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1、1,携手共进，创造美好明天！,通信电源系统及开关电源设备培训,2,通信电源系统基础知识培训,3,通信电源系统基础知识,一、通信电源系统的组成 通信局（站）的电源系统有交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成。其组成框图如下示：,4,通信电源系统基础知识,一、通信电源系统的组成 1、交流供电系统 交流供电系统是由主用交流电源、备用交流电源、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。为防止市电中断，采用油机发电机等设备作为备用交流电源。大中型通信局采用10KV高压市电，经电力变压器降为380V/220V低压后，再供给整
2、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。小型通信局（站）则一般采用低压市电供电。,5,通信电源系统基础知识,一、通信电源系统的组成 2、直流供电系统 在通信局（站）中，一般把交流市电或发电机产生的电力作为输入，经整流后向各通信设备和二次变换电源设备或装置提供直流电的电源称为直流电源。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。 目前高频开关整流器在技术上已相当成熟，由于具有小型、轻量、高效、高功率因数和高可靠性等优点，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智能型电源设备。 阀
3、控式密封铅酸蓄电池是一种在使用过程中无酸雾排出，不会污染环境和腐蚀设备，可以和通信设备安装在一起。平时维护比较简便，体积较小，可以立放或卧放工作，蓄电池组可以积木式安装，节省空间。,6,通信电源系统基础知识,一、通信电源系统的组成 3、接地系统 为了实现各电器设备的零电位点与大地有良好的电器连接，由埋入地中并直接与大地接触的金属接地体（或钢筋混凝土建筑物基础组成的地网）引至各电器设备零电位部位的一切装置组成接地系统，即有接地体、接地引入线、接地汇流排（线）和接地线组成。通信电源系统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。按照安装方式可分为分设的接地系统和合设的接地系统。,7,通信
4、电源系统基础知识,二、通信设备对通信电源供电系统的要求 1、通信设备对交流电源的要求 有相应的优良的备用设备，如油机发电机组、不间断电源（UPS）。要求电源中的脉动杂波低于允许值，不允许有电压瞬变。 小型通信局（站）交流电源基本都采用单相或三相交流市电，单相为220V，是指相线与零线之间的电压有效值。受电端子上电压变动范围为187V242V，即15%-+10%；三相供电电压为380V，是指相线与相线之间的电压有效值。受电端子上的电压变动范围为323V418V，即15%-+10%，三相供电电压不平衡度不大于4%，电压波形正弦畸变率不大于5%。 采用三相五线制交流供电时，要注意最大值、频率、相序三
5、要素。三相正相序排列时为：A、B、C，对应色标为黄、绿、红；零线为N，对应色标为蓝；保护地为PE，对应色标黄绿色。接线图如下示。,8,通信电源系统基础知识,1、通信设备对交流电源的要求 三相交流电源线连接基本原则： a.交流供电应采用三相五线制； b.零线禁止安装开关或熔断器； c.在零线上除电力变压器近端接地外，用电设备和机房近端不允许接地； d.交流用电设备采用三相四线制引入时，零线不许安装熔断器，在零线上除变压器近端接地外，用电设备和机房近端应重复接地。,二、通信设备对通信电源供电系统的要求,9,通信电源系统基础知识,二、通信设备对通信电源供电系统的要求 2、通信设备对直流电源的要求 直
