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-1-黑龙江省通信公司维护中心综合技能培训通信电源概要传输设备支援中心宋莲英-2-黑龙江省通信公司维护中心通信电源概要内容提要•通信电源专业整体介绍•电源技术基础知识介绍•通信电源设备原理简介•通信电源设备的日常维护•通信电源专业值班工作注意事项•紧急故障处理方法-3-黑龙江省通信公司维护中心通信电源专业整体介绍•供电系统的整体概念•通信系统对电源的要求•通信电源系统图返回-4-黑龙江省通信公司维护中心通信电源专业整体介绍供电系统的整体概念：1．生产：电能的产生：(1)水利发电(2)火力发电(3)核能发电2．传输：高压传输：(考虑线损)交流电可通过变压器升降方便多采用交流电能形式3．供电系统：把电能转为用户所需的电能形式进行控制与分配.-5-黑龙江省通信公司维护中心通信电源专业整体介绍通信系统对电源的要求：1．直流不间断2．高质量的电源:对直流要稳定性高,杂音小.3．交流不间断4．供电设备小型化5．提高电源设备的效率-6-黑龙江省通信公司维护中心通信电源专业整体介绍通信电源系统图-7-黑龙江省通信公司维护中心通信电源专业整体介绍通信电源系统图交流部分：1.市电引入：可为两路市电2.交流配电：分配交流电3.备用交流电：油机发电机组4.UPS或逆变器直流部分：整流设备直流配电：直流电能分配蓄电池组变换部分：整流：将交流电变为直流电。直流变换：将整流器输出的直流电或蓄电池组输出的直流电变换成其它电压规格的直流电。交流逆变：将整流器输出的直流电或蓄电池组输出的直流电变换成交流电。返回-8-黑龙江省通信公司维护中心电源技术基础知识介绍•交直流电路知识•常用低压电器•电子电路基本知识•电力电子学介绍返回-9-黑龙江省通信公司维护中心交直流电路知识•直流电路•电路的组成（1）电源：是一种不断把其它形式的能量转化为电能的装置。（2）负载：用电设备，是将电能转换成其它形式的能量。（3）导线及控制、保护设备•导线：由金属导体制成，是将电源、负载、控制设备、保护设备等连接成一个整体构成电路。•控制保护设备：控制电路的通断、防止电路的过载、短路。有开关、接触器、熔断器、继电器等。返回-10-黑龙江省通信公司维护中心交直流电路知识•直流电路2．欧姆定律及计算（1）局部电路欧姆定律：欧姆定律是表示电路中电压U、电流I及电阻R三个物理量之间相互关系的一个基本定律。I=U/R（2）全电路欧姆定律：I=E/R+r0r0为电源的内阻。-11-黑龙江省通信公司维护中心交直流电路知识•直流电路3．电功与电功率电功：也称电能，电能量，就是电流流过导体所做的功。W=UIt当电流I单位为安培（A），电压U单位为伏特（V），时间t单位为秒（s）时，电能W单位为焦耳（J）。平常电功单位用千瓦小时（度）来表示：1千瓦小时=3.6ⅹ106焦耳。电功率：单位时间内电所做的功叫做电功率，用P表示，单位是瓦特（W）。P=W/t=UI=I2R=U2/R（W）-12-黑龙江省通信公司维护中心交直流电路知识•正弦交流电1．交流电的表示法：大小随时间变化而变化的电流称之为交流电，当交流电变化的规律按正弦函数变化时称之为正弦交流电，如图所示。-13-黑龙江省通信公司维护中心交直流电路知识•正弦交流电（1）正弦交流电的三要素最大值：就是正弦交流电变化过程中的峰值。角频率：转子在磁场中旋转一周为2π弧度，所需时间为T时的角速度就是交流电的角频率。ω=2π/T=2πf而频率为：f=ω/2π初相：就是正弦交流电起始时间的相位，在波形图上初相角规定为正半周的起点与坐标原点之间的夹角，当初相角Ψ=0时，正半周的起点刚好在原点上。（2）交流电的有效值：用同样的两个电阻分别通入交流电和直流电，如果在相同时间内，它们产生的热量相等（做的功相等）我们就说这两个电流是等效的，这时的直流电流值就作为交流电的有效值，即交流电的有效值就是与它的热效应相等的直流值。交流电的有效值与最大值的关系为：I=Im/2=0.707ImU=Um/2=0.707Im-14-黑龙江省通信公司维护中心交直流电路知识•正弦交流电2．