相电压输入时，电网出现缺相时整流器应具有缺相保护功能，电网恢复正常后.应能自动恢复工作。直流输出过、欠电压保护整流器直流输出电压的过、欠电压值可由制造厂根据用户要求设定。整流器应具备以下直流输出过、欠电压保护功能；当整流器的直流输出电压值达到过电压设定值时，应能自动告警与关机保护，故障排除后，应能人工恢复工作；当整流器的直流输出电压值达到欠电压设定值时，应能自动告警，故障排除后，应能自动恢复工作。直流输出电流的限制性能整流器应具有直流输出电流的限制性能，限制电流范围应在其额定值的105%〜110%。当整流器直流输出电流达到限流值时，整流器应进入限流工作状态。整流器的直流输出电流除限流性能外，还应有短路的自动保护性能。当故障排除后，整流器应能自动恢复工作。熔断器（或断路器）保护性能整流器为限制某些故障的进一步扩大，主电路应设有熔断器（或断路器）保护性能。告警性能整流器在各种保护性能动作的同时，应能自动发出相应的可见告警信号。技术指标电网电压波动的适应性当整流器的交流输入电压达到本标准所要求的上限值或下限值时，整流器应能正常工作。效率与功率因数整流器在单机输出最大功率不小于1500W时，其效率应不小于90%，功率因数应不小于0.92。整流器在单机输出最大功率小于1500w时，效率应不小于85%，功率因数应不小于0.95。杂音电压电话衡重杂音电压整流器直流输出端电话加权衡重杂音电压应W2mV。宽频杂音电压整流器直流输出端在3.4〜150kHz频带内的宽频杂音电压应W50mV。整流器直流输出端在O.15〜30MHz频带内的宽频杂音电压应W20mV。离散频率杂音电压整流器直流输出端在3.4〜150kHz频带内的离散频率杂音电压应W5mV。整流器直流输出端在150〜200kHz频带内的离散频率杂音电压应W3mV。整流器直流输出端在200〜500kHz频带内的离散频率杂音电压应W2mV。整流器直流输出端在0.5〜30MHz频带内的离散频率杂音电压应WlmV。峰一峰值杂音电压整流器直流输出端在0〜20MHz频带内的峰一峰值杂音电压应＜200mV。负载效应（负载调整率）不同负载情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的土O.5%。源效应（电网调整率川不同交流输入电压情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的土O.1%。温度系数（1°c）相对于20C环境温度情况下，温度每变化1C时的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的土0.02%。稳压精度不同交流输入电压与负载进行组合，各种情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的±0.6%。负载效应恢复时间（动态响应）由于负载的阶跃变化（突变）引起的直流输出电压变化后的恢复时间应不大于200网，其超调量应不超过输出电压整定值的土5%。注：恢复时间是指直流输出电压变化量上升至大于稳压精度处开始，恢复至小于等于并不再超过稳压精度处为止的这段时问。开关机过冲幅度由于开关机引起直流输出电压变化的最大峰值应不超过直流输出电压整定值的±10%。启动冲击电流（浪涌电流）由于启动引起的输入冲击电流应不大于额定输入电压条件下最大稳态输入电流峰值的150%。软启动时间软启动时间（从启动至直流输出电压爬升到标称值所用的时间）可根据用户要求确定，一般为3〜10s。可靠性指标MTBFNlX105h。（高频开关电源设备在15年的使用时间内，平均失效间隔时间（MTBF）应N5X104h,不可用度M6.6X10-6。）绝缘电阻和绝缘强度绝缘电阻试验电压为直流500V时，整流器主回路的交流部分和直流部分对地以及交流部分对直流部分的绝缘电阻均不低于2MQ。绝缘强度交流电路对地、交流电路对直流电路应能承受50Hz、有效值为1500V的交流电压（漏电流W30mA）或等效其峰值的2120V直流电压1min，且无击穿与飞弧现象。直流电路对地应能承受50Hz、有效值为500V的交流电压（漏电流＜30mA）或等效其峰值的710v直流电压1min，且无击穿与飞弧现象。音晌噪音不大于55dB（A计权）。