通信电源介绍

通信电源

通信电源系统组成及供电要求

第一讲本章内容重难点本章内容：1、通信电源的作用、分类；2、通信电源的系统组成、系统原理、各组成设备作用；3、通信电源供电要求。本章重难点：

通信电源的系统组成、系统原理、各组成设备作用1.1通信电源的基本分类通信电源的作用：向通信设备提供直流电或交流电的电能源，它是任何通信系统赖以正常运行的重要组成部分。1.1.1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。

（1）、交流基础电源①定义由市电或备用发电机组（含移动电站）提供的低压交流电源，称为通信局（站）的交流基础电源。②额定电压低压交流电的额定电压为220V/380V（三相五线制），即相电压220V，线电压380V；额定频率为50Hz。③来源来自于电网或发电机组（2）直流基础电源（一次电源）①定义向各种通信设备、通信逆变器和直流变换器提供直流电压的电源，称为直流基础电源。②标称值首选标称值-48V③来源由整流器输出或由蓄电池组提供。1.1.2机架电源1、机架电源是指通信设备内的插件电源。2、换流设备整流器、逆变器和直流变换器，统称为换流设备。1.2通信局（站）电源系统的组成1、什么是通信局（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和系统的总称。2、通信局（站）电源系统的组成该系统由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成。3、通信局（站）电源系统的组成方式三种比较典型的系统组成方式：集中供电、分散供电、混合供电。第二讲

集中供电方式电源系统1.2.1集中供电方式电源系统的组成1、集中供电方式电源系统的组成方框示意图2、交流供电系统（1）、主用交流电源主用交流电源为市电，主要从高压电网引入。（2）、专用变电站：包括高压开关柜和降压电力变压器。①高压开关柜：引入10kV高压市电等②降压电力变压器a.作用：把三相10kV高压变成220V/380V低压。b.使用类型：一般采用油浸式变压器，如在主楼内安装，应选用干式变压器。c.配线方式（供电方式）：三相五线制（即TN-S系统）配线方式，如下图：三相五线制相线（A、B、C）：三根中线（零线）N：有电流流过，保证负载三相电压平衡。保护地线PE：无流零线，保证人身和设备的安全。颜色规定：相线为U相（A相）黄色、V相（B相）绿色、W相（C相）红色，零线为黑色，保护地线为黄、绿双色。注意事项：严禁在零线和保护地线中加装开关或熔断器；严禁采用零线作为保护地线。（3）、备用发电机组或移动电站①作用：当市电停电时，用它向交流配电屏和保证建筑负荷等供给220V/380V交流电。②组成：备用发电机组主要采用柴油发电机组。由柴油机和发电机组成。③发电机组和市电交流供电系统连线要求需要注意，备用发电机组三相电压的相序，在交流供电系统的线位上必须与市电三相电压的相序一致；备用发电机组的零线和保护地线，必须与市电的零线和保护地线分别可靠地连接。否则，会引起用电设备工作异常，甚至可能损坏设备。假如发现相序接错，将接备用发电机组输出端的三根相线中任意两根对调，即可纠正。配电屏等（4）、市电油机转换屏①作用：为交流配电屏和保证建筑负荷供电；完成市电供电或备用发电机组供电的自动或手动切换。②保证建筑负荷是指通信用空调设备、保证照明、消防电梯和消防水泵等。（5）、低压配电屏①作用：对一般建筑负荷进行市电供电的分配、通断控制、监测和保护。②一般建筑负荷是指一般空调、一般照明以及其他备用发电机组不保证的负荷。（6）、交流配电屏主要作用是对各高频开关整流器、交流不间断电源设备（UPS）等进行供电的分配、通断控制、监测、告警和保护。（7）、交流不间断电源设备（UPS）①作用：为交流供电设备提供不间断的交流电源。②组成：UPS由整流器、蓄电池组、逆变器和静态开关等部分组成，2、直流供电系统直流供电系统由整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路组成。直流供电系统向各种通信设备和逆变器等提供直流不间断电源。（1）、整流器①作用：它将低压交流电变成所需直流电。②类型及特点晶闸管整流器（相控整流器）：体积大、重量重、效率和功率因数较低、噪音大、智能化程度低。高频开关整流器：具有小型、轻量、高效率、高功率因数、高可靠性、无可闻噪音以及智能化程度高、可以远程监控、无人值守或少人值守等优点。（2）、蓄电池

①蓄电池的运行有充放电、半浮充和全浮充三种工作方式。

②全浮充工作方式，如下图（2）、蓄电池交流电正常时，整流器供给全部负载电流，并对蓄电池组进行补充充电，使蓄电池组保持电量充足，此时蓄电池组仅起平滑滤波作用；当交流电源中断、整流器停止工作时，蓄电池组放电供给负载电流；当交流电源恢复、整流器投入工作时，又由整流器供给全部负载电流，同时它以稳压限流方式对蓄电池组进行低电压恒压充电。为了保证直流电源不间断，蓄电池组是必不可少的。③全浮充工作方式中的蓄电池作用交流电正常时，蓄电池组起平滑滤波作用；交流电源中断，蓄电池组放电供给负载电流。（3）、直流配电屏①作用：它把整流器的输出、蓄电池组和负载连接起来，构成全浮充工作方式的直流不间断电源供电系统，并对直流供电进行分配、通断控制、监测、告警和保护。②直流配电屏类型（按照配电方式不同分类）：低阻配电和高阻配电低阻配电：馈电线截面积应足够大，线路电阻小，线路压降小，损耗小，但负载短路电流大，易引起直流电压跌落等。高阻配电：馈电线截面积小，线路电阻大（一般取45mΩ），线路压降大，损耗大，但负载短路电流小，直流电压跌落小等。3、接地系统

（1）、接地的必要性为了保证通信质量、系统正常运行并确保设备与人身安全。（2）、接地分类按照功能分：工作接地、交流工作接地）、保护接地和防雷接地。按照接地方式分：分设接地和联合接地。（3）、联合接地系统组成由接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线4部分组成。（4）、通信局（站）联合接地方式的接地电阻值要求表1—14、集中监控系统集中监控系统对各个独立的通信电源系统和系统内各个设备进行遥测、遥信、遥控，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障并通知人员处理，从而实现通信电源的少人或无人值守、集中维护管理。第三讲

分散供电方式电源系统

1.2.2分散供电方式电源系统的组成

1、分散供电方式电源系统的组成方框示意图2、分散供电方式和集中供电方式比较

集中供电方式：设备集中，便于维护；但直流馈线线路长，压降大，线路损耗大；且易出现全局通信中断，可靠性差。分散供电方式：直流供电系统分散，交流供电系统集中；；直流馈线线路短，压降小，线路损耗小；不易出现全局通信中断，可靠性高；但设备分散，不便于维护。

1.2.3混合供电方式电源系统的组成光缆中继站和微波无人值守中继站，可采用交流电源和太阳电池方阵（或风力发电机）相结合的混合供电方式电源系统。如下图。1.2.4一体化供电方式电源系统的组成

一体化供电方式，即通信设备和电源设备组合在同一个机架内，由交流电源供电。电源设备包括：整流模块、交直流配电装置、蓄电池组和监控单元。第四讲

通信电源供电要求1.3通信电源供电要求

总体要求：通信电源系统必须保证稳定、可靠和安全地向通信设备供电，供电不中断，供电质量达到规定指标的要求，电磁兼容性符合相关标准的规定。通信电源设备还应效率高、节约能源、体积小、重量轻、便于安装维护和扩容，并应智能化程度高，可以进行集中监控、实现少人或无人值守。对通信电源供电的具体要求，主要有以下几方面。1.3.1供电可靠性