6、流供电应有优良的备用设备，如蓄电池组等。电源脉动杂波低于允许值，也不允许有电压瞬变。 目前通信局（站）常见设备的直流供电电压为-48V和+24V 。现代通信设备所用电源大都采用直流-48V。-48V和+24V的概念来源于相对参考点为大地。-48V开关电源，工作地是正极接地；+24V开关电源，工作地是负极接地。下图为-48V或-24V开关电源系统供电原理图。,10,通信电源系统基础知识,2、通信设备对直流电源的要求 原理： 交流供电正常时，整流器攻给全部负载电流，并对蓄电池组进行补充电，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
7、流，使直流电源不间断；当交流供电恢复、整流器投入工作时，又由整流器攻给全部负载电流，同时又以稳压限流方式给蓄电池组进行恒压限流充电。,二、通信设备对通信电源供电系统的要求,11,通信电源系统基础知识,三、通信设备对环境的要求 通信设备如传输机房、骨干网SDH等，对基站环境的要求，室内温度：20 -22；室内相对湿度：40%-55%； 交直流设备的环境温度的维护测量，用红外测温仪，其读数以不超过28 为正常；直流设备如蓄电池等，用红外测温仪测量，其读数以不超过35 为正常。 通信机房：温度15 -20 ；相对湿度30%-70%。,12,通信电源系统基础知识,四、交流供电系统 交流供电系统又分为高
8、压配电系统、低压配电系统和油机发电系统。 由于除大型交换局（站）、中心机房外，中小型通信局（站）一般都是由市电引入交流电源，故在此不再对高压配电部分作讲解。有兴趣的可以私下查找相关资料了解。油机发电部分在本培训中也不再作过多解释，另有专门对油机系统的相关介绍，此处不再累述。UPS系统本节也不再作叙述。本节主要介绍低压配电系统的一些注意事项。 低压配电系统中对市电划分为一类市电供电、二类市电供电和三类市电供电三种情况。,13,通信电源系统基础知识,四、交流供电系统（低压配电系统） 1、低压配电系统的市电供电分级 1）一类市电供电：从两个稳定可靠的独立电网引入两路供电线路，质量较好的一路做主电源，
9、另一路作备用，并采用自动倒换装置。不会因检修而同时停电，故障停电次数极少，停电时间极短，供电十分可靠。长途通信枢纽、地市级中心机房、程控交换容量在万门以上的交换局，大型无线收发信站等规定采用一类市电； 2）二类市电供电：从两个电网构成的环状网中引入一路供电线路，也可以从一个供电十分可靠的电网上引入一路线路供电。允许有计划的停电，事故停电不多，停电时间不长，供电比较可靠。程控交换容量在万门以下的交换局，以及中型无线收发信站，可采用二类市电； 3）三类市电供电：从一个电网引入一路供电线路，供电可靠性差。位于偏僻山区和地理环境恶劣的中继站、微波站等，可采用三类市电；,14,通信电源系统基础知识,四、
10、交流供电系统（低压配电系统） 2、低压交流供电原则 1）市电是通信用电源的主要能源，是保证通信安全、不间断的重要条件。必要时可申请备用市电电源； 2）市电引入，原则上应采用610KV高压引入，自备专用变压器，避免受其他电力用户的干扰； 3）市电和自备发电机组组成的交流供电系统，宜采用集中供电方式供电。系统接线应力求简单、灵活，操作安全，维护方便； 4）局站变压器容量在630KVA以上的应设置高压配电装置。有两路高压市电引入的供电系统，若采用自动投切的，变压器容量在630KVA及以上则投切装置应设在高压侧； 5）在交流供电系统中应装设功率因数补偿装置，功率因数应补偿到0.9以上。对容量较大的自备
11、发电机电源也应补偿到0.8以上； 6）低压交流供电系统采用三相五线制或单相三线制供电； 7）交流配电部分中，交流熔断器的额定电流值，应不大于最大负载电流的2倍；,15,通信电源系统基础知识,五、直流供电系统通信高频开关电源的组成 一般所指的高频开关电源，是指具有交流配电模块、直流配电模块、监控模块和整流器模块构成的直流供电电源系统。其关键技术和名称由来就是其中的高频开关整流器，因目前大都是模块化结构，所以也称高频开关整流器为高频开关整流模块。 下图为高频开关电源系统组成框图。,16,通信电源系统基础知识,五、直流供电系统 通信高频开关电源的组成 交流配电单元负责将输入三相交流电分配给多个整流模
