通信电源概述

通信电源基本知识目录一、通信电源概述 (2)1. 通信电源的重要性 (2)2. 通信电源的发展及现状 (3)二、通信电源基础知识 (5)1. 通信电源的分类 (6)1.1 交流电源 (7)1.2 直流电源 (8)1.3 逆变电源 (9)1.4 其他电源类型 (10)2. 通信电源的基本原理 (12)2.1 电源的转换与传输 (12)2.2 电源的稳压与保护 (14)三、通信电源的关键技术 (15)1. 整流技术 (16)1.1 整流模块工作原理 (17)1.2 整流模块的效率与稳定性 (18)2. 滤波技术 (18)2.1 滤波电路的作用与原理 (19)2.2 滤波电路的优化设计 (21)3. 监控与保护技术 (22)3.1 电源监控系统的功能及实现方式 (23)3.2 电源保护技术与措施 (24)四、通信电源的选型与应用设计 (26)1. 通信电源的选型原则与建议 (27)2. 应用设计流程与注意事项 (29)五、通信电源的维护与故障排除 (31)1. 日常维护与保养方法 (32)2. 故障诊断与排除技巧 (33)六、通信电源的发展趋势与挑战 (34)一、通信电源概述通信电源是通信系统中不可或缺的基础设施，它为各种通信设备提供稳定的电压和电流，确保设备的正常运行。

随着通信技术的不断发展，通信电源也在不断地升级和优化，以满足日益增长的通信需求。

本文将对通信电源的基本知识进行简要介绍，包括通信电源的分类、特点、性能要求以及发展趋势等方面。

1. 通信电源的重要性通信电源在通信系统中扮演着至关重要的角色，它是整个通信网络的基础设施之一，确保通信设备正常运行并维持网络通信的稳定性。

随着现代通信技术的高速发展和广泛应用，通信电源的重要性愈发凸显。

通信电源为通信设备提供持续稳定的电力供应，保证通信设备的正常运行。

在通信网络中，任何设备的故障都可能导致网络中断或服务中断，因此稳定的电源供应是确保通信网络稳定性的基础。

第一部分通信电源系统基本原理一、通信电源综述1、概述通信电源系专指对通信主机直接供电的电源。

对通信电源的基本要求是安全、可靠、不间断和低杂音。

通信主机设备可概括分为交流供电的通信设备和直流供电的通信设备，因此通信电源也有交流不间断供电和直流不间断供电两大系统，两大系统的不间断供电，是靠蓄电池储备的能源来保证的。

程控交换、光通信、微波通信、移动通信设备均属直流供电的通信设备，而卫星地球站设备则属于交流供电的通信设备。

目前直流供电的通信设备占大部分。

通信电源系统的这两类电源又可划分为三级：第一级保证能源提供；第二级保证不间断供电；第三级为主机提供多电压多品种的电源。

2、通信整流器的主要性能要求在通信电源系统两大类中由于整流器处于不同的级上整流器的要求也不同。

这里主要对第二级直流不间断电源设备中的整流模块性能要求作一介绍。

2.1直流输出及调节范围整流器的作用是将交流转换成直流对电池及并在一起的负载供电。

其直流输出电压主要应符合电池浮充、均充、初充的要求。

2.2 静态稳压精度稳压精度是指输入交流电压和负载电流扰动时，在浮充和均充电压范围内，输出电压偏差的百分数。

整流器的稳压精度要求也是针对电池的要求来的，因为稳压精度低，无异于浮充电压设置值的不准确。

2.3 整流器输出限流和电池充电限流整流器输出限流和电池充电限流是两个独立的限流功能，整流器的输出限流是对整流器的保护，而电池充电限流是对电池的保护。

2.4 输出杂音电压整流器的输出电压中除了直流成分外，还存在一定分量的交流成分，称之为杂音电压噪音电压。

它们对通话质量或电子电路的工作有一定的影响。

衡量这些杂音电压的影响常采用衡重杂音、峰峰杂音、宽频杂音和离散杂音来表示。

2.5 功率限制整流器功率限制（恒功率输出特性），有利于以较小设计功率满足实际使用需要。

对48V 系统，以最大限流值作为额定电流，以57V作为额定电压，以二者的乘积作为额定功率值比较经济合理。

一、课程基本概述通信电源系统是整个通信设备的重要组成部分，通常被称为通讯设备的“心脏”，稳定可靠的通信电源供电系统，是保证通信系统安全、可靠运行的关键，一旦通信电源系统故障引起对通讯设备的供电中断，通讯设备就无法运行，就会造成通信电路中断、通信系统瘫痪，从而造成极大的经济和社会效益损失。