1、通信电源系统的可靠性用“不可用度”指标来衡量。2、通信电源系统主要设备的可靠性，用“不可用度”和“平均失效间隔时间（MTBF）”指标来衡量。1.3.2供电质量

1、交流基础电源质量（1）、通信设备用交流电供电时，电压允许变动范围为：额定电压值的+5%～-10%，即相电压231V～198V、线电压399V～342V。（2）、通信电源设备及重要建筑用电设备用交流电供电时电压允许变动范围为：额定电压值的+10%～-15%，即相电压242V～187V、线电压418V～323V。当市电供电电压不能满足上述规定时，应采用调压或稳压设备来满足电压允许变动范围的要求。（3）、交流电的频率允许变动范围为额定值的±4%，即48Hz～52Hz；电压波形正弦畸变率*应不大于5%。（4）、功率因数值要求：应根据供用电规则的要求安装无功功率补偿装置。2、直流基础电源质量（1）-48V电源允许电压变动范围为：-40V～-57V。（2）、高频开关整流器的输出电压应自动稳定，其稳压精度达到≤±0.6%。（3）杂音电压

1.3.3安全供电通信电源系统用电安全性要求：首先，通信局（站）电源系统应有完善的接地与防雷设施，具备可靠的过压和雷击防护功能，电源设备的金属壳体应可靠地保护接地；其次，通信电源设备及电源线应具有良好的电气绝缘，包括有足够大的绝缘电阻和绝缘强度；第三，通信电源设备应具有保护与告警性能。1.3.4电磁兼容性（EMC）电磁兼容性（ElectromagneticCompatibility缩写EMC）的定义是：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它有两方面的含义，一方面任何设备不应骚扰别的设备正常工作，另一方面对外来的骚扰有抵御能力。即电磁兼容性包含电磁骚扰和对电磁骚扰的抗扰度两个方面。

本章小结：1、通信电源的作用：向通信设备提供直流电或交流电的电能源。2、分类：可分为交流电源和直流电源；基础电源和机架电源。3、通信电源的系统组成：交流供电系统、直流供电系统、接地系统、监控系统。4、通信电源系统原理：包括（1）市电正常时的供电情况；（2）市电停电备用发电机未供电前的系统供电情况；（3）备用发电机供电情况。5、各组成设备作用：包括变压器、备用发电机、UPS、交流直流配电屏、整流器、蓄电池等交流直流系统的设备及作用。6、通信电源供电要求：稳定、可靠、安全供电电，供电不中断，供电质量达到规定指标的要求，电磁兼容性符合相关标准的规定。第五讲

阀控式密封铅酸蓄电池本章内容重难点本章内容：1、蓄电池的作用、分类与型号、结构；2、阀控式密封铅酸蓄电池基本工作原理、工作特性及技术指标；3、阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护。本章重难点：1、阀控式密封铅酸蓄电池基本工作原理、工作特性；3、阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护。2.1概述

2.1.1蓄电池在通信系统中的作用1、在直流供电系统中作用蓄电池与整流器并联组合为浮充供电系统：整流器正常输出时蓄电池荷电待用，可起到平滑滤波的作用，降低整流器输出杂音，提高供电质量；当整流器故障或交流电中断时，蓄电池对负载供电，确保供电不中断。2、在交流不间断电源系统（UPS）中的作用蓄电池是不可缺少的后备电源，交流输入中断时，逆变器将蓄电池提供的直流电逆变为交流电给负载供电。3、，蓄电池还被用作中小型油机发电机组的起动电源等。2.1.2蓄电池的分类与型号1、分类（1）、按所使用的电解质分：碱蓄电池、酸蓄电池（铅酸蓄电池）。（2）、按蓄电池使用环境不同分：移动型、固定型。（3）、按电池槽结构分：半密封式和密封式；半密封式有防酸隔爆式和消氢式，密封式分为全密封式和阀控式。（4）、依据电解液数量分：贫液式、富液式。2、型号命名

根据《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》的规定，命名方法如下图：

额定容量蓄电池型号单体电池个数例：GFM—1000为额定电压2V、额定容量1000Ah的固定型(G)阀控式(F)密封(M)蓄电池。

3—Q—240为3只单体电池、额定电压6V、额定容量240Ah的起动(Q)电池。2.1.3阀控式密封铅酸蓄电池的定义及结构阀控式密封铅酸蓄电池的定义正常使用时保持气密和液密状态，当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体；当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池内部；在使用寿命期间不用补加电解液和水。

2、VRLA电池的结构特点（1）负极容量相对于正极容量过剩，使其具有吸附氧气并将其化合成水的功能，以抑制氢氧气体的发生速率。在使用寿命期间不用补加电解液和水。（2）固定电解液。可以在不同位置安装，一般为水平和竖直。（3）改进板栅材料采用无锑（或低锑）铅钙合金制作正极板栅，以提高抗腐蚀能力。采用铅钙合金制作负极板，以提高析氢过电位。（4）电池盖上装设单向节流阀，且有防酸雾垫，在使用期间，没有腐蚀气体泄出，蓄电池组可以和设备安装在同一个房间。3、VRLA电池的结构组成

如下图VRLA电池的结构组成（1）、正、负极板组①正极板活性物质：多孔性二氧化铅（PbO2）②负极板活性物质：绒状铅（2）电解液①种类：稀硫酸溶液、硫酸硅胶②作用浸润正负极板上的活性物质，并形成导电粒子，且在有电流状态参与电极反应。（3）隔膜（材料为：超细玻璃纤维（AGM））①特点具有高吸附电解夜的能力；高孔率；低电阻及化学稳定性好等②作用防止正负极板短路；阻挡杂质离子的扩散；贮存电解液；以及提供氧气由正极扩散到负极的通道。VRLA电池的结构组成（4）电池槽①作用电池槽由槽壳、槽盖所组成，用于盛装正负极板组、电解液及附件等。②材料特点阻燃性③单向阀作用用于泄放高压盈余气体，以避免电池槽发生炸裂。④接线端子有正、负接线端子；由铅合金或铜铸造，并有螺纹，便使用时与外电路相连。第六讲

VRLA电池的基本原理特性及指标2.2.1VRLA电池的基本原理1、电动势的产生（1）、电动势的产生原理（2）、电动势经验公式蓄电池开路时正、负极之间的电位差，就是蓄电池的电动势E。（3）、电动势标称值：2V2、铅酸蓄电池的电化学反应原理（1）、总电化学反应式PbO2+2H2SO4+Pb