电磁兼容传导骚扰限值应符合YD/T983-1998表2中A级的要求。辐射骚扰限值应符合YD/T983-1998表4中A级的要求。谐波电流限值单相交流输入的整流模块应符合YD/T983-1998表6中A类设备的限值要求。电压起伏和闪烁限值。应符合YD/T983-1998表8中的要求。抗扰性针对整流器外壳表面的抗扰性有：电磁场辐射抗扰性、静电放电抗扰性。针对整流器直流端口的抗扰性有：射频场传导抗扰性、电快速瞬变脉冲群抗扰性。针对整流器交流端口的抗扰性有：射频场传导抗扰性、电快速瞬变脉冲群抗扰性、浪涌（冲击电压波与冲击电流波）、电压暂降、电压短时中断。整流器在进行以上各种抗扰性试验中或试验后应符合YD/T983-1998表9中的要求。对地漏电流应符合GB4943-1995中5.2.2表17最大对地漏电流的要求。当漏电流大于3.5mA时，漏电流不应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。在大漏电流通路上，内部保护接地导线的截面积不应小于1.Omm2。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“大漏电流，在接通电源之前必需先接地。二、交流不间断电源UPS分为在线式、后备式和在线互动式。（在线式无论从工作原理、电路组成、技术水平及使用方法等方面都优于后备式和在线互动式，占据了UPS产品的主导地位。）1、在线式UPS电源的组成及工作原理：电路组成及框图如图所示。工作原理：当市电电压和频率符合UPS的输入参数设定值时，经过AC/DC整流器变换为直流电源，即是DC/AC逆变器的直流输入，又为电池提供充电电流。逆变器将输入的直流电压经PWM全桥变换后经过静态开关输出一个叠加有高频成分的工频正弦波电压，在经输出滤波电路把正弦波电压上的高频成分滤出掉，在输出端得到失真度较小的正弦波电压。当时电中断或不能满足UPS的输入要求时，UPS的输入AC/DC整流器将关闭，后备蓄电池将以无切换时间的方式向逆变器供电，以保证输出端负载得到连续稳定的高质量供电。当市电重新恢复供电时，蓄电池组便停止向逆变器供电，充电器向蓄电池组补充消耗的电能，以备再次使用。当市电存在且在UPS输入允许范围之内时，由于DC/AC逆变器发生故障或负载功率大于逆变器输出额定功率时，为保证负载仍能正常工作，逆变器输出端的静态开关切换到旁路供电状态，此时市电通过输入滤波器和输出端静态开关直接为负载供电。当逆变器恢复正常或负载功率降到逆变器输出额定功率之内时，输出静态开关将自动由旁路供电切换到逆变器供电。UPS的控制电路较为复杂，尤其是三进三出的大中型UPS的高警及保护功能非常齐全，使识别、控制、保护电路较为复杂庞大，这些电路的相互动作与控制必须符合设计的时序与逻辑关系。控制电路包括：输入的交流电流、频率、相序、蓄电池组电压及容量检测电路，等等。UPS电源的输入、输出相数可分为单进单出、三进单出、三进三出。单进单出的功率一般在10KVA以下；三进单出一般在20KVA以下,这种转旁路供电时，负载只由一相市电供电，过大的功率会使市电三相不平衡，用量很小；三进三出的UPS电源用在20〜400KVA或更大。2、UPS电源的使用双机串联热备用：如图所示。用于双机串联的两台UPS电源的交流输入必须是来自同一相交流市电，才能使主机正常工作，确保UPS主机在同频率、同相位条件下进行旁路切换。UPS主机逆变器的静态开关是影响串联热备用供电系统供电可靠的重要部分，静态开关一旦发生故障则主、备用UPS电源均无法为负载供电。双机并联容余供电：如图所示。由于这种双机并联中的UPS电源系统必须具有并机功能，两台UPS电源中的并机控制电路通过信号线来调整输出电压的频率、相位及幅度，使其满足并联输出的要求。这种并联使用的方式是为了提高供电系统的可靠性，而不是用于供电系统的扩容。所以，这种使用方式必须保证供电系统具有50%的冗余度，即负载的总容量不要超过一台UPS的额定输出容量，当其中一台UPS电源发生故障时，另一台UPS电源承担所有负载的供电。这种两台冗余并联供电的UPS电源，由于其输出容量只是额定容量的50%，所以两台UPS电源始终在低效率下运行。具有这种并联功能的UPS电源一般可允许三台，有的厂家称可做到六台。另外还有用并机柜来实现两台UPS电源的冗余并联的，如图所示。