因此，通信电源系统中占据十分重要的位置。

《通信电源》分成概述、交流系统篇、直流系统篇和综合测试篇等四大篇章。

在概述中介绍通信电源系统的总体概念，简要说明了各分支专业如何组成一个整体，构成一个满足通信正常运行所要求的电源系统：交流系统篇介绍高低压配电、油机发电、交流配电以及空调设备的一些基础和维护，不同场合使用不同的空调设备；直流系统篇介绍整流交换、蓄电池、UPS、直配；综合测试篇介绍接地和防雷、环境的集中控制，以及通信电源系统的日常测试维护原理和步骤。

关于高低压配电系统，我们知道发电厂、电力线路、变电站和电力用户组成了电力系统，通信局属于电力系统中的电力用户，市电从生产到引入通信局要经过生产、输送、变换和分配等四个环节。

在电力系统中，各级电压的电力线路以及相联系的变电站就是我们所说的电网，根据供电范围大小电网可以分为区域电网，国家电网，地方电网等种类。

由于大型发电厂的建成投产及输电距离的增加，为了减少线路能耗和压降以及节约有色金属和降低线路的工程造价，必须经发电厂中的升压变电所升压至35kv～500kv。

高低压配方式包括放射式配电、树干式配电以及环状式配电方式三种接电方式，不同的接地方式有不同的优缺点，适用于不同的场合。

例如，对于环状式配电方式其优缺点是运行灵活，供电可靠性较高。

（当线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。

）另外为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网，所以在正常情况下呈“开环”状态。

而对于树干式配电方式的优点是：降压变电所6-10kv 的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少，缺点是供电可靠性差——只要线路上任意一段发生故障，线路上变电所都将断电。

目录第一章电工学常识 (1)一．电路 (1)二．欧姆定律 (1)三．基尔霍夫定律 (1)四．交流电 (2)第二章通信电源系统 (4)一．供电系统组成 (4)二．数字通信设备对基础电源的要求 (5)第三章开关电源 (6)一．概述 (6)二．爱默生PS48100/25开关电源简介 (7)第四章蓄电池 (8)一．作用 (8)二．安时容量 (8)三．简单工作原理 (8)四．充电（正常） (9)五．不同放电率 (9)第五章接地及防雷系统 (10)一．接地的必要性 (10)二．接地系统的组成 (10)三．接地系统分类 (10)四．接地系统电阻值 (10)通信机房（基站）电源及用电设备情况简介第一章 电工学常识一．电路 ：电流流经的路径。