放电PbSO4+2H2O+PbSO4

充电（2）、特点放电是蓄电池将储存的化学能转换为电能向外电路输出的过程。放电时，正负极板的活性物质不断转换为硫酸铅（PbSO4），由于PbSO4导电性差，所以，放电时，电池内阻增加；另外，硫酸不断被消耗，同时生成水，因此电解夜比重减小，电池端电压降低。充电：利用外来直流电源（整流器，其输出的正、负端应分别与蓄电池的正、负极相连。）向蓄电池输送电能，它是放电的逆过程，此时蓄电池将电能转化为化学能储存起来。充电时，正、负极板上的硫酸铅（PbSO4）分别被还原为PbO2和Pb，同时消耗水和生成硫酸，所以，电解夜比重增大，电动势增大。在充电后期，若继续以大电流充电，充电电流将会分解水，生成氢气和氧气。3、VRLA蓄电池的氧循环原理VRLA蓄电池采用负极活性物质过量设计和隔膜的电解液吸附作用，正极在充电后期产生的氧气通过隔膜扩散到负极，与负极海绵状的铅经过一系列反应后有水生成，使负极处于充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，一方面保证了蓄电池内部压力的安全，同时电池失水量很小，故使用期间不需加水加酸维护。2.2.2VRLA蓄电池的技术指标1、电动势与工作电压蓄电池正、负极平衡电极电位之差便是蓄电池的电动势，常用E表示，在数值上等于蓄电池达到平衡时的开路电压。蓄电池的工作电压是指电池有电流流过时正、负两极间的端电压，常用U表示。充电时U为蓄电池电动势与蓄电池内压降之和，放电时U为蓄电池电动势与蓄电池内压降之差。2、放电率（1）、定义放电率是针对蓄电池放电电流大小而言的，用时间率或电流率表示。（2）、放电时间率指在一定放电条件下，放电到终了电压的时间长短。（3）、放电电流率是为了比较蓄电池放电电流大小而设立的，通常以10小时率电流为标准，用I10表示。3、放电终止电压（1）、定义蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的最低电压称为放电终止电压（也称为终了电压），常用Uf表示。（2）、放电终止电压取值终止电压的数值视放电速率和需要而定。4、容量（1）、定义蓄电池在一定放电条件下所能放出的电量称为蓄电池的容量，是衡量电池储存电量能力的一个参数，用符号C表示。单位为安培小时，简称安时（Ah）。电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。（2）、理论容量（3）、额定容量额定容量又称为标称容量，是指在制造电池时，规定电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。固定型铅酸蓄电池是在25℃时，以10小时率电流放电到终了电压1.8V所能达到的容量为额定容量，用C10表示。10小时率电流为I10=C10/10=0.1C10移动型铅酸蓄电池是以20Hr容量C20作为额定容量，即在25℃时，以20小时率的电流放电到终了电压所能达到的容量。(4)、实际容量实际容量是指蓄电池在实际使用条件下所能输出的电量，受使用条件的影响，小于理论容量。在一定温度（t）下恒流放电时它等于放电电流I与放电时间T的乘积，即Ct=IT

电池内阻等5、电池内阻电池内阻影响电池工作电压、工作电流和输出能量，内阻越小电池性能越好。6、容量保存率由于电池内杂质的存在，使正极和负极活性物质逐渐被消耗而造成电池容量减小，这种现象称为自放电。蓄电池静置28天后其容量保存率应≥96％，静置90天后其容量保存率应≥80％。7、大电流放电8、寿命2V系列蓄电池，在环境温度不超过30℃的情况下，浮充运行寿命应≥10年。6V以上系列蓄电池的折合浮充寿命应不低于6年。9、防爆性能10、防酸雾性能11、耐过充电性能蓄电池所有活性物质返回到放电前充足电的状态再持续充电称为过充电。按规定要求试验后电池外观应无明显变形及渗液12、电池间连接压降13、蓄电池端压的均衡性14、浮充电压和均衡充电电压（1）、浮充、浮充电压①浮充（浮充充电）为补充自放电损失的电量，使蓄电池保持电量充足的连续小电流充电称为浮充电。②浮充电压浮充时所需的充电电压称为浮充电压。③浮充时对整流器状态要求自动稳压状态，其稳压精度达到≤±0.6%。④浮充电压值蓄电池浮充单体电压为2.20～2.27V/只（25℃）。参考值：2.23V/只（25℃）。温度补偿：温度±1℃，浮充电压3～-4mV/只。（2）、均充、均充电压①均充为使蓄电池组中各单体电池性能一致进行的充电称为均衡充电，简称均充。②均充电压均充时的充电电压称为均衡充电电压。③均充电压值蓄电池均衡充电单体电压为2.30～2.35V（25℃）。参考值：2.35V（25℃）。第七讲

VRLA蓄电池的工作特性1、温度特性（1）电池温度变化的起因（2）温度对电池性能的影响①温度对铅酸电池极化作用的影响温度越低，激化现象越严重，充电效率越低。②温度对电池使用容量的影响在一定环境温度范围内，使用容量会随温度升高而增加；但过高的温度（如超过45℃）则会使电池实际容量明显减小。③温度对电池内阻的影响在0～+30℃环境温度下放电，电池的内阻随温度升高而增大；在0℃以下时，温度降低，内阻增大。④温度对充电效率的影响低温下充电，充电效率降低。若在10℃以上的环境下充电，充电效率提高。⑤温度对自放电的影响温度越低，自放电速度愈小，所以低温条件有利于电池储存。⑥温度对寿命的影响蓄电池寿命随着温度的升高而缩短。充电特性传统充电方式有恒流充电和恒压充电两种。恒流充电是用恒定的电流对蓄电池充电，恒压充电是始终用大小一定的电压对蓄电池充电。而现在广泛采用的充电方式是限流恒压充电。（1）、恒流充电时蓄电池端压变化特性①以一定电流充电时，电池端电压逐步升高；在充电后期，端电压趋于稳定；停止充电后，端电压有所回落。如下图恒流充电时蓄电池端压变化特性②当充电电流增大时，同一时刻，电池端电压增大，充电终止提前达到。如下图③缺点：在充电后期，由于充电电流大，气体产生现象严重，终止电压高。（2）、恒压充电时电流变化特性①以一定电压充电时，充电电流逐步减小；在充电后期，充电电流趋于稳定；如下图②充电电压增大时，初始电流和终止电流都增大。如下图③缺点：在充电初期，充电电流大。（3）限流恒压充电特性①定义所谓限流恒压充电，是在蓄电池充电前根据蓄电池的需要设置好整流器的充电电压和蓄电池的充电限流值，充电时整流器根据设置的电压和充电限流值对蓄电池进行充电。②充电曲线，如下图限流恒压充电特性0～t0：恒流充电。要求整流器工作在稳流（限流）状态；限流值为0.1C10～0.25C10，一般可取0.1C10～0.2C10；电池端电压逐步升高。t0以后：恒压充电。要求整流器工作在稳压状态；充电电压不能高于均充电压和通信设备允许的电压上限；充电电流逐步减小。充电后期，端压、充电电流稳定不变。说明：在限流恒压充电中，电池充电所需的具体时间，由蓄电池上次放电的深度、充电限流值、充电电压值和电池充电期间的温度等因素决定。若提高充电电压设定值、增大限流点，则充电所需时间较短。但充电电压不能超过通信设备允许的电压上限和蓄电池厂家规定的均充电压值；充电限流值则应不超过2.5I10（A）。3、放电特性（恒流放电）现在通信设备的耗电电流基本固定，因此电池的供电基本上可认为是恒流放电，所以只讨论电池恒流放电时端压变化情况。（1）恒流放电端压变化情况，如下图恒流放电端压变化情况放电一开始，电池端电压明显下降；中期放电端压随着时间缓慢下降；后期电池端压急剧下降，达到所规定的放电终止电压。说明：停放后端压回升。（2）不同放电率放电端压变化情况如下图放电电流越大，其端压下降越快，可放电的时间越短，放电终止电压则可稍低。4、容量特性影响蓄电池使用容量的因素除厂家制造因素外，还与蓄电池以下运行条件有关。（1）放电率对电池容量的影响对于一只给定电池，其使用容量随放电倍率增大而减小。（2）温度对电池容量的影响环境温度对蓄电池容量的影响较大，在一定的温度范围内，随着环境温度的升高而增大。（3）终止电压对电池容量的影响在不影响蓄电池使用浮充寿命的条件下，终止电压取值小时，放电量会增加，反之，终止电压取值大时，放电量会减小。

(4)新旧程度的影响5、内阻特性（仅讨论使用条件的影响）蓄电池的内阻在完全充足电时最小，随放出电量的增多而变大；蓄电池内阻随工作电流增大而变大；温度对电池内阻的影响（前已述）。第八讲