单相交流电路（纯电阻电路）在纯电阻电路中，电流的有效值等于电阻两端所加的电压有效值除以电阻。I=U/R交变电流通过负载，在单位时间内实际消耗的电能叫做有功功率或有效功率，用P表示。P=UI有功功率的单位是瓦或千瓦。3．三相交流电路（纯电阻电路、负载对称、电压对称的条件下）（1）三相电源与负载的星形连接公式：U线=√3U相I线=I相（2）三相电源与负载的三角形连接公式：U线=U相I线=√3I相（3）三相有功功率：P=3U相I相=√3U线I线返回-15-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•刀开关•转换开关•熔断器•接触器•自动空气断路器返回-16-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•低压电器通常指工作在交流或直流500V以下的电路中,用来对电能的产生、输送、分配和使用起控制、保护和调节作用的电器设备。•低压电器品种繁多，用途广泛，在电源设备中，根据它所控制的对象不同可分为配电电器和控制电器两大类。其主要用于低压配电系统及动力设备中，兼有保护的职能。包括熔断器、刀开关、转换开关、自动空气开关、接触器、继电器等。-17-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•刀开关•刀开关是一种带有刀刃楔形触头的、结构比较简单而使用广泛的开关电器。其主要作用是：隔离电源，确保线路和设备维修的安全；不频繁地接通和分隔小容量的低压电路或直接起动的小容量电动机。操作使用注意事项：（1）刀开关应垂直安装在开关板或条架上，并使夹座位于上方，以避免在分断位置由于刀架松动或闸刀脱落而造成误合闸。对于直接操作的中央手柄式刀开关，尤其要注意这一点。（2）刀开关做隔离开关使用时应注意操作顺序。分闸时，应先断负载开关，后拉开隔离开关；合闸时顺序刚好相反。（3）刀开关在合闸时，应保证三相同时合闸，并接触良好。如果接触不良，常会因发热而造成断路。如果负载是三相电动机，还会导致单相运行而损坏电机。（4）没有灭弧室的刀开关，不应用做负载开关来分断电流。有分断能力的刀开关，应按产品使用说明书中规定的分断负载能力使用。否则，会引起持续燃弧，甚至造成相间短路，损坏开关。-18-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•转换开关转换开关是实现转换电路的电器，常用在控制和测量等系统中。转换开关从本质上来说是刀开关的一种，区别在于刀开关的操作是上下的平面动作，而转换开关的操作是左右旋转的平面动作，把静触头座安装在塑料压制的盒内，每层一极呈立体布置，结构紧凑，操作安全可靠。转换开关的操作使用注意事项：（1）当用于控制电动机正反转时，必须在电动机安全静止时才能反向起动，一般不宜立即反向操作。（2）转换开关一般不宜操作频繁，否则触头机械和电麽损较快，还会使金属粉末残留在动触头间隙中，造成绝缘不良。（3）要注意经常维护，消除开关内外导电尘埃和油垢，保持三相动、静触头接触良好。（4）操作时不宜动作过快或操作力过大，中间位置应有明显停留动作。-19-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•熔断器•熔断器是借熔体当电流超出限定值而熔化、分断电路的一种用于过载和短路保护的电器。其结构简单，使用维护方便，价格低廉，可靠性高。广泛用在强电或弱电系统中。•熔断器主要由熔体、触头插座和绝缘底板组成，熔体是核心部分，它既是敏感元件又是执行元件。使用时把它串接在被保护的电路中，在正常情况下，它相当于一根导线，在发生过载或短路时，电流过大，熔体受热而熔化把电路切断。•熔断器的操作使用注意事项：（1）一定容量的负载宜接至对应容量的熔体上，防止熔断器保险过大，当负载严重过流时，保险不起作用。匹配方法：2ⅹ负载电流=熔体额定电流。（2）在配电系统中，各级熔断器应互相配合以实现选择性。一般要求前一级熔体比后一级熔体的额定电流大2~3级，以防止发生越级动作而扩大故障停电范围。（3）熔断器及熔体均需安装可靠，防止某相断开。