是由电源（E ）负载（R ）导线及控制保护设备。

如图1图11． 电源：是一种不断的把其他形式的能量转化为电能的装置。

如电池、发电机等。

电源内部由于经能量的作用而产生的电势差称为电动势。

断开外电路时叫电动势，闭合电路时叫端电压。

电动势的方向总是从低电位指向高电位，直流电源的电动势由负极指向正极。

直流电：方向不随时间变化的电流。

如图2图22. 负载：就是用电设备，它的作用是将电能转化成其他形式的能量。

如：收（发）信机、光端机等。

3. 导线及控制、保护设备（连接、保护）铜导线能通过电流：北方4-6A/mm 2 经济电流：2.5A/mm 2 ，熔断器的额定电流为最大负载的1.5-2倍。

二．欧姆定律1. 局部电路欧姆定律：I=RU ， P=UI ， P=RU 2=I 2R 。

2. 全电路欧姆定律： I=rR E， E ：电源电动势，r ：内阻，R=r 时功率P 最大。

三．基尔霍夫定律欧姆定律只能解决单电源，串并联电路中的电流、电阻、电压三者之间的关系，对于多电源的复杂电路就要用基尔霍夫定律。

1. 节点电流定律（基尔霍夫第一定律）∑I=0定义：在电路中每个分支叫支路，三条或以上的导线汇聚点叫节点。

通信电源原理
通信电源是指为通信设备提供电力供应的装置。

它能将来自电网或电池等能源转化为适当的电压、电流和稳定的电源波形，以满足通信设备对电力的需求。

通信电源的工作原理涉及以下几个方面：
1. 交流到直流转换：通信电源一般需要将交流电源转换为直流电源供应设备使用。

这涉及到使用变压器进行电压变换和整流电路将交流电转换为直流电。

2. 平稳输出：为了保证通信设备的稳定工作，通信电源需要提供稳定的电压和电流输出。

为此，常使用调整器和稳压器等元件来确保输出电压在设定范围内保持稳定。

3. 过载保护：通信电源需要具备过载保护功能，以防止通信设备因负载过大或其他原因导致电源过载。

一般采用过流保护电路和短路保护电路来实现。

4. 电池充放电控制：对于依赖电池供电的通信设备，通信电源需要实现对电池的充放电控制，包括对充电电流和放电电流的控制，并保证电池的使用寿命和充电性能。

5. 效率优化：通信电源的工作效率直接关系到能源的利用和节约。

有效的通信电源通常会采用高效率的开关电源拓扑结构，以提高电源的转换效率并减少能源损耗。

总之，通信电源的工作原理基于交流到直流转换、平稳输出、
过载保护、电池充放电控制和效率优化等关键技术，以确保通信设备能够获得稳定的电力供应。

1通信电源系统概述通信电源系统是指为通信设备提供电力供应的系统。

它主要包括电源设备、电池组、电源分配系统以及电源管理系统等组成部分。

通信电源系统的主要目的是确保通信设备能够在断电或不稳定电源的情况下继续运行，保障通信网络的正常运行。

通信电源系统通常采用直流供电，其原因有两个方面。

首先，大多数通信设备需要直流供电，直流供电能够提供稳定的电流和电压，确保通信设备的正常工作。

其次，直流供电可以减少能量的损耗，提高电能的利用效率。

通信电源系统的核心设备是电源设备。

电源设备可以通过交流电源转换为直流电源，并对电压和电流进行调整，以满足通信设备的需求。

为了确保通信设备的持续供电，电源设备通常具有备份电源和自动切换功能，当主电源发生故障时，可以立即切换到备用电源，确保通信设备的正常工作。

电源设备还可以对电能进行监控和管理，以及对电池组进行充电和放电控制。

电池组是通信电源系统中的重要组成部分。

它可以为通信设备提供备用电源，当主电源发生故障时，电池组可以提供稳定的直流电源，确保通信设备的持续供电。

电池组的选用要考虑通信设备的功耗、工作时间以及充电时间等因素。

电源分配系统是将电源从电源设备分配给各个通信设备的系统。

它包括电源配电柜、电源线路以及保护装置等。

电源分配系统要根据通信设备的需求，合理分配电能，确保通信设备能够得到稳定的电力供应。

电源管理系统是对通信电源系统进行管理和监控的系统。

它可以实时监测电源设备和电池组的工作状态，对电源设备进行故障诊断和报警，以及对电池组进行充电和放电管理。

通过电源管理系统，可以提高通信电源系统的可靠性和效率，及时发现和解决问题，确保通信设备的持续供电。

总之，通信电源系统是为通信设备提供电力供应的系统，它通过电源设备、电池组、电源分配系统以及电源管理系统等组成部分，确保通信设备在断电或不稳定电源的情况下能够继续工作，保障通信网络的正常运行。

通过通信电源系统的合理设计和管理，可以提高通信设备的可靠性和稳定性，确保通信网络始终保持良好的工作状态。

通信电源系统概述通信电源是向电信设备提供交直流电的能源，它在电信网上处于极为重要的位置，人们往往把电源设备的供电比喻为电信设备运行的“心脏”。

如果一个市话局的供电发生故障，中断供电将使整个电话局瘫痪，影响社会的正常生活和运作。

如果一个长途干线站或电信枢纽局发生供电故障，中断供电则必将造成严重的经济损失和社会影响。

因此，要求电源工作人员全面掌握电源设备的基本性能、工作原理和运用方法，做好电源设备的维护工作。

通信电源设备和设施主要包括：交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、柴油发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器和交流逆变设备、以及各种交直流配电设备等。

通信配电就是把上述的电源设备，组合成一个完整的供电系统，合理地进行控制、分配、输送，满足通信设备的要求。

一个完整的电源系统，其组成如图1-1-1所示。

第一节交流供电系统交流供电系统由主用交流电源、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、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体。