阀控式密封铅酸蓄电池的使用与维护2.3.1阀控式密封铅酸蓄电池的安装1、安装前的准备应根据地点条件（如地面荷重、通风环境、阳光照射以及布局和维修方便）、系统电压、容量要求等设计好安装方案。2、开箱及检查开箱检查蓄电池外观，清点连接条、连接螺钉等配件是否齐全，规格型号是否一致，查阅安装图、注意事项等。开箱后安装前注意事项（1）防止导电材料短接蓄电池正负端子；（2）搬运蓄电池时，不可在端子部位用力，同时避免蓄电池倒置、遭受摔掷或冲击；（3）不能打开排气阀。4、安装及接线（1）将金属安装工具（如扳手）用绝缘胶带包裹，安装时佩带好绝缘手套。（2）自底至高层组合机架，按方案预定的串并联线路，连接列间、层间、面板端子的电池馈电线。注意小心操作，切忌短路！（3）认真检查并确保组件上螺栓、连接条、平垫圈等连接牢固。（4）连接前后，在蓄电池极柱表面敷涂适量防锈剂。（5）与系统的连接和上电：蓄电池组本身连接完毕后，在同整个电源系统连通前，应认真检查正、负极性及测量蓄电池组电压，先将蓄电池组应接地的一端接至直流配电屏（或直流配电单元）的地线铜排，再将整流器的输出电压调整到与蓄电池组端压一致（相差<0.5V）,然后将电池组的另一端接到直流配电屏（或直流配电单元）的相应端子。这样可以避免蓄电池组接入直流供电系统时因连接处电位差较大而引起打火现象。蓄电池组接入系统后，调整整流器的输出电压为均充电压以限流恒压方式对蓄电池组进行补充充电。5、安装注意事项（1）安装连接条前应先用干净的抹布擦去电池极柱及外壳和钢架上的灰尘，尤其是极柱上的灰尘要擦干净。（2）安装后要逐个检查所有连接处是否拧紧。最好指定专人检查，专人负责。确保连接处处于拧紧状态。（3）安装检查结束后，测量并记录所有电池的开路电压和电池组的总电压。（4）安装后如果没接市电或整流器不能开机，蓄电池组和直流电源系统不能接通。（5）蓄电池在投入运行之前，应进行一次补充充电，最好进行一次放电循环，通过测试单体电池的充放电电压、温度及观察电池是否有电液泄漏、变形等，及早发现不合格电池。2.3.2阀控式密封铅酸蓄电池的充放电及注意事项1、阀控式密封铅酸蓄电池的充电：正常充电、特殊充电（1）、正常充电蓄电池使用过程中放电之后的充电叫正常充电，包括小容量放电后的充电和深度放电后的充电。均采用限流恒压方式对电池进行充电，其中前一种情况是整流器输出浮充电压对电池进行充电，后一种情况是整流器输出均充电压对电池进行充电，充电完后，自动转为浮充。（2）、特殊充电是根据蓄电池特殊状态所作的充电。特殊充电分为四种：补充充电、快速充电、落后电池充电和均衡充电。2、阀控式密封铅酸蓄电池的放电（正常放电、人工放电）及注意事项（1）标准小时率放电（容量试验）将充足电的电池静置1～24小时，使电池表面温度为25±5℃,固定型电池通常以0.1C10（A）的恒定电流（一般是对假负载）放电至1.8V/只，以考察蓄电池的额定容量，这种放电称为容量试验。根据通信电源有关维护规程，每三年应做一次容量试验；使用六年后宜每年一次。（2）核对性放电根据通信电源有关维护规程，每年应做一次核对性放电，即由蓄电池组向实际通信设备单独供电，一般放出其额定容量的30～40％，以考察蓄电池实际荷电程度。具体做法是：控制整流器不工作，使蓄电池单独向通信设备供电，直到蓄电池放出其额定容量的30～40％。（3）、放电注意事项2.3.3控式密封铅酸蓄电池的维护及注意事项1、维护工作要点（1）做好清洁（2）经常检查以下项目a、各电池端电压（每月测量一次）；b、连接处有无松动、腐蚀现象；c、电池壳体有无渗漏和变形；d、极柱、安全阀周围有无酸雾溢出。（3）做好蓄电池的充放电a、阀控式密封铅酸蓄电池在初次使用前应进行补充充电，并做一次容量测试。b、蓄电池组采用全浮充运行方式，平时蓄电池组均应处于浮充状态，浮充电压采用电池厂家规定值。如果阀控式密封铅酸蓄电池处于无空调环境，整流器的输出电压应具有温度自动补偿功能（蓄电池温度检测信号应送至开关电源系统）。c、VRLA电池如遇下列情况之一，应采用均充电压以限流恒压方式充电。1)浮充电压有两只低于2.18V/只；2)放出了20％以上额定容量；3)搁置时间超过了三个月；4)全浮充运行已达三个月。d、按有关规定对蓄电池组进行核对性放电和容量试验。2、维护过程中的注意事项（1）交流供电情况（2）蓄电池的使用环境（3）开关电源的参数设置（4）蓄电池容量配置（5）注意连接条是否拧紧（6）电池不混用（7）蓄电池内阻偏大问题本章小结：1、蓄电池的作用：滤波、后备电源、启动电源。2、分类：酸和碱蓄电池，移动和固蓄电池，密封和半密封蓄电池，贫液和富液蓄电池。3、型号：数字和汉语拼音组合表示。4、结构：正负极板组、电解液、隔膜、电池槽等。5、阀控式密封铅酸蓄电池基本工作原理：铅酸蓄电池化学反应原理6、工作特性：包括温度特性、充电特性、放电特性、容量特性以及内阻特性。7、技术指标：包括电动势、工作电压、容量、终止电压、内阻、浮充电压、均充电压等。8、阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护要：做好清洁；做好日常检查；做好蓄电池的充电和放电。第九讲

高频开关电源电路原理本章内容重难点本章内容：1、高频开关整流器定义、分类、组成2、功率变换电路3、PWM控制原理 4、谐振型功率变换电路本章重难点：1、高频开关整流器组成2、功率变换电路3、PWM控制原理基本概念

1、高频开关电源（简称开关电源）定义是指功率晶体管工作在高频开关状态的直流稳压电源，其开关频率在20kHz以上。随着技术的进步，目前开关频率可达几百千赫，甚至几兆赫。2、类型（以直流（DC—DC）变换器类型）划分按激励功率开关晶体管的方式来分，可分为自激型和他激型，他激型（功率开关管的导通和截止由外加驱动脉冲控制）开关电源分类：按控制方式来分，可分为脉宽调制（PWM）、脉频调制（PFM）和混合调制（即脉宽和脉频同时改变），按功率开关电路的结构形式来分，可分为非隔离型（主电路中无高频变压器）、隔离型（主电路中有高频变压器）以及具有软开关特性的谐振型等类型。4.3非隔离型开关电源非隔离型开关电源又称非隔离型直流变换器，还可称为斩波型开关电源，有4种基本的电路拓扑：降压（Buck）型、升压（Boost）型、反相（Buck-Boost即降压—升压）型和库克（Cuk）型，此外还有Sepic型和Zeta型。4.3.1电感和电容的特性1、电感的特性重要结论：电感中的电流不能突变。电流增加，L储能；电流减小，L放能。2、电容的特性重要结论：电容两端的电压不能突变。UC增加，C储能，UC减小，C放能。4.3.3升压（Boost）式直流变换器1、电路结构电路如下2、工作原理（定性分析）当控制电路有驱动脉冲输出时，功率开关管VT导通，输入直流电压UI全部加在储能电感L两端，其极性为左端正右端负，续流二极管VD反偏截止，电流从电源正端经L和VT流回电源负端，L将电能转化为磁能储存起来。经过ton时间后，控制电路无脉冲输出，使VT截止，L两端自感电势的极性变为右端正左端负，使VD导通，L释放储能。这时UI和L上的电压uL迭加起来，经VD向负载Rfz供电，同时对滤波电容Co充电。经过toff时间后，VT又受控导通，VD截止，L储能，已充电的Co向负载Rfz放电。经ton时间后，VT受控截止，重复上述过程。开关周期T=ton＋toff。3、元件作用等3、元件作用L：储能电感VT：功率开关管VD：续流二极管，为L提供放能时的电流回路。CO：输出滤波电容，使输出电压波形平滑。4、输出电压表达式及调整方法（）由式可知，改变占空比D，输出直流电压UO也就随之改变。因此，当输入电压或负载变化时，可以通过闭环负反馈控制回路自动调节占空比D来使输出直流电压UO保持稳定。这种方法称为“时间比率控制”。改变占空比的方法有下列三种：①保持开关频率f不变（即开关周期T不变，T＝1/f），改变ton，称为脉冲宽度调制（PulseWidthModulation缩写PWM），这种方法应用得最多。②保持ton不变而改变f，称为脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation缩写PFM）。③既改变ton，也改变f，称为脉冲宽度频率混合调制。第十讲

