通信电源基础知识培训

UPS的串联使用方式——双机串联热备份
将热备份的UPS输出电压连接到主机UPS的旁路输入端。UPS主机正 常工作时承担全部负载功率，当UPS主机发生故障时自动切换到旁路状 态，UPS备机通过UPS主机的旁路通道继续为负载供电。市电中断时， UPS处于电池放电的工作状态，由于UPS主机承担全部负载功率，所以其 蓄电池先放电到终止电压；然后自动切换到旁路工作状态，由备用UPS 为负载供电，直到备机的蓄电池放电终了。
空调气流走向图
Air Cooled Condenser
空调的制冷原理
（1）压缩过程：压缩机吸入低温低压（10℃、0.5MPa）的R22制冷剂气 体，经压缩机压缩后，输出高温高压（约90℃、1.9MPa）的制冷剂 气体，进入冷凝器中。
（2）冷凝过程：进入冷凝器中的高温制冷剂，已高于此时制冷剂R22的 冷凝温度54.4℃，故制冷剂通过冷凝器将热量传递给外界空气或冷 却水后，凝结成中温（50℃）高压液体制冷剂，流向节流装置。
通信局站常用的接地型式TN-C-S系统
TN-C
TN-S
整个低压交流配电系统的前部分为三相四线制（TN-C系统），其零线（N） 和保护地线（PE）是合一的PEN线；后部分则采用三相五线制（TN-S系统）， 其零线（N）和保护地线（PE）分开，并且不允许再合并或者混用。
当电力变压器在通信局（站）外且相距大于50m时，三相四线制的中性线 （PEN线）在通信局房入口处应做重复接地。
放电
二氧化铅 硫酸 海绵状铅 充电
PbSO4+2H2O+PbSO4
硫酸铅
水
硫酸铅
蓄电池的工作方式
浮充工作方式：（交流电正常时）整流器的输出电压值为浮充电压。此 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。 浮充电压：浮充电压是指为补充自放电，使蓄电池保持完全充电状态的 连续小电流充电的电压。浮充供电的整流器，应在自动稳压状态工作， 现在高频开关整流器的稳压精度均应达到≤±0.6%。 均充工作方式：蓄电池放电后，应及时充电。交换局现在采用的充电方 法是恒压限流充电——整流器以稳压限流方式运行，蓄电池组不脱离负 载，进行在线充电（蓄电池组脱离负载进行充电叫离线充电），其“恒 压”值一般为均充电压。
开关电源 系统
蓄电池组
高阻屏 列头柜
UPS 蓄电池组
数据设备
交换机 传输设备
移动大楼交换局电源系统
示意图如下（工程后）：
10KV高压 专线引入
800KVA 变电器
新大楼 办公
800KVA 变电器
1650KVA 油机组1
1375KVA 油机组2
四楼交流 配电屏
开关电源 系统
蓄电池组
高阻屏 列头柜
UPS 蓄电池组
（3）节流过程：又称膨胀过程，冷凝器中流出来的制冷液体在高压下 流向节流装置，进行节流减压。
（4）蒸发过程：从节流装置流出来的低温低压（5℃、5.8 MPa）制冷 剂液体流向蒸发器，高于此压力下的蒸发温度而蒸发，吸收外界（ 空气或水）的热量而蒸发成为气体，从而使外界（空气或水）的温 度降低，蒸发后的低温低压气体又被压缩机吸回，进行再压缩、冷 凝、节流、蒸发，依次不断地循环和制冷。
移动通信基站地网的组成
移动通信基站的接地网是由机房地网、铁塔地网和变压器地网相 互连通组成的一个共用地网，如图所示。当电力变压器设置在机房内 时，其地网可合用机房地网；当铁塔建于机房屋顶时，铁塔地网与机 房地网合为一个地网。
市电分类
主用交流电源为市电，主要从高压电网引入。重要通信枢纽局由两个变电站引入两 路10kV高压市电，并由专线引入，一路主用，一路备用；其他通信局（站）一般引 入一路10kV高压市电。用电量小的通信局（站）可直接引入220V/380V低压市电。
不间断电源UPS
UPS的工作原理
计费系统服务器及终端、网管监控服务器及终端、数据通信机房服务器及 终端等，为此应采用交流不间断供电系统对其供电。交流不间断供电系统又称 为交流不间断电源设备。UPS系统结构组成如下：
UPS的工作原理