主用交流电源均采用市电。

为了防备市电停电，采用油机发电机等设备作为备用交流电源。

大中型电信局采用10KV高压市电，经电力变压器降为380V/220V低压后，再供给整流器、不间断电源设备（UPS）、通信设备、空调设备和建筑用电设备等。

小型电信局（站）则一般采用低压市电电源。

一、交流供电系统的组成1、高压开关柜。

高压开关柜的主要功能，除了引入高压（一般10KV）市电外，并能保护本局的设备和配线，同时还能防止由本局设备故障造成的影响波及到外线设备。

高压开关柜还有操作控制和监测电压和电流的性能。

高压开关柜内安装有高压隔离开关、高压真空断路器（或油断路器）、高压熔断器、高压仪用互感器和避雷器等元器件。

2、降压电力变压器。

降压电力变压器是把10KV高压电源变换到380V/220V低压的电源设备。

电力变压器一般采用油浸式变压器，也有的采用有载调压变压器。

通信电源讲义一.通信电源简介随着通信事业的不断发展，各种新业务的不断出现，对通信电源的要求愈来愈高，为了适应通信事业的飞速发展，目前通信生产楼采用了二路市电，后备油机，后备电池等多重手段来保证通信设备的供电要求。

二.通信电源的种类1．交流供电系统 380V (220V)2．直流供电系统 -48V3．交流不间断供电系统即UPS 380V (220V)三.交流供电系统1．市电分类1）一类市电供电：由两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线也称之为专网或者专线。

该两路电源不应同时出现检修停电，平均每月停电次数不应大于1次，平均每次故障时间不应大于0.5h。

两路供电线宜配置备用市电电源自动投入装置。

一路公网，一路专线也算为一类市电的范畴。

2）二类市电应符合下列条件之一的要求A．由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路供电线B．由一个稳定可靠的独立电源或从稳定可靠的输电线路上引入一路供电线。

二类市电供电线路允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应大于3.5次，平均每次故障时间不应大于6小时。

3）三类市电：由一个电源引入一路供电线，供电线路长、用户多、平均每月停电次数不应大于4.5次，平均每次故障时间不应大于8小时，这种电源称之为公网。

4）四类市电供电应符合下列条件之一的要求A．由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到第三类市电的供电要求。

B．有季节性长时间停电或无市电可用，部分地方的农村小水电。

2．交流供电系统：1）低压交流供电系统应采用三相五线制或单相三线制。

三相五线制是指三根相线，一根零线，一根地线。

单相三线制是指一根相线，一根零线，一根地线。

2）交流供电系统框图简介比较复杂的供电系统有2～3台变压器，2部油机所组成的供电系统四.直流供电系统1．组成：是由整流配电设备即交流配电屏、直流配电屏、整流器架和蓄电池组组成的直流供电系统，对通信设备可采用分散或集中的供电方式供电。

2．供电方式：直流供电系统采用在线充电方式以全浮充制运行3．直流基础电源电压：-48V 以前有12V,24V,48V,60V等种类4．直流供电系统方框图：5． 设备配置：1）交流屏的配置：应根据远期负荷及蓄电池的带载能力综合考虑。