隔离开关电源基本概念1、隔离型开关电源类型又称隔离型直流变换器，按其电路结构的不同，可分为单端反激式、单端正激式、推挽式、全桥式和半桥式；每种又有自激型和他激型之分。2、高频变压器的磁芯材料：通常采用铁氧体或铁基纳米晶合金（超微晶合金）。3、隔离型开关电源的基本工作过程是：输入直流电压，先通过功率开关管的通断把直流电压逆变为占空比可调的高频交变方波电压加在变压器初级绕组上，然后经过变压器变压、高频整流和滤波，输出所需直流电压。在这类开关电源中均有高频变压器，可以实现输出侧与输入侧之间的电气隔离。4.4.2单端正激（Forward）式直流变换器1、电路结构工作原理等2、工作原理在ton期间，VT导通，Np和Ns两端产生上正下负的电压，VD1导通，VD2截止，UL为左正右负，iL增加，L储能，iL一方面为负载供电，另一方面对Co充电；UF为上负下正，VD3截止。在toff期间，VT截止，Np和Ns两端产生上负下正的电压，VD1截止，VD2导通，UL为左正右负，iL减小，L放能，Co充电，L和Co同时对负载供电；UF为上正下负，VD3导通。将高频变压器T在VT导通期间所储存的能量回送给电源。3、元件作用Ci：输入滤波电容T：高频变压器。主要作用是电气隔离、变压VD1：整流二极管VD2：整流二极管VD3、NF：去磁绕组，为T提供放能回路，保证T磁通复位。L：储能电感Co：输出滤波电容VT：功率开关管Rfz：负载电阻C1、VD4、R1：关断缓冲电路，吸收尖峰电压，保护功率开关管。4、对占空比要求：D＜0.5，保证磁通复位。5、改进型电路（双管正激）

4.4.4、全桥（Full-Bridge）式直流变换器

1、电路结构及基本原理工作原理等全桥式直流变换（简称全桥变换器）又称全桥型开关电源，特性一致的功率开关管VT1、VT2、VT3和VT4组成桥的四臂，高频变压器T的初级绕组接在它们中间。对角线桥臂上的一对功率开关管VT1、VT4或VT2、VT3，受栅极驱动脉冲电压的控制而同时导通或截止，驱动脉冲应有死区，每一对功率开关管的导通时间小于0.5周期；VT1、VT4和VT2、VT3轮换通断，彼此间隔半周期。VD1~VD4对应为VT1~VT4的快速开关二极管，在换相时箝位。T：主要作用是电气隔离、变压VD5、VD6组成全波整流电路，又起续流作用L：储能电感CO：输出滤波电容2、对占空比要求D〈0.5，防止四只功率开关管共同导通。3、优缺点全桥变换器的优点：①变压器利用率高，输出功率大，输出纹波电压较小。②对功率开关管的耐压要求较低，比推挽式电路低一半。全桥变换器的缺点：①要用四个功率开关管。②需要四组彼此绝缘的栅极驱动电路，驱动电路复杂。全桥式直流变换器适宜在输入电源电压高、要求输出功率大的情况下应用。第十一讲

集成PWM控制器集成PWM控制器1、脉宽调制（PWM）控制电路的作用产生PWM信号，向功率开关管或它的的驱动电路提供前后沿陡峭、占空比可变、工作频率不变的矩形脉冲列。对于单端开关电源，只需提供一组矩形脉冲列；而对于双端开关电源（推挽、全桥和半桥变换器），则需提供相位相差180o、对称并且有死区时间的两组矩形脉冲列。2、对PWM控制电路的基本要求是：①满足开关电源输出电压稳定度及动态品质的要求；②与主回路配合，使开关电源具有规定的输出电压值及其调节范围；③能实现开关电源的软启动；④能实现开关电源的过流、过压保护。3、PWM控制电路的基本结构及工作原理（1）、基本结构方框图（2）、工作原理波形控制原理等

（3）、控制原理设开关电源的输出电压为UO，取样电压为Uy，自动稳压原理可简述为：UO↑→Uy↑→UK↓→D↓UO↓4、集成PWM控制器类型（1）、电压型控制器只有电压反馈控制，可以满足开关电源稳定输出电压等要求。如SG1525A系列PWM集成控制器等（2）、电流型控制器不仅有电压反馈控制，还增加了电感电流反馈控制，控制电路为双环控制，具有电压外环和电流内环，从而使开关电源系统具有快速的瞬态响应及高度的稳定性，有很高的稳压精度，可实现逐周限流，并具有良好的并联运行能力。如UC1842系列PWM集成控制器、UC1846系列PWM集成控制器。第十二讲

谐振型直流变换器1、硬开关技术与软开关技术（1）、硬开关技术在一般PWM直流变换器中，功率开关管开通、关断是在开关器件上的电压、电流不为零的状态下进行的（如下图），即强迫器件在电压不为零时开通或电流不为零时关断。该技术称之为“硬开关”。因此功率开关管在开通和关断过程中存在开关损耗，且电流、电压变化率大，导致开关噪声的产生，形成电磁骚扰，限制了开关电源频率和效率的提高。软开关技术（2）、软开关技术指零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）技术。即在开关电源主回路中接入谐振电感、谐振电容等元件，使功率开关管的电压波形或电流波形在某阶段变为部分正弦波，让功率开关管在开通前电压自然降为零，实现零电压开通，或者让功率开关管电流在关断前自然降为零，实现零电流关断，时开关损耗为零，从而可以提高开关电源的频率。2、几种软开关技术简介几种软开关软开关（1）、零电压开关（ZVS）零电压开关（Zero-Voltage-Switching缩写ZVS）如图（b）所示，Cr与功率开关管（S）并联后同Lr串联。在功率开关管由导通变为截止时激发LrCr振荡，Cr上的电压按正弦规律变化（正弦半波），当该电压自然降到零后驱动功率开关管开通，由此实现功率开关管零电压开通，开通损耗为零。Lr、Cr的振荡时间为本身谐振周期（2π）的半周期。（2）零电流开关（ZCS）零电流开关（Zero-Current-Switching缩写ZCS）如图（c）所示，Lr和功率开关管（S）串联后与Cr并联。当功率开关管由截止变为导通时激发LrCr振荡，Lr中的电流即功率开关管的电流按弦规律变化（正弦半波），当该电流自然降到零后令功率开关管关断，由此实现功率开关管零电流关断，关断损耗为零。Lr、Cr的振荡时间为本身谐振周期（2π）的半周期。3、谐振型直流变换器举例