旁路UPS2通过并机柜控制负载均分，并机柜带有自动旁路转换功能。当其中一台UPS电源发生故障时，全部负载将自动转由另一台UPS供电。如图是主从并联热备份的连接方法。UPS主机承担全部负载供电，备机UPS处于热备份状态，当UPS主机发生故障或市电中断电池放电结束时，自动切换到备机UPS供电，市电恢复后或主机UPS修复后，自动切换柜将负载自动恢复到由UPS主机供电状态。（为了减少切换次数，可将自动切换柜设计为无主备用工作方式，即先有输出电压的UPS为主机，主机故障退出系统后，另一台UPS即成为主机，修复后的UPS重新接入系统时自动切换柜将不再切换，仍保持原有供电状态。）3、UPS电源的测量指标:输入电压允许范围：这一指标是UPS生产商根据市电电网的一般变化范围和内部整流电路型式二确定的。输入功率因数：输入的有功功率与视在功率之比。输入电流谐波成份：由于UPS电源输入电路的非线性特性，必然会产生一定的电流谐波,UPS电源输入电流谐波成份定义为3〜39次奇次电流谐波的有效值与基波电流有效值之比。（这是衡量三相大功率UPS是要注意的指标，输入功率因数越高，输入电流谐波成份越小。）频率跟踪范围：当交流供电时，UPS电源输出频率跟随输入交流频率的范围。（一般在土4%）频率跟踪速率：UPS电源输出频率跟随输入交流频率的快慢，用Hz/S来表示。（一般在1Hz/S）输出电压稳压精度：在UPS输入电压下限值测量其额定负载时的输出电压，在，UPS输入电压上限值测量其空载输出电压。二者与额定输出电压的差值再与额定电压之比即为输出电压稳压精度。（选择的UPS如果输入电压范围较宽，对此指标不用要求太高，一般在土3%〜±5%之内是比较经济适用的）输出电压波形失真度：用电压波形失真度仪器或电力谐波分析仪直接测。逆变旁路切换时间：当逆变器发生故障或负载出现过载时，UPS将自动把负载切换到旁路由市电供电。转换效率：指在输入额定电压、输出额定负载时，输出的有功功率与输入的有功功率（不含电池充电功率）之比。（重要指标，转换效率高的UPS，功率器件温升低。整机运行的可靠性及寿命都会有所提高）。输出功率因数：UPS输出电压与电流之间所能允许的最大相位差，也叫相移电位差。（用来衡量UPS对感性、容性等线性负载的驱动能力）输出电流峰值系数：脉冲电流的峰值与其基波电流的有效值之比。过载能力：取决于整流器与逆变器的功率设计余量。并机输出电流不平衡度：各台UPS输出电流与平均电流的差再与平均电流之比。输出电压不平衡度：UPS电源的保护功能：环境条件：正常使用条件环境温度：5°C〜40°C；相对湿度＜93%〔（40±2）°C,无凝露〕海拔高度应不超过1000m;若超过1000m时应按GB/T3859.2规定降容使用。贮存运输环境及机械条件温度：-25C〜+55C（不含电池）振动、冲击条件应符合GB/T14715-93中5.3.2规定。外观与结构：机箱镀层牢固，漆面匀称，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。机箱表面平整，所有标牌、标记、文字符号应清晰、正确、整齐。各种开关便于操作，灵活可靠。电气性能序号指标项目技术要求备注IIIm1输入电压可变范围±25%±20%+10%-15%2输入功率因数N0.95N0.90N0.853输入电流谐波成份<5%<15%<25%规定3〜39次THDA4输入频率50Hz±4%5频率跟踪范围50Hz±4%可调6频率跟踪速率<1Hz/s7输出电压稳压精度±1%±3%±5%8输出频率(50±0.5)Hz电池逆变工作方式9输出波形失真度<2%<3%<5%线性负载10输出电压不平衡度<5%11动态电压瞬变范围±5%电池逆变工作方式12瞬变响应恢复时间<20ms<40ms<60ms电池逆变工作方式13输出电压相位偏差<3°平衡线性负载14市电电池切换时间0ms<4ms<4ms15旁路逆变切换时间<1ms<4ms<4ms逆变器故障切换时16电源效率>10kVAN90%<10kVA*0%正常工作方式17输出功率因数<0.818输出电流峰值系数N3:1电池逆变工作方式19过载能力10min1min30s正常工作方式，过载125%20噪声<55dB(A)<60dB(A)<70dB(A)21并机负载电流不均衡度W5%对有并机功能的UPS电磁兼容限值传导干扰在150kHz〜30MHz频段内，系统电源线上的传导干扰电平应符合YD/T983-1998中规定的限值。