第一章通信电源系统概述通信电源是向电信设备提供交直流电的能源,它在电信网上处于极为重要的位置,人们往往把电源设备的供电比喻为电信设备运行的“心脏”.如果一个市话局的供电发生故障,中断供电将使整个电话局瘫痪,影响社会的正常生活和运作.如果一个长途干线站或电信枢纽局发生供电故障,中断供电则必将造成严重的经济损失和社会影响.因此,要求电源工作人员全面掌握电源设备的基本性能、工作原理和运用方法,做好电源设备的维护工作.通信电源设备和设施主要包括:交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、柴油发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器和交流逆变设备、以及各种交直流配电设备等.通信配电就是把上述的电源设备,组合成一个完整的供电系统,合理地进行控制、分配、输送,满足通信设备的要求.一个完整的电源系统,其组成如图1-1-1所示.(a)不间断(b)可短时间中断(c)允许中断图1-1-1 电源系统组成方框示意图第一节交流供电系统交流供电系统由主用交流电源、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、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体.主用交流电源均采用市电.为了防备市电停电,采用油机发电机等设备作为备用交流电源.大中型电信局采用10KV高压市电,经电力变压器降为380V/220V低压后,再供给整流器、不间断电源设备(UPS)、通信设备、空调设备和建筑用电设备等.小型电信局(站)则一般采用低压市电电源.一、交流供电系统的组成1、高压开关柜.高压开关柜的主要功能,除了引入高压(一般10KV)市电外,并能保护本局的设备和配线,同时还能防止由本局设备故障造成的影响波及到外线设备.高压开关柜还有操作控制和监测电压和电流的性能.高压开关柜内安装有高压隔离开关、高压真空断路器(或油断路器)、高压熔断器、高压仪用互感器和避雷器等元器件.2、降压电力变压器.降压电力变压器是把10KV高压电源变换到380V/220V低压的电源设备.电力变压器一般采用油浸式变压器,也有的采用有载调压变压器.近年来,由于干式电力变压器便于在机楼内安装,因此也逐渐得到应用.3、低压配电设备.低压配电设备是将由降压电力变压器输出的低电压电源或直接由市电引入的低电压电源进行配电,作市电的通断、切换控制和监测,并保护接到输出侧的各种交流负载.低压配电设备由低压开关、空气断路开关、熔断器、接触器、避雷器和监测用各种交流电表等组成.4、低压电容器屏.根据原水电部《供用电规则》规定:“无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率因数基础上,设计和装置无功补偿设备”以达到规定的要求.电信局(站)以采用低压补偿用电功率因素的原则,装设电容器屏.屏内装有低压电容器、控制接入或撤除电容器组的自动化器件和监测用功率因数表等组成.5、调压稳压设备.在市电电压变动超出规定时,需装设调压设备使输出电压稳定在额定电压允许范围内.除采用有载调压变压器在高压侧调压外,电信局(站)一般在低压侧调压,过去曾采用感应调压器,但因调节速度慢、体积大等问题,现已改用自动补偿式电力稳压器和交流参数稳压器等设备.6、柴油发电机组柴油发电机组是用柴油机作为动力,驱动三相交流发电机提供电能.柴油机利用柴油在发动机汽缸内燃烧,产生高温高压气体爆炸做功,经过活塞连杆和和曲轴机构转化为机械动力.柴油机分为二冲程柴油机和四冲程柴油机.二冲程柴油机是两个冲程(曲轴旋转一周)完成一个工作循环,四冲程柴油机是四个冲程(曲轴旋转两周)完成一个工作循环.二、几个重要的概念1、系统容量.系统容量指的是交流供电时,供电设备所能提供的最大功率.如市电供电时,指的就是电力变压器的额定容量;柴油发电机组供电时指的就是柴油机的额定功率;UPS供电时指的就是UPS的额定功率等等.但是它们表示容量的单位却不一样,电力变压器和UPS计量单位是伏安V A(或千伏安KVA),我国国家标准(GB)规定发电机组必须用瓦W(或千瓦KW)表示.伏安表示的是视在功率,瓦表示的是有功功率.这在实际应用中是有很大的区别的,只有在理想情况下,它们的功率因数都等于1时,在数值上是相等的.2、功率因数.功率因数的定义是有功功率与视在功率的比值.