移相全桥ZVS-PWM变换器4.8高频开关整流器4.8.1高频开关整流器的组成开关型整流器英文缩写SMR（SwitchingModeRectifier）。通信用高频开关整流器一般为模块化结构，若干整流模块并联运行（输出端并联），自动均流。一、主电路：包括从交流输入到直流输出的全过程如下图主电路1、输入滤波器（1）、作用用于滤除来自电网的电磁干扰，抗浪涌冲击，并抑制高频开关整流器对交流电网的反灌传导骚扰。2、输入过、欠压保护电路当交流输入电压高于允许输入电压范围的上限时，过压保护电路切断主电路的交流输入；当交流输入电压低于允许输入电压范围的下限时，欠压保护电路使有源功率因数校正电路和DC/DC变换器都关闭。当电网电压正常时，整流器应能自动恢复工作。整流模块中还可在交流电源输入侧的断路器（或熔断器）之后跨接一只氧化锌压敏电阻，用于雷电过电压保护。3、软启动电路软启动电路又称缓启动电路，用以降低开机时的冲击（浪涌）电流。4、整流桥一般采用无工频变压器单相或三相桥式整流电路，把输入交流电压变成单方向脉动直流电压。5、功率因数校正电路（后面专门讲解）６、直流（DC/DC）变换器采用隔离式直流变换器。包括逆变和高频整流两部分电路。７、输出滤波器用于滤除高频开关整流器输出侧的尖峰和杂波等噪声电压，使整流器的输出电压能够满足各项杂音指标要求，对负载不产生电磁骚扰。控制电路等二、控制电路含APFC控制电路、直流-直流变换器控制电路等。三、其它辅助电路1、辅助电源：提供高频开关整流器中控制电路等部分的直流电源电压，通常采用单端反激变换器。2、保护电路3、均流电路4、显示及告警电路本章小结：1、高频开关整流器定义：指功率晶体管工作在高频开关状态的直流稳压电源。2、分类：自激和他激，PWM、PFM和混合调制，非隔离型、隔离型和谐振型。3、组成：主电路、控制电路和辅助电路。4、功率变换电路：升压型、单端正激电路、全桥型电路。5、PWM控制原理：UO↑→Uy↑→UK↓→D↓UO↓6、谐振型功率变换电路：以谐振型开关取代硬开关。第十三讲

接地与防雷本章内容重难点本章内容：1、接地概念、接地系统的作用及分类2、接地电阻、土壤电阻率3、雷电产生及雷击形式，通信局(站)的防雷、防雷器种类本章重难点：1、接地系统的作用及分类2、接地电阻测量方法及降低接地电阻的方法3、通信局(站)的防雷5.1接地系统5.1.1接地的基本概念1、地（1）电气地是指大地，又称为电气地。（2）逻辑地将电子设备中的适当金属作为参考零电位，这个电位称为逻辑地。逻辑地可与大地相接，也可不相接。（3）地电位电位为零的电气地，在工程上就叫地电位。2、接地为了工作或保护的目的，将电气设备的接地端子通过接地装置与大地作良好的电气连接，并因此经常与大地保持等电位，这种连接称为接地。3、跨步电压两脚站在带有不同电位的地面上，其两脚之间（按0.8m计算）的电位差称为跨步电压应急措施：不能奔跑逃离，而应单脚跳或细步离开。如人跌倒，电流将在人体内脏重要器官通过，就有生命危险。5.1.2接地的作用与分类1、接地的作用是：防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏，防止雷击，防止静电损害，提高通信和电子设备的屏蔽效果，保障电源系统和通信系统正常运行。2、接地分类

一般分为保护性接地和功能性接地。1）、保护性接地保护性接地分为保护接地、防雷接地、防静电接地、防电蚀接地。①保护接地（防电击接地）设备外壳接地；保护接地的接地电阻通常要求不大于10Ω。②防雷接地将防雷装置和地相连；防雷接地装置的接地电阻通常要求不大于10Ω。③防静电接地是将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。5.1.3分设和合设的接地系统1、分设的接地系统一个通信局（站）的交流接地系统、直流接地系统和防雷接地系统分别安装设置，互不连接，称为分设的接地系统，又称分散接地。2、合设的接地系统新建局（站）应采用联合接地。（1）、什么是联合接地联合接地是统一考虑各个系统、各种设备（通信的、电力的、建筑的），把工作接地、保护接地和建筑防雷接地在地下共用同一地网的接地方式。其接地电阻应该很小。（2）、联合接地系统组成联合接地系统由大地、接地体、接地引入线、接地汇集线和接地线组成。①接地体（或接地电极）为使电流入地扩散而采用的与土壤成电气接触的金属部件称为接地体。由两部分组成，即建筑物基础部分混凝土内的钢筋和围绕建筑物四周敷设的环形接地极（包括垂直电极和水平电极）；将它们相互焊接组成一个整体，构成接地网（地网）。接地体的埋深（指接地体上端）一般不小于0.7m。在寒冷地区，接地体应埋设在冻土层以下。②接地引入线从接地体连接到地线总汇流排的导线称为接地引入线。③接地汇集线接地汇集线是指与各通信机房接地线相连的接地干线。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。④接地线各类设备的接地端与水平接地分汇集线之间的连线，称为接地线。接地线不准使用裸导线布放，不得使用铝材。接地分类（2）、功能性接地功能性接地分为工作接地、屏蔽接地、信号接地。其中工作接地分为交流工作接地和直流工作接地。①交流工作接地在交流电力系统中，将中性点接地称为交流工作接地。变压器100kVA以下时，接地电阻应不大于10Ω；变压器100kVA以上时，接地电阻应不大于4Ω。②直流工作接地通信局（站）直流电源的一极接地（例如－48V系统电源正极接地），称为直流工作接地。可减少由于用户电话线路对地绝缘不良而引起的串话；在某些通信回路中，可利用大地完成通信信号回路。屏蔽接地用于将电气干扰源引入大地，保证系统电磁兼容性的需要。信号接地是为了保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地。第十四讲