整流器：将输入交流电变成直流电。 逆变器：将直流电变成50Hz交流电（正弦波或方波）供给负载。 蓄电池组：市电正常时处于浮充状态，由整流器（充电器）给它补充充 电，使之储存的电量充足；当市电停电时（或市电超出允许变化范围时 ），蓄电池组向逆变器供电；市电恢复后整流器（充电器）对它进行恒 压限流充电，然后自动转为正常浮充状态。蓄电池组用以保证市电停电 后UPS不间断地向负载供电至需要的备用时间。 输出转换开关：进行由逆变器向负载供电或由市电向负载供电的自动转 换。其结构有带触点的开关（如继电器或接触器）和无触点的开关（一 般用晶闸管即可控硅）两类。后者没有机械动作，因此通常称为静态开 关。
方法一：
IOUT=Ifz+0.2C10 式中 Ifz为所需最大负载电流（A）；
C10为蓄电池额定容量（Ah）。
方法二：
IOUT=（Ifz+0.1C10）/(0.7~0.8)
式中 0.7~0.8是考虑系统安全运行的裕量系数。
开关电源系统配置
选择整流器规格，计算所需整流模块数量N N≥IOUT/IZ
式中 IZ为整流模块的额定输出电流（A）； N取整数。 按N+1原则配置整流模块数量 当求得的N≤10时，配置整流模块数为N+1； 当求得的N>10时，每10个模块加配1个。
空调
专用空调器一般由制冷系统 、通风系统、冷水系统、温度和 湿度自动控制系统以及加热器、 加湿器、过滤器等组成。制冷系 统是空调器的核心，它是一个完 整的密封循环系统，组成这个系 统的主要部件包括压缩机、冷凝 器、节流装置（膨胀阀或毛细管 ）、蒸发器，各部件之间用管道 连接起来，形成一个封闭的循环 系统，在系统中加入一定量的制 冷剂（氟利昂）来实现制冷降温 。
分散供电方式电源系统组成
分 散 供 电
（a）不间断 （b）可短时间中断 （c）允许中断
交换局电源系统的应用
移动大楼交换局电源系统
示意图如下（现状）：
10KV高压 专线引入
315KVA箱 式变电站
新大楼 建设
400KVA箱 式变电站
400KVA 油机组1
400KVA 油机组2
四楼交流 配电屏（1-4）
在三相五线制供电系统中，单相供电采用单相三线制，三线即相线、零线和保
接地系统的组成
通信局（站）的接地应采用联合接地 方式，这就是按均压、等电位原理， 使局（站）内各建筑物的基础接地体 和其他专设接地体相互连通形成一个 共用地网，并将电气电子设备的工作 接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体 接地、防静电接地以及建筑物防雷接 地等共用一组接地系统的接地方式。 联合接地系统由接地网、接地引入线 、接地汇集线及接地汇流排和接地线 组成。通信局（站）联合接地示意图 如图所示。
百页窗ห้องสมุดไป่ตู้
导风槽
排风喉
百页窗
蓄电池
减震垫
燃油 泵
至油
蓄!电池不能
罐
置于地下 !
以免氢气爆炸
四冲程发动机工作循环
备用发电机组
每个低压配电系统配置1～2台固定油机。 每台备用固定发电机组的容量能够独立满足该个低压配电系统中通信 生产负荷的用电需求；采用柴油发电机组时，单机容量不宜超过 1600kW 。 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。 一旦市电停电，必须在15分钟内使备用发电机组启动运行，以保证 通信设备、空调装置等用电。 自备发电系统应能自动监测市电有无，并自动或远程控制实现启动、 与市电投切；具备至少8小时以上的燃油储备和燃油油位监测，自动 或远程控制实现储备燃油的供给。
第一个字母表示电源端与地的关系
T（法文Terre）—电源端有一点直接接地；
第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系
N（法文 Neutre） —电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接
短横线后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况
S（法文Separateur） —中性导体和保护导体是分开的；
高频开关电源系统的组成
分类：分立式，组合式(如-48V/300A、600A)。 均由交流配电部分(交流配电屏或交流配电单元)、整流器、直流 配电部分(直流配电屏或直流配电单元)和监控器（又称控制器或 监控模块）组成。
方框图：
高频开关整流器组成框图
开关电源系统配置
计算所需开关电源总输出电流IOUT
类别 一类市电 二类市电 三类市电
四类市电
条件