功率因数cosφ = P/S的物理意义是供电线路上的电压与电流的相位差的余弦.国标规定:变压器的功率因数为0.8;柴油发电机组的功率因数为0.85;例如,标称容量100KV A的变压器,在规定的使用环境下,它的输出最大有功功率是80KW;同理,标称容量是100KW的柴油发电机组,在规定的使用环境下,可以提供116KV A的视在功率.UPS的功率因数,因类型不同,工作方式不同,实际使用时差异较大.3、电功和电功率.电功指的是供电系统实际消耗的电能,计量单位是千瓦时(KWH).电功率指的是正常工作情况下,负载上消耗的额定功率.在市电和油机供电的情况下,由于每个负载的功率相对于系统总容量较小,故不需要考虑它的瞬时功率;而UPS系统供电的情况则不同,负载功率与系统容量比较接近,就必须考虑负载的瞬时功率(例如负载的启动功率).第二节直流供电系统直流供电系统由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备和相关的配电线路组成的总体称为直流供电系统.按电信设备供电电压允许变动范围的不同要求,可分为窄电压和宽电压直流供电系统;按电源设备的安装地点不同,可分为集中直流供电系统和分散直流供电系统;按馈电线配线方式不同又可分为低阻配线直流供电系统和高阻配线直流供电系统(高阻配线又有一次高阻配线和二次高阻配线等方式).组成直流供电系统的主要电源设备的作用和性能如下:1、换流设备.换流设备(converter)是整流设备、逆变设备和直流变换设备的总称.其中整流设备可将交流电变换为直流电.逆变设备则将直流电变换为交流电.直流变换设备可将一种电压的直流电变换成另一种或几种电压的直流电.晶闸管(可控硅)整流器是老一代整流设备,由于电路中采用工频变压器,工作频率低,体积和重量都很大,效率也低,故逐步淘汰,而由高频开关型整流器代替.高频开关整流器在技术上先进,具有小型、轻量、高效、高功率因数和高可靠性等显著优点.高频开关整流器机架的输出功率大,机架上装有监控模块,与计算机相结合,组成新一代智能型电源设备,正在逐步替代晶闸管整流器.随着电力电子学技术和电力半导体器件的发展,换流设备变换电路日趋完善,采用PW米脉宽调制或谐振技术的控制技术,提高变换频率,采用零电压或零电流开关电路,降低开关工作损耗,使换流技术达到新的水平.2、蓄电池.在电信电源中电池作为备用能源使用.蓄电池可分为酸性电解液(即硫酸)的铅酸蓄电池和碱性电解液(即苛性钾)的碱蓄电池.铅酸蓄电池自普兰特发明以来,已有140年的历史,由于它具有电压的稳定性和可以进行大电流放电,所以在电信局(站)内得到广泛使用,目前铅酸蓄电池已由防酸式铅蓄电池发展屋阀控式密封铅酸蓄电池.阀控式密封铅酸蓄电池是一种新型的蓄电池,使用过程中无酸雾排出,不会污染环境和腐蚀设备,蓄电池可以和电信设备安装在一起,平时维护比较简便,不需加酸和加水.阀控式密封蓄电池体积较小,可以立放或卧放工作,蓄电池组可以进行积木式安装,节省占用空间,因此在20世纪80年代后,在我国电信局(站)得到迅速推广使用,并正在逐步取代防酸式铅蓄电池.蓄电池制造厂正在工艺结构设计上保证电池质量,防止电液渗漏,提高电池使用寿命,并研究开发有效而简便的电池容量测试器.蓄电池正常情况下是与整流器并联工作的,所以它有两个作用:在交流电停电时,自动向直流负载供电,保证供电连续不间断;当交流电正常供电时,它可以等效为一个充分大的电容器,滤掉整流器输出的各种谐波(即杂音),保持直流电的纯度.蓄电池的容量越大,直流电的纯度越高.蓄电池与整流器并联工作可以保证供电连续不间断,但并不是高枕无忧,蓄电池放电时,随着放电时间的延长,端电压不断降低;蓄电池充电时,为了保证电池能充足电,充电电压必须提高.这就有供电系统的电压变动范围的问题.一方面,设计直流供电系统时,要充分保证直流负载能承受的电压变动范围;另一方面,通信设备设计时,也要考虑蓄电池固有的特性,给出一个合理的供电电压范围,使蓄电池尽可能延长使用寿命.需要特别注意的是,当一套直流系统同时向不同电压范围的交换机供电时,蓄电池的工作方式需兼顾考虑,偏差太大时,需要分别重建直流供电系统,独立供电.3、直流配电屏.直流配电屏是连接和转换直流供电系统中整流器和蓄电池向电信负载供电的电源设备,屏内装有闸刀开关、自动空气断路器、接触器、低电熔断器以及电工仪表、告警保护等元器件.