12、块（一般用单相交流电居多）。交流输入采用三相五线制，即a、b、c三根相线和一根零线N，一根地线E。接有MOA避雷器，保护后继电器免受高电压冲击，再由各分路空开控制三相交流电输入整流模块。,17,通信电源系统基础知识,五、直流供电系统通信高频开关电源的组成 整流模块完成将交流转换成符合通信要求的直流电。此处所指的符合通信要求的内容有：输出的直流电压要稳定、输出的直流电压所含交流杂波少（通信电源设备的电话衡重杂音电压应2mV）、输出电压应在一定范围内可调，以满足其后并接的蓄电池充电电压的要求。同时，由于一个开关电源系统多采用N+1整流模块备份，所以一套开关电源系统至少需要2个开关整流模块并联工作，
13、利用均流功能（电源模块能够共同分担负载电流）解决多个整流模块工作时相互协调的问题。按规定，开关电源各整流模块超过半载时，整流模块之间输出电流不平衡度应低于5%。其中某个模块出现输出高压时该模块能正常退出而不影响其他模块的工作（即选择性过电压停机功能）等。 直流配电单元负责将蓄电池组接入系统与整流模块输出并联，再将一路不间断的直流电分成多路分配给各种容量的直流通信负载。其中在相应电跿中接有熔丝保护和测量线路电流的分流器。 监控单元是整个开关电源的“总指挥”，起着监控各个模块的工作情况，协调各模块正常工作的作用。并对蓄电池等其他分电路节点进行监控、控制等。,18,通信电源系统基础知识,五、直流供电
14、系统开关电源的日常维护 由于高频开关电源系统在通信电源系统中所处的重要地位，对它的运行管理和维护工作是非常重要的。高频开关电源设备的维护，要求布线整齐、各种开关、容电器、插接件、接线端子等部位应接触良好、无电蚀。开关电源加电前应用兆欧表检查铜排与电缆的绝缘情况。 当设备发生故障后，应进行维修。系统检查维修的基本步骤如下： 1）先检查系统有无声光告警指示。 由于开关电源系统各模块均有相应的告警指示，如整流模块故障后其红色告警指示灯亮，同时系统蜂鸣器发出告警声。 2）再看具体故障现象或告警信息提示。 观察具体故障现象与监控单元告警提示是否一致，有无历史告警信息等。,19,通信电源系统基础知识,五、
15、直流供电系统开关电源的日常维护 3）遇到非正常告警需要有经验的电源维护人员根据故障现象，进行缜密分析，做出正确的检查、判断及处理。 非正常告警类故障：这一类故障发生时，虽然有故障灯亮、故障声响等现象，但情况与监控单元告警信息不一致或监控单元无相关告警信息； 功能丧失类不告警故障：这一类故障发生时，系统的功能发生异常或丧失，但系统没有任何告警提示； 性能不良不告警故障：这一类故障发生时，系统检测的参数不符合系统性能指标，发生检测不准或参数不对等情况。,20,通信电源系统基础知识,五、直流供电系统蓄电池 蓄电池的作用是当市电异常或整流器不工作的情况下，有蓄电池单独供电，承担起全部负载供电的任务，起
16、到备用直流电源的作用。在市电正常时，虽然蓄电池不担负向通信设备供电的主要任务，但它与供电主设备整流器并联运行，能改善整流器的供电质量。 通信用阀空式密封铅酸电池要求电池失水少，采用不含锑的铅钙合金做板栅，同时采用极板为管状，从而减小蓄电池的正负极板自放电和氢气的生成。因此存储寿命长，活性物质的有效利用率高。以大电流放电，能低温放电。,21,通信电源系统基础知识,五、直流供电系统蓄电池 1、阀控式铅酸蓄电池的基本结构,正负极板组：正极上的活性物质是二氧化铅（PbO2），负极上的活性物质是海绵状纯铅（Pb）。隔板：普遍采用超细玻璃纤维。隔板与极板紧密保持接触。它的主要作用有吸收电解液；提供正极析出的氧气向负极扩散的通道；防止正负极短路；电解液：由纯净的浓硫酸与纯水配置而成。它与正极与负极上的活性物质反应，实现化学能与电能之间的转换；安全阀：自动开启和关闭的排气阀。具有单向性，内有防酸雾垫。只允许电池内气压超过
