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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。