接地电阻接地电阻5.2.1概念接地装置的接地电阻是指电气设备接地部分的对地电压与接地电流之比。5.2.2接地系统的电阻接地系统的电阻是以下几部分电阻的总和：（1）土壤电阻；（2）土壤电阻和接地体之间的接触电阻；（3）接地体本身的电阻；（4）接地引入地线、地线盘或接地汇流排、接地汇集线和接地线的电阻。影响接地电阻的主要因素是土壤电阻。5.2.3土壤电阻率土壤的电阻率是衡量土壤电阻大小的物理量，是表示土壤导电状况的一个重要参数。表示符号为ρ，单位为Ω·m或Ω·cm。土壤的电阻率主要与以下因素有关。1、不同的土质的土壤电阻率土壤的类型对电阻起重要的作用，不同的土质，土壤电阻率不同。2、含水量对土壤电阻率的影响影响土壤电阻率最主要因素是土壤含水量。含水量增加，土壤的电阻率急剧下降，当土壤含水量达到一定程度（20%～25%以上）时，电阻率呈饱和状态，将保持稳定。3、温度对土壤电阻率的影响土壤电阻率随着温度的下降而升高。在摄氏零度以下时，土壤中的水分开始结冰，电阻率随着温度下降急剧上升。4、季节对土壤电阻率的影响一般冬季土壤电阻率最大，夏季最小。5、化学成份对土壤电阻率的影响当土壤中含有盐、酸、碱成分时，电阻率会显著下降。6、物理性质对土壤电阻率的影响土壤中的物理因素可使电流密度分布的情况改变，尤以含有金属成份的影响最大。此外，土壤本身的颗粒越紧密，电阻率就越低。5.2.4人工降低接地电阻的方法采用人工降低接地电阻的办法即增大地网面积、置换土壤、埋深电极、使用降阻剂、地网外引到附近土壤电阻率较低的地带等方法来改善接地条件。1、换土法2、层叠法3、化学降阻剂法化学降阻剂的种类很多，可以分为两大类：高分子树脂类和无机化合物类。5.5雷电的产生及雷击形式5.5.1雷电的产生及放电状态1、雷电的形成过程\雷电是雷云与雷云之间或雷云与大地之间的放电现象。2、雷电的参数（1）、雷电电流与电压①雷电流：雷电流幅值的变化范围很大，其典型值为18kA，变化范围为2~300kA。模拟雷电流波形雷电参数时间T2”μs。波前时间T1：由视在原点01到E点（=1.25T处）的时间间隔；半峰值时间T2：由视在原点01到电流峰值，然后再下降到峰值一半处的时间间隔。模拟雷电流类型：8/20μs、10/350μs两种。荷电量Q（10/350μs）=20Q（8/20μs）。②雷电压（略）（2）、雷暴日年平均雷暴日数是衡量一个地区雷电活动频繁程度的一个参数。在一天内，只要听到雷声（一次或一次以上）就称为一个雷暴日。雷暴日通常用“d”表示。少雷区：年平均雷暴日不超过25天的地区；中雷区：年平均雷暴日在25～40天的地区；多雷区：年平均雷暴日在40～90天的地区；强雷区：年平均雷暴日超过90天的地/区称为。5.5.2雷击的形式1、直击雷直击雷是指大气中带电的“雷云”直接对电气装置、建筑物或大地放电。2、感应雷感应雷又称为感应过电压或雷电感应。是雷云放电时雷云对电气线路或设备产生静电感应或电磁感应所引起的过电压。第十五讲

通信电源系统的防雷保护5.6.1雷电的入侵途径

雷电可以通过通信铁塔、天馈线、电力电源线、进出局信号线、光缆、空间电磁场感应等进入通信局（站），对通信设备造成破坏。5.6.2防雷区的划分1、通信电源系统的防雷保护原则采用分区保护和多级保护措施。2、防雷区（LPZ）的划分LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭受直接雷击和导走全部雷电流，本区的雷电电磁场没有衰减。LPZ0B区：本区内的各物体在接闪器保护范围内，不可能遭受直接雷击，但本区内的雷电电磁场的量级与LPZ0A区一样。LPZ1区：本区内的各物体因在建筑物内，不可能遭受直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0B区更小，本区内的雷电电磁场可能衰减，这取决与屏蔽措施。。后续防雷区LPZ2等：当需进一步减小雷电流和电磁场时，应引入后续防雷区，并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。5.6.3通信电源的防雷保护措施1、防止直击雷防雷保护设施主要包括建筑物顶端的避雷针、避雷网和通信局（站）的联合接地系统。对于通信电源设备而言，防雷保护主要是对感应雷的防护。2、电力变压器的防雷电力变压器高、低侧都应装避雷器，如图所示。3、低压供电系统的防雷一般采用四级防雷保护。（1）第一级防雷——低压电力电缆防雷保护（2）第二级防雷——交流屏内防雷保护（3）第三级防雷——整流器防雷保护（4）第四级防雷——直流电源线防雷保护5.6.4通信电源采样及通信端口的防雷1、三相交流电压采样防雷2、单相交流电压采样端防雷3、RS485、CAN现场总线防雷（1）监控主机RS485、CAN卡入口；（2）跨楼层机房的RS485、CAN现场总线进、出口。4、监控主机多串口卡入口防雷5、其他防雷在现场总线跨接楼房的进、出口和在监控系统广域网接口须装信号防雷器，信号防雷器有不同型号和接口，如RJ11、RJ45、DB45、DB25和BNC，按具体情况选用。除了注意对通信局（站）电源系统及其集中监控系统的雷电过电压保护外，还应考虑通信局（站）内网管系统、信号线、传输系统、无线通信系统天馈线等的雷电过电压保护。综合通信局（站）电源系统防雷与接地组成如图所示。5.7防雷器的种类、指标1、什么是避雷器？保护电气设备免受高瞬态过电压损坏，并限制续流持续时间且有的可限制续流幅值的器件。2、建筑防雷系统的组成由避雷针（或避雷带、避雷网）、建筑钢框架、接地引入线和接地网构成。3、通信局（站）的电源及其他通信设备防雷保护一般采用电涌保护器。4、电涌保护器（SPD）类型（1）、开关型SPD：一般用在LPZ0B～LPZ1区，可疏导10/350μs的模拟雷电电流。（2）、限压型SPD：一般用在LPZ1和LPZ2区至n区，可疏导8/20μs的模拟雷电电流。（3）、混合型SPD：，一般由氧化锌压敏电阻与滤波器或半导体放电管与氧化锌压敏电阻等电路组成。5、阀型避雷器阀型避雷器一般用作电力变压器高压侧的防雷。属于开关型SPD。限制工频续流，保证线路恢复正常运行。6、压敏电阻压敏电阻是限压型过电压保护器件。（1）、伏安特性压敏电阻（2）、压敏电阻的参数①压敏电压②残压③通流容量④泄漏电流⑤响应时间⑥额定运行电压将额定运行电压记为Uc，一般压敏电压与额定运行电压的关系为：（3）、压敏电压的选择：U1mA=(2.2~2.4)U式中U为交流额定电压有效值。7、气体放电管是开关型SPD，一般不单独使用。气体放电管用于低压弱电设备防雷。其工作原理是气体放电，当极间的电场强度超过气体的击穿强度时，引起间隙放电，从原来的高阻抗状态立即变成低电阻状态，大量过电流通过间隙旁路到大地，从面限制了放电管两端的电压，使与它并联的设备得到保护。当过电压消除后，它立即恢复到高阻抗状态。本章小结：1、接地概念：包括地、接地以及跨步电压等概念。2、接地系统的作用：确保人身设备安全、系统正常运行的需要、保证通信质量。3、分类：功能性接地和保护性接地，分散接地和联合接地。4、接地电阻、土壤电阻率5、通信局(站)的防雷：采用分区保护（分为4区）和多级（变压器防雷、低压供电系统四级防雷、电源采样及通信端口防雷）保护措施。6、防雷器种类：阀型避雷器、压敏电阻、气体放电管等。第十六讲

通信配电本章内容重难点本章内容：1、交流高压供电系统及原理2、交流低压供电系统及原理3、直流配电4、功率因数补偿本章重难点：1、交流高压供电系统及原理2、交流低压供电系统及原理