熔断器周围介质温度与被保护对象的周围介质温度基本一致，防止保护动作产生误差。（4）使用时经常清除表面尘埃，定期检查，发现损坏及时更换。（5）拆换熔断器时，应使用同一型号规格的熔断器，不允许用其它型号规格熔断器代用，更不能用金属导线代替。-20-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•接触器•接触器是电力拖动和自动控制系统中应用最普遍的一种电器。主要用来频繁地远距离接通和分断交、直流电路或大容量控制电路。•接触器主要构成部分有：电磁系统、主触头和灭弧系统、辅助触头、支架和外壳等。主触头接在主电路中，作用是接通和分断主电路，允许通过的电流较大；辅助触头接在辅助电路中，起信号的控制、保护和连锁作用，允许通过的电流较小。•接触器只能断开正常负载电流，而不能切断短路电流，所以不可单独使用，应与闸刀、熔断器和空气开关配合使用。•接触器按触头控制的电路不同，可分为交流接触器（单相、三相）和直流接触器。选用时一般交流负载用交流接触器，直流负载用直流接触器，值得注意的是：接触器的额定电压有主触点上的额定电压和线圈上的额定电压之分，两者不能混淆。-21-黑龙江省通信公司维护中心常用低压电器•自动空气断路器•自动空气断路器简称自动空气开关或自动开关。它相当于刀闸开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器，主要用来保护交、直流电路内的电器设备，不频繁地起动电动机及操作或转换电路。自动空气开关与接触器不同的是允许切断短路电流。•自动空气断路器的合闸与拉闸，可人工手动操作，也可装置电动操作机构远距离控制。操作机构中，还设有自动跳闸保护装置，即在设备过载或电压很低时，断路器的保护元件动作，使开关跳闸而切断主电路。断路器的全班机构均装入胶木或塑料盒内，盒盖仅露出操作手柄，操作手柄可以显示不同的工作位置，即手柄在上端位置时表示开关闭合，在下端位置时是开关断开，当断路器因故自动断开时，手柄应处于中间或下端位置（有的断路器没有中间位置。）•断路器的主要参数是额定电压、额定电流和允许切断的极限电流。选择时自动空气开关的允许切断极限电流应大于线路最大短路电流。返回-22-黑龙江省通信公司维护中心电子电路基本知识•半导体器件基本知识（1）导体：导电能力很强，电阻率小于10欧·毫米2/米。（2）绝缘体：导电能力很差，电阻率大于1013欧·毫米2/米。（3）半导体：是一种在外界条件影响下有时能导电，有时几乎不能导电，容易受到热、光、电、磁和杂质等作用而改变其导电能力的一种固体材料。其电阻率为10~1013欧·毫米2/米之间。返回-23-黑龙江省通信公司维护中心电子电路基本知识•电路部分-24-黑龙江省通信公司维护中心电力电子学介绍•电力电子学的概念•电力电子学（PowerElectronics）技术目前在高频开关电源中得到广泛应用，是一门新兴的能量处理学科，其精确定义在它发展的各个阶段不完全相同。但就其实质来说，包含了两方面的内容：1．采用功率半导体开关器件对能量进行变换和控制。2．电力、电子和控制三门学科的交叉。-25-黑龙江省通信公司维护中心电力电子学介绍•电力电子学的定义图-26-黑龙江省通信公司维护中心电力电子学介绍•常用电力电子器件简介•电力电子器件通常也称电力半导体器件、功率半导体器件等它是实现电力能量的变换。处理和控制的半导体器件，是构成电力电子电路及其系统的基本单元。电力电子器件根据其开关控制特性可分为：•电力电子器件：1.不控器件：电力二极管（含快恢复二极管）2.可控器件：半控器件：SCR全控器件：GTR、GTO、IGBTPOWERMOSFE不控器件指无控制端口的二端口器件。其开关操作仪取决于施加于器件阳、阴极间电压，正导通、负关断。可控器件指具有控制端口的三端口器件，其中：半控器件可通过控制端口控制其导通，但不能控制其关断。全控器件可通过控制端口控制其导通，也可能控制其关断。可通常也称自关断器件。-27-黑龙江省通信公司维护中心电力电子学介绍1．电力二极管普通二极管只用于工频整流（＜400Hz＝有时也用于工频逆变），快恢复二极管常用于高频整流（＞1kHz）和逆变器续流二极管。由于快恢复二