（1）两路供电线路 （2）两路电源不同时出现检修停电 （3）平均每月停电次数不大于1次，平均停电时间≤0.5h （1）一路供电线路 （2）平均每月停电次数不应大于3.5次，平均每次故障时间≤6h
（1）一路供电线路 （2）供电线路长、用户多、 （3）平均每月停电次数不应大于4.5 次，平均每次故障时间≤8h
直流配电屏
相关的馈电线路
各种通信设备
整流器，经过几年的发展，变成了开关电源设备。
高频开关电源设备，由交流配电部分、整流器、 直流配电部分和控制器（监控模块）组成。
它连同蓄电池组和接地装置，构成不间断直流电源 供电系统。
低压交流配电系统的接地型式
TN系统：(通信局站用) TN-S系统（三相五线制） TN-C-S系统
数据设备
交换机 传输设备
交流供电系统
通信局（站）的交流供电系统，由主用交流电源（ 一般为10kV市电）、专用变电站、备用发电机组 或移动电站、市电油机转换屏、低压配电屏、交流 配电屏、交流不间断电源设备（UPS）以及相关的 配电线路组成 。
直流供电系统
直流系统 组成
整流器
提供不间断
蓄电池组
直流电源。
蓄电池组
蓄电池
在直流供电系统中，蓄电池与整流器并联，组成浮充供电系统：整 流器正常输出时，蓄电池荷电待用，并起平滑滤波作用，降低整流器输 出杂音，提高供电质量；当整流器故障停机或交流电源中断时，蓄电池 对负载供电，确保供电不中断 。
蓄电池的化学原理
铅酸蓄电池的化学反应方程式
PbO2+2H2SO4+Pb
通信电源基础知识培训
2019年6月
目录
交换局电源系统的组成 发电机组 UPS系统 机房空调 开关电源 蓄电池 防雷和接地系统 动力环境监控系统 安全用电知识
交换局电源系统的组成
交换局电源系统是对局（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。该系统由交流供电系统、直流供 电系统和接地系统组成。对电源系统的基本要求是通信局（站） 电源系统必须保证稳定、可靠和安全地供电。
符合下列情形之一者：
（1）一路供电线路，经常昼夜停电，供电无保证
（2）有季节性长时间停电或无市电可用
电源线颜色的规定
相线：U相（A相）黄色、V相（B相）绿色、W相 （C相）红色； 零线（N）：淡蓝色（或黑色）； 保护地线（PE）：黄、绿双色。
油机发电机房简介
排烟管及消声器 的悬挂
波纹管
排烟管及消声器一定要 悬挂于天花
C（法文Combinaison） —中性导体和保护导体是合一的。
通信局站常用的接地型式TN-S系统
TN-S系统即三相五线制系统。副绕组采用星形（Y形）连接，副绕组的首端引出三 根相线：L1、L2、L3，副绕组的中性点直接接地，从其接地汇流排上引出两根导线， 一根为中性线即工作零线N，另一根为保护地线PE。保护零线PE专门接到电气设备的金 属外壳上，使设备的金属外壳通过PE线接地。PE线平时无电流通过，当交流相线与机 壳短路时，流过较大的短路电流，使接于相线中的断路器或熔断器等保护器件迅速动 作，及时切断电源，从而保证人身和设备的安全。 注意：严禁在保护地线和共用零线中加装开关或熔断器。
旁路输入
市电 主路输入
UPS备机
输出
旁路输入 输出
主路输入 UPS主机
UPS的并联使用方式——并联冗余供电
双机并联的UPS必须具有并机功能，两台UPS中的并机控制电路通过 并机信号线连接起来，使两机输出电压的频率、相位和幅度保持一致。 负载的总容量不应超过其中一台UPS的额定输出容量。当其中一台UPS发 生故障时，可由另一台UPS来承担全部负载电流。这种两台并联冗余供 电的UPS，由于其输出容量低于额定容量的40％，所以它们经常在较低 的效率下运行。
交换局电源系统
交流供电系统 直流供电系统
接地系统
供电方式
集中供电:是指在通信局（站）内只设一个通信电源供电中 心（如电力电池室），所有通信设备都由该供电中心的电 源供电。 分散供电:是指在通信局（站）内分设多个通信电源供电点 ，每个供电点对邻近的通信设备提供独立的供电电源。 分散供电方式实际上是指直流供电系统采用分散供电方式 ，而交流供电系统基本上仍然是集中供电，同一通信局（ 站）原则上应设置一个总的交流供电系统。 分散供电方式总体上供电可靠性高，馈电线耗能小，线料 费用省，故现在通信大楼都采用分散供电方式。