6.1交流高压供电系统交流供电系统又可细分为交流高压供电系统和交流低压供电系统。6.1.1交流高压供电系统的组成高压交流输、配电原理（1）、市电：由国家电力网供给的交流电称为市电。（2）、常用的输、配电方式：交流、高压、三相三线制通信局（站）交流高压供电系统一般由市电引入线路和专用变电站组成。2、市电的引入（1）、市电分类市电的供给分为一、二、三、四共四类市电。（2）、两路高压供电系统运行方案一路主用一路备用。两路市电互为主、备用。两路市电分段地同时向负荷供电。（3）、一路高压引方案高压侧加装跌落式熔断器的引入方案。高压侧加装负荷开关及熔断器的引入方案。高压侧加装隔离开关和断路器的引入方案。3、专用变电站专用变电站包括高压开关柜和降压电力变压器，专用变电站根据用电量的不同，分为小型变电站和大、中型变电站。（1）小型变电站小型变电站一般由市电引入线路、操作开关、避雷器和变压器组成。操作开关包括跌落式熔断器、带熔断器的负荷开关、油断路器、高压负荷开关等。具体采用何种操作开关或开关组合，可与当地供电部门协商确定。（2）大、中型变电站大、中型变电站一般是室内式的，由市电引入线路、高压开关柜、一台或多台变压器组成。适用于大区中心、通信枢纽局、国际卫星地面站和5万门以上市话局。大、中型变电站一般采用一路或两路专线引入市电，经过高压开关柜接入供电母线，供电母线多采用单母线树干式接线方式供电给一台或多台变压器。6.1.2高压变、配电设备简介通信局（站）常用的高压变、配电设备主要包括高压开关柜和电力变压器。1、电力变压器的种类通信局（站）常用的变压器为降压变压器，它把三相三线制10kV高压变成三相五线制220V/380V低压。又称配电变压器，可根据不同方式进行分类。（1）按相数分：可分单相和三相。（2）按容量分：有100kVA、126kVA、160kVA等，（3）按调压方式分：可分为有载调压和无载调压。一般采用无载调压变压器，当供电电压超出允许变化范围时选用有载调压器。（4）按绕组类型分：可分为双绕组、三绕组和自耦变压器。（5）按冷却方式分：可分为干式、油浸式和充气式变压器。2、高压开关柜（1）、类型：固定式和车载式两大类，在通信局（站）中一般采用固定式。（2）、作用：保护本局的设备和配电线路，防止雷电侵入或本局的故障波及到外线设备，对本局的交流用电进行监测和控制。（3）、组成：有高压隔离开关、高压真空断路器（或油断路器）、高压熔断器、高压用互感器和避雷器等元器件。（4）、维护要点“五防”：防止误跳、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线闭合隔离开关（停电检修时相线上均应接地线，闭合隔离开关前应将挂接的地线去掉）；防止人员误入带电间隔。停电检修：应先停低压，后停高压；先断负荷开关，后断隔离开关。送电顺序则相反。6.2低压交流供电系统低压交流供电系统一般由主用低压市电、备用发电机组或移动电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏、交流不间断电源设备（UPS）以及相关的配电线路组成。低压交流供电系统一般采用集中供电。6.2.1低压交流配电1、常用的交流电源种类：交流市电电源、备用发电机组或移动电站提供的自备交流电源和交流不间断电源（UPS）。2、小型的通信局（站）的低压交流供电系统：配电箱——电源柜结构。3、大中型的通信局（站）的低压交流供电系统有专门的配电房，配电房中主要安装切换屏、低压配电屏、无功功率补偿屏等配电设备。（1）切换屏切换屏的主要功能是对两路或两路以上的交流电源进行切换。高压侧切换一般是在高压开关柜内通过操作油断路器进行的。低压侧切换由专门的切换屏（例如市电油机转换屏）来完成，切换方式分手动和自动，手动切换一般采用三刀双投闸刀开关，自动切换一般采用交流接触器。（2）低压配电屏低压配电屏分动力屏和照明屏=（3）无功功率补偿屏无功功率补偿屏的主要功用是对交流供电系统进行无功功率补偿，以提高功率因数。6.2.2交流供电指标及测量1、交流基础电源电压交流基础电源电压为220/380V，电压允许变动范围为额定电压值的+5%~–10%或+10%~–15%。用万用表或电压表测量。2、供电频率标称频率为50Hz，允许变化范围为48~52Hz。用频率计等测量。3、三相电压不平衡度三相电压不平衡的程度用三相电压不平衡度（εu）来衡量，要求εu≤4%。4、电压波形正弦畸变率要求电压波形正弦畸变率≤5%。可用失真度测试仪或电力谐波分析仪测量。5、功率因数通信局（站）变压器容量低于100kVA的，功率因数应＞0.85；变压器容量大于100kVA的，功率因数应≥0.9。功率因数分即时功率因数和平均功率因数。第十七讲

功率因数补偿6.3.1提高功率因数的意义1、降低线路损耗2、改善电压质量3、提高变压器利用率4、节约用户的电费开支6.3.2提高功率因数的方法提高功率因数的方法分为提高自然功率因数和功率因数人工补偿。1、提高自然功率因数（1）合理选择电动机的大小，避免大马拉小车，及时更换负载率＜40%的电动机。（2）正确选择变压器容量，提高变压器负荷率，一般工作在75%~80%较合适。2、无功功率补偿一般来讲大多数交流负载呈感性，因此可以在负载两端并联电容器提高功率因数；并联电容器又称移相电容器，是一种专门用来改善功率因数的电容器。6.3.3移相电容器的型号和补偿容量1、移相电容器的型号YY0.4-12-3：第一位字母Y表示移相用，第二位字母Y表示矿物油浸渍，0.4表示额定电压为0.4kV，12表示标称容量为12kvar，3表示三相（内部接成三角型），可直接连接在三相电源上。2、补偿容量补偿的无功功率Q=U2/XC=2лfCU2。6.3.4并联电容补偿的方法并接电容器补偿无功功率通常有三种方法：1、分散补偿分散补偿是指将电容器就近并接在电感性负载上。运行的负载或容量较大的负载。2、低压集中补偿将电容器集中在一起，组成无功功率补偿屏，又称电容补偿柜。将电容补偿柜并接在变压器低压侧的电力母线上进行补偿。3、高压集中补偿高压集中补偿就是将电容补偿柜移到变压器的高压侧。6.4直流配电直流供电系统由整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路组成。直流供电系统可分为集中式供电系统、分散式供电系统和混合式供电系统等类型。1、直流配电屏功能是直流供电系统中的枢纽，它把整流器、蓄电池组和负载连接起来，构成全浮充工作方式的直流不间断电源供电系统，并对直流电源进行用电分配、通断控制、监测、告警和保护。2、直流配电屏结构形式根据直流电流大小分为单柜或者多柜形式。3、直流配电性能要求不同厂家生产的直流配电屏，主电路大同小异，一般都能满足以下技术要求；（１）直流屏主电路应能接入两组蓄电池，接入蓄电池的回路中应装有熔断器，当一组不能工作时，另一组应能正常工作。（２）直流屏的总输出、200A以上的负载分路、电池回路应分别装有霍尔器件或分流器，用于总输出电流、负载分路电流和蓄电池充放电电流的信号采集。上述模拟量信号应能转变为数字信号，一方面用于显示电流，另一方面供监控模块采集。（３）直流屏在额定负荷时，屏内放电回路电压降应≤500mv。（４）同一种电压、同型号的直流屏应能并联工作。（５）直流屏应具有过压、过流保护和过压、欠压、熔断器熔断告警等功能。告警信号能供监控模块采集。出现告警时应能产生声、光信号。4、防止电池过放电的保护措施在直流供电系统中，当交流停电或开关整流器故障时，由蓄电池组放电向负载供电。为了防止电池过放电，容量较小的开关电源系统通常有防止电池过放电的保护措施，即负载下电和电池保护。本章小结1、交流高压供电系统原理：包括市电引入线路和专用变电站（高压柜、变压器）。2、交流低压供电系统原理：包括主用低压市电、备用发电机组或移动电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏、交流不间断电源设备（UPS）以及相关的配电线路组成。一般采用集中供电。3、直流配电：由整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路组成。可分为集中式供电系统、分散式供电系统和混合式供电系统等类型。4、功率因数补偿：意义、方法（提高自然功率因数、无功补偿――并联电容）。第十八讲

高频开关电源设备举例本章内容重难点本章内容：1、系统组成及工作原理

2、交流配电单元结构及工作原理3、直流配电单元结构及工作原理4、整流模块特点及保护功能等5、监控模块功能特点本章重难点：1、交流配电单元结构及工作原理2、直流配电单元结构及工作原理HD4