直流配电屏按照配线方式不同,分为低阻和高阻两种,高阻配电屏是把馈线改用小截面电缆出线,每路出线的负线上加装上一定的电阻,如爱立信交换机为26毫欧.高阻配电的好处是:当任何一路负载发生短路时,供电母线上的电压变动较小,不足以影响其他分路供电,供电系统的可靠性相对较高.除上述供电系统外,还有太阳能供电系统和混合供电系统等.太阳能供电系统由太阳能电池、蓄电池组、迭制配电设备组成,有光照时靠太阳电池供电,并对蓄电池充电,无光照时由蓄电池供电,它是直流供电系统的一种.如果由太阳电池、风力发电、市电或油机发电机等两种或两种以上发电设备供电的系统则称为混合供电系统.第三节通信系统接地为了保证各类通信设备可靠和安全地工作,通常在各种电气设备设置零电位点,该点在物理上与大地有良好的电气连接,这种连接称为接地.构成接地的一切装置称为接地系统.接地系统通常由接地体、接地引入线、接地汇集线(接地母排)和接地线组成.接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体(或钢筋混凝土建筑物基础组成的金属导体).接地引入线:为了减少接触电阻,通常安装多根金属接地体.把多根接地体用一条金属导体连接成一组并接入室内接地母排,该连接导体称为接地引入线.接地汇集线:为了接地的安全和可靠,把不同方向、不同物理位置的接地汇集成一条接地干线,该干线成为接地汇集线或称为接地母线.接地线:被接地的设备或电源系统与接地母线可靠连接的导体称为接地线.电信电源按照接地系统的用途可分为工作接地、保护接地和防雷接地.工作接地按照电源性质分为直流接地和交流接地.保护接地按保护功能分为设备保护接地和屏蔽接地.接地系统按照安装方式分为:独立接地系统和联合接地系统.我国在20世纪80年代考虑到防雷等电位原则,已实施将工作接地、保护接地和防雷接地汇接成一组接地系统的联合接地方式.第四节通信电源系统的发展趋势近年来由于微电子技术和计算机技术在通信设备中的大量应用,通信电源瞬时中断,也会丢失大量信息,所以通信设备对电源可靠性的要求也越来越高.同时,由于通信设备的容量大幅度提高,因此,电源中断将会造成更大的影响.比如,许多大、中城市的电话局容量普遍在2万～3万门以上,电信综合枢纽的装机容量和规模更大,担负的通信任务非常重要,一旦电源中断,将造成巨大的经济损失和极坏的政治影响.为了确保可靠供电,交流供电系统中应加入不间断电源(UPS)或通信逆变器.直流供电系统应采用整流器与蓄电池并联的浮充供电方式.此外还必须提高各种通信电源设备的可靠性,为此,较先进的开关整流器都采用多只整流模块并联工作,某一个模块发生故障不会影响供电.目前,先进的通信电源设备和平均无故障时间可达20年.为贯彻国家能源政策并保证通信网可靠运行,各级通信部门都在尽快把可靠性较差且效率很低的通信电源设备更换下来.一、提高交流供电系统可靠性传统的通信电源系统以直流供电为主,为了保证不间断供电,必须配备两组很大容量的蓄电池.近年来大量应用的阀控铅酸蓄电池的价格较高,体积和重量也较大.因此,若以直流供电为主,势必造成电源投资很大,同时,电源机房占用面积也很大.许多先进通信设备对环境温度的要求很高,机房空调设备的供电非常重要,为了确保空调设备正常工作,必须保证交流电源不间断.此外,许多计费设备,显示设备也需要交流电源,采用交流不间断供电后,蓄电池驵的容量可以大幅度降低,蓄电池组的提供供电时间可降到1小时以内.近年来,交流不间断电源,通信逆变器,交流稳压电源和无人值守油机发电机组的技术水平迅速提高,大大提高了交流供电的可靠性和供电质量,一旦市电中断,几分钟内,油机发电机组即可正常供电,为交流电提供了有力的技术保障.二、实施分散供电通信电源系统按照电源设备与其供电负载所处的相对物理位置分类,分为集中供电和分散供电两种方式:(一)集中供电传统的供电方式采用集中供电,即供电设备集中和供电负荷集中.采用集中供电方式电源系统组成方框图如图1-1-2所示.图1-1-2 集中供电方式系统方框图1、集中供电的优点是:由于整流器、控制屏、变换器、逆变器都集中放置在电力室,各类电压的电池组都集中放置在电池室,因而供电容量大,且无需考虑兼容问题,供电设备的干扰也不会影响通信设备.2、集中供电的缺点:(1)供电设备集中,体积大,重量重,故电力室和电池室必须建在电信大楼的底层,土建工程大.同时由于负载集中,若出现局部故障,则影响到全局.(2)电力室至机房的馈电线截面积很大,且随着不断扩容而增大,造成安装的困难,也消耗铜材太多,且线路压降大.