电磁辐射干扰在30MHz〜1000MHz频段内系统的电磁辐射干扰电压电平应符合YD/T983-1998中5.2表4中规定的限值。抗干扰性能要求应符合YD/T983-1998中7.3表9和续表9中规定的判断准则。保护功能输出短路保护：输出负载短路时，UPS应立即自动关闭输出，同时发出声光告警。输出过载保护：输出负载超过UPS额定负载时，应发出声光告警；超过过载能力时，应转旁路供电。过温度保护：UPS机内运行温度过高时，发出声光告警并自动转为旁路供电。电池电压低保护：当UPS在电池逆变工作方式时，电池电压降至保护点时，发出声光告警，停止供电。输出过欠压保护：UPS输出电压超过设定过、欠电压值时，发出声光告警并转为旁路供电。抗雷击浪涌能力：UPS应具有防雷装置，能承受模拟雷击电压波形10/700us,幅值为5kV的冲击5次，模拟雷击电流波形8/20us,幅值为20KA的冲击5次，每次冲击间隔为1min,设备仍能正常工作。遥测、遥信性能：UPS应具备RS232或RS485/422标准通讯接口，并提供与通讯接口配套使用的通讯线缆和各种告警信号输出端子。遥测：三相输入电压、直流输入电压、三相输出电压、三相输出电流、输出频率、标示蓄电池电压（可选），标示蓄电池温度（可选）。遥信：同步/不同步状态、UPS/旁路供电、蓄电池放电电压低、市电故障、UPS故障。电池组智能管理功能：UPS应具有定期对电池组进行自动浮充、均充转换，电池组自动温度补偿及电池组放电记录功能。外壳防护要求：PS保护接地装置与金属外壳的接地螺钉间应具有可靠的电气连接，其连接电阻应不大于0.1Q。安全要求绝缘电阻：UPS的输入端、输出端对地，施加500V直流电压，绝缘电阻应大于2MQ。绝缘强度:UPS的输入端、输出端对地应能承受50Hz,2000V的交流电压1min,漏电流应小于10mA,或2800V直流电压，1min,漏电流应小于1mA,无击穿、无飞弧。对地漏电流：UPS机壳对地的漏电流应不大于3.5mA。可靠性要求UPS设备在正常使用环境条件下，平均无故障间隔时间MTBF应不小于100000小时（不含蓄电池）。（在使用寿命时间内，交流不间断电源设备的平均失效间隔（MTBF）应三2x104h不可用度^2.5x10-5；在使用寿命时间内，交流不间断电源设备的平均失效间隔（MTBF）应M1x105h不可用度^5x10-6）。三、固定型阀控密封式铅酸蓄电池1、构成：极板由板栅与活性物质构成，分正极板与负极板。隔板与电解液隔板由超细玻璃纤维制成，电解液为一定比重的稀硫酸溶液。外壳包括槽、盖、盖板等塑料件汇流排与端极柱电池极板内部与电池外部之间的导流体。安全阀由阀体、橡胶件与防爆片组成。2、铅酸蓄电池的反应原理PbO°+Pb+2HSO4f—2PbSO+2HO22442放电时，正极板上的PbO2与负极板上海绵状的Pb与h2so4反应转化为PbSO4与史0；充电时，正、负极板上的PbS04与海绵转状Pb。其中H+、SO42-等离子通过多孔状活性物质中的微孔进行扩散；电子通过板栅与活性物质进行传导。正极放电过程：正极放电时，PbO2转化为PbSO4，其反应式可表示为：PbO+3H++SO』-i+2e=PbS0+2H02442正极充电过程：正极充电时，正极上形成的PbS04又被氧化为PbO2,其反应式为：PbS04+2H20=PbO2+HSO4-i+3H++2e负极放电过程负极放电时，海绵状Pb转化为PbS04,反应式为：Pb+H2SO4=PbS04+2H++2e负极充电过程负极充电时，放电产物PbS0又还原为海绵状Pb，反应式为:4PbS04+2H++2e-Pb+H2SO43、特点：实现了密封，基本上无酸雾溢出，不用加酸、补水，维护方便，可以和通信设备放在同一房间，节约机房面积，为电池的智能化无人职守奠定了基础。4、电池容量计算：〉「KITQ—nh+0.008〉-25）］其中：Q一蓄电池容量（Ah）；K一安全系数，取1.25；I一负荷电流（A）；T一放电小时数（h），n一放电容量系数，当T取3h时，n取0.75；当T取10h时，n取1；当T取8h时，n取0.94；a-电池温度系数（1/°C）当TM10时，a=0