通信电源

通信电源
概述
电源系统组成：变电站，发电机，备用电源，配电屏
市电供电等级：
一级：不间断二级：可短时中断三级：允许中断
DC/AC 直流变交流
设备供电要求：可靠，稳定，小型智能，高效
一次设备:提供能源、变电的设备、强电操作
二次设备:提供测量、监测、保护、安全的弱电
第一章高压配电
为什么电压高？为了减少线路能耗和压降
为考虑变压器内部损耗和线路损耗，额定电压要高于线路额定电压5％例如：（380/220V）用（400/230V）
高压配电接线方式：放射式，树干式，环状式
放射式（不允许断电）：（优）线路简单，维护方便，可靠，不受干扰（缺）成本高
树干式：（优）投资少（缺）可靠性差，用户电压会反扰干线电压
环状式：（优）灵活，可靠性高，环路某点断开，呈开环状态，避免发生故障时影响整个电网
常用高压电器：熔断器，断路器，隔离开关，负荷开关，避雷器等
高压断路器（能灭弧）（类型）：油，六氟化硫，真空，压缩空气，磁吹
高压熔断器（类型）：室内3~35KV、室外交流跌落式10~35KV
高压隔离开关（主用途）（不能灭弧）：隔离电路、倒换母线、分合空载电路
高压负荷开关（特点）（能灭小电弧）：接通及开断一次回路、操作功率较小、具有合、开断、接地3个功能位置
变压器：普遍采用干式，常用环氧树脂浇注型干式变压器
主用变压器：瑞士和意大利的T+M技术、广东佛山变压器厂、许继集团变压器有限公司、上海变压器厂引进的HTT公司的干式技术
高压电器额定工作电压：3000V以上
高压电器技术参数：
额定电压：U（KV）最高工作电压Umax(KV) 额定电流In（A）额定绝缘水平（KV）额定短路开断电流Ib（KA）额定短路闭合电流In*(KA) 额顶端是耐受电流Itb（KA）额定峰值耐受电流（KA）额定短时耐受时间t（s）
供电原则
1：保证安全，不间断
2：6~10KV，自备专用变压器
3：采用集中供电方式
4：装设功率因数补偿装置，0.9以上，大的也要0.8以上
常见低压电器
低压断路器：主用于不频繁地接通或分断电路具有过载.短路.和失压保护装置分类：空气，真空
熔断器：1.两参数：额定与熔断电流熔断是额定电流的两倍
2.融管三参数：额定工作电压.电流和断流能力
3.选用原则：选用相应电压电动机回路中，为避免启动时熔断，熔断额定电流≥（1.5~2.5）×电机额定电流两相以上禁装熔断器
功率因数：提升方法
1.提高设备自身功率因数
2.感性线性负载电路，用移相电容器补偿
3.对非线性负载电路进行波形矫正
感性负载：有线圈的
非线性负载：有二、三极管的
电弧
电弧本质：气体游离的放电现象
形成因素：强电场发射（起因），热电发射（维持），碰撞游离（放大），热游离（维持）第二章
柴油机构成：曲轴连杆、配气机构、燃油、润滑、冷却、启动系统
工作位置：活塞两极端位置上下止点，上止点上燃烧室容积，上下止点间工作容积
总容积：工作容积+燃烧室容积
压缩比：总容积/燃烧室容积
工作循环：曲轴旋转两周720°
工作过程：进气、压缩、工作、排气
交流发电机：定子、交流励磁机、转子、旋转整流器
第三章交流配电
主作用：倒换、监测
倒换：人工或自动倒换
监测：相、线电压，相电流、频率
保护：欠压、缺相、过压、短路、过载、雷击、浪涌
第五章 UPS
组成：整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关和旁路装置
功率类型：微型（＜3kvA），小型（3~10kvA），中型（10~100kvA），大型（＞100kvA）结构分类：后备式，在线互动式，三端口式，在线式
后备式：（优）结构简单，便宜，噪声低（缺）电流质量低
技术指标
输入频率范围：限制波动频率范围，防止UPS跟不上电源的变化，防止造成和旁路间的环流
输出效率：输出/输入有功功率，值越高，损耗越小；值越小，损耗越大
输出峰流值：UPS所能承受的电源波动能力，承受能力越高，可靠性越高
PFC电路：降低电流谐波，提高功率因数
晶闸管
a＝负值阻断主电路（不工作）
a＝正值｛Ugk＞0 控制导通，主电路导通/Ugk≤0 控制阻断，主电路关断｝控制速度快
3.主电路导通：门极失去作用
4.主电压（UkA），电流（IkA）接近0时，关断
同步切换：同相、同频、同电压
锁相电路：辅助两路切换，使其同步
第六章整流与变换设备
高频开关整流器：轻、小、节能高效、稳压精读高、可闻噪声低、维护简单、扩容方便分类:PWM型和谐振型
高频开关整理器各部分及其作用：
输入滤波：滤除输入谐波
整流滤波：防止后面器件干扰，交流变平滑直流
输出整流滤波：提供稳定可靠的直流电源
功率因数矫正：提高功率因数，消除谐波污染和无功损耗
高频变换减小变压器体积原理
U＝4BSfN
U＝变压器电压（V） B＝磁感应强度（Gs） S＝变压器铁芯截面积（cm²） f＝变压器工作频率（HZ） N＝变压器绕组匝数
工作频率越高，体积越小 U若不变，S越小N越小
硬开关:强迫关断和强迫导通（PWM型）
软开关：非强迫关断和导通的
开关损耗：随开关频率的提高而增加
TPC控制方式：脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合调制
功率MOSFET和IGBT
MOSFET:（优）1.电压控制开、关速度快 2.可以并联通路 3.温度系数为正，不会电流失控（缺）1.沟道窄，带负载能力弱 2.沟道窄，大电流损耗大 3.怕静电IGBT：（优）1.电压控制打开速度快 2.沟道宽，单管带负载能力强 3.沟道宽，大电流损耗小（缺）关断后有拖尾现象，关断速慢 2.怕静电
干扰：差模干扰和共模干扰特点：高频
干扰源:
1.设备自身因自由电子的随机运动
2.外部因电磁波、宇宙射线等
差模信号：电路的两个输入端，产生大小相等、方向相反的信号
共模信号：电路的两个输入端，产生大小相等、方向相同的信号
EMC(电磁兼容)：指各种设备在共同的电磁环境中能正常工作的共存状态
EMC：又分为骚扰和抗扰
骚扰:通过导向向外界产生的传导骚扰和通过空间发射向外界产生的辐射骚扰
第七章蓄电池
（VRLA）阀控铅酸电池
规定温度25℃
额定容量：以10h率所放完电的容量符号：C10
10h率电流值：I10＝C10/10
充电方法：浮充充电、快速充电和均衡充电
均衡充电:为补偿电池长期放电，所造成的电池不平衡而采用的中电压、中电流的充电影响实际容量的因素：放电率、放电温度、电解液浓度和终了电压
阀控铅蓄电池充放电工作原理及其化学方程式
（正极）（电解液）（负极）（正极）（电解液）（负极）
PbO₂+2H₂SO₄+Pb→（放电）→PbSO₄+2H₂O+PbSO₄
二氧化铅+硫酸+绒状铅←（充电）←硫酸铅+水+硫酸铅
阀控铅蓄电池氧循环原理
从正极周围析出氧气，通过电池内循环，扩散到负极被吸收，固化成氧化铅，又化和为液态水。