(3)需在基础电源引出端至负载端装设中间滤波器,否则电磁干扰射频干扰将通过汇流线进入通信设备,影响通信质量.(4)扩容困难.(二)分散供电分散供电系统是指供电设备独立于其他供电设备的负载,即负荷分散或电池与负载都分散.1、分散供电的类型(1)在通信机房内设一个集中的电源系统,包括整流设备和蓄电池,向全部通信设备供电.(2)在通信机房内设多个电源系统(包括整流设备和蓄电池),分别向通信设备供电.(3)通信设备每个机架内设独立的子电源系统,仅供本机架通信设备使用.2、分散供电的优点:分散供电方式电源系统组成方框图如图1-1-3所示.图1-1-3分散供电方式电源通信系统方框图同一通信局(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.交流供电系统的组成和要求同上所述.各直流供电系统可分层设置、或分机房设置,也可按通信设备系统设置.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.使用分散供电,主要优点体现在以下几个方面:(1)占地面积小,节省材料.(2)节能、降耗.如在分散供电系统中,整流设备采用的高频功率整流模块,控制单元采用微机技术,便可大量节省能耗.(PW米高频整流模块cosφ≈1),效率90%以上).又如集中供电时,从电力机房到通信机房馈电线压降为1～2V,故电能损耗大,而分散供电,电源设备与通信设备同装一室,故馈电线压降极小.(3)运行维护费用低.由于电源设备不需要一开始按终期容容量配置,机动灵活,有利于扩容,加之巡视工作量少,所以运行维护费用少.(4)供电可靠性高.由于采用多个电源系统,因而故障率小,即全局通信瘫痪的概率相对减小.近年来,大型枢纽和高层局(站)内通信设备的容量迅速增加,所需的供电电流大幅度提高,有时需要几千安培,集中供电系统很难满足通信设备的要求.同时,采用集中供电系统时,万一电源出现故障,将造成大范围通信中断,从而造成巨大的经济损失和极大的社会影响.采用分散供电系统后,可以大大缩短蓄电池与通信设备之间的距离,大幅度减小直流供电系统的损耗.同时,从电力室到各通信机房可采用交流市电供电,线路损耗很小,可以大大提高送电效益.总之,将大型通信枢纽或高层通信局(站)设备分为几部分,每一部分由容量适当的电源设备供电,不仅能充分发挥电源设备的性能,还能大大减小电源设备故障的影响.同时,能大量节约能源.因此,目前许多国家的通信大楼都采用分散供电方式.采用分散供电方式时,交流供电系统仍采用集中供电方式,交流供电系统的组成与集中供电方式相同,直流供电系统可分楼层设置,也可按各通信系统设置.目前各通信局(站)直流供电系统都采用了高频开关整流模块和阀控式铅酸蓄电池组,由于开关整流器为模块化结构,扩容很方便.因此,可根据当前用电负荷,合理化配置整流模块的数量,尽可能使每个模块输出电流达到欲定值的60-70%,以便获得较高的效率.为了确保供电可靠,还可备用一～二块整流模块.考虑到远期扩容要求,开关整流器机架应留有一定的安装空位.阀控式铅酸蓄电池组可设置在电池室内,也可设置在能信机房内.在各直流供电系统中,都应采用子容量阀控蓄电池.目前,阀控蓄电池的寿命大约为十年,因此,阀控铅酸蓄电池的配置应满足8～10年通信设备扩容的要求.三、电源设备与通信设备的一体化通信设备和电源设备(包括一次和二次电源设备)装在同一机架内,由外部交流电源供电的方式,称为一体化供电方式.采用这种供电方式时,通常通信设备位于机架的上部,开关整流模块和阀控铅酸蓄电池组装在机架的下部.目前光接入单元(ONU)和移动通信基站都采用这种供电方式,应当说明,在可靠性较高的通信设备中,都应设置备用整流模块.四、电源设备的少人值守和无人值守为了确保通信电源系统可靠工作,除了提高通信电源设备的可靠性外,供电系统的日常监控和维护极为重要.电源维护人员必须及时了解各种设备的运行状况和出现的问题,及时采取措施,提高供电可靠性.此外,采用集中监控管理系统,也可大大提高通信电源的现代管理水平.目前,各种通信设备发展非常迅速,随着无人(少人)值守制度的推行,将实现产品的系列化、标准化,包括组合电源逆变、整流器转换、油机启动、不停电电源全套设备都能实现自动化,满足通信设备的要求.复习思考题:1、集中供电和分散供电各有什么优缺点？2、简述通信电源系统的构成.3、什么是联合接地？接地系统由哪些部分组成？4、简述高阻配电的特点.。