通信电源工程设计解读
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对蓄电池的荷重要求高，容量和放电时间 在选择上偏小，不能发挥蓄电池的作用 对设备水平、电磁兼容和维护技术有较高
要求
通信电源设备及电器
通信电源设备
高压开关柜、电力变压器、交/直流配电屏、电容补偿柜、 高频开关整流器、直流-直流变换器、蓄电池组、柴油发 电机组、通信逆变器、UPS、交流自动稳压器、太阳能电 池方阵、集中监控系统
蓄电池设计
蓄电池基本工作原理
蓄电池组成 放电过程中的电化学反应 充电过程中的电化学反应
蓄电池特性及计算
蓄电池特性 蓄电池计算
蓄电池基本工作原理
蓄电池组成
蓄电池由正、负极板组、电解液和电池槽等部分组成。正 极板上的活性物质时二氧化铅（PbO2），负极板上的活 性物质时海绵状铅（Pb）。电解液由蒸馏水和纯硫酸按照 一定的比例配置而成的。 当电解槽中装入一定密度的电解液后，正负极板上的活性 物质开始和电解液进行一系列的化学反应，正负极板上形 成2.1V的电位差，该电位差就是蓄电池的电动势（E）。 所以在蓄电池充电时，外接直流电源的电压应高于蓄电池 的电动势。
通信电源基本要求
可靠性 为了确保可靠供电，由交流电源供电的 通信设备都应当采用交流不间断电源 （UPS），直流供电系统中，应当采用 整流器和蓄电池并联浮充供电方式。
通信电源基本要求
稳定性
交流电源的电压和频率是标志电能质量的两个重 要标志。通信设备允许由380/220V，50Hz交流 基础电源直接供电时，在通信设备的电源输入端 子处的电压允许变动范围为额定值的-10%~+5%， 频率允许的变动范围为-4%~+4%。 直流基础电源趋于简化为-48V。支流电源的电 压和杂音是标志电能标志的两个重要指标。电源 电压变动范围为-57V~-40V，衡重杂音应小于 2mV。
配
负荷
电
屏
AC220/380V（c） 一般建筑
负荷
（a)--不间断 （b）--可短时间中断 （c）--允许中断
分散供电系统
市电 变电站
备用发 电机组 移动 电站 监控 接地
交
流
配
其他直流供电系统
电
屏
AC380V
（b） 整流器
直流配电 屏
通信设备
DC-48V（a）
交 流 AC380V 配 （b） 整流器 电 屏
通信电源电器
电磁电器：电流互感器、电压互感器、继电器； 低压电器：低压断路器、熔断器、刀开关、接触器； 高压电器：高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关、高
压负荷开关； 避雷器：阀式避雷器、排气式避雷器、金属氧化锌避雷器
直流供电系统设计
蓄电池设计 整流器设计 变换器设计 配电设备设计 直流电力线设计
电动态指标差 扩容困难，按终期负荷设计，至少预计了
10年的负载要求
供电可靠性高，多个电源系统同时出故障 的概率小
投资费用低，占地面积小，材料消耗小， 基建费用低
节能、降低损耗，能量传输线路短，线路 损耗小，因为采用高频开关电源，功率因
数高，效率高 运行维护费用低，蓄电池采用免维护蓄电
池，降低了维护成本和强度
电源设备基本要求
经济合理性
经济性是指通信电源系统在满足供电可靠性和电 能质量要求的前提下，基建投资尽可能少，年运 行费用尽可能低。
技术先进性
积极采用技术先进的供电系统和电源设备。
通信电源系统组成
由不同的供电系统组成。
集中供电 分散供电 混合供电
由不同的设备和电器组成。
集中供电系统
市电 变电站
配
负荷
电
屏
（a)--不间断
（b）--可短时间中断
（c）--允许中断
混合供电系统
AC220V/380V
市电 交流稳 压器
备用发 电机组
移动 电站
监控 接地
太阳电 池方阵
（a） 整流器
交
流
风力发
配
电机
电
屏
直流控制 屏
DC-12V
通信设备
（DC-48V）（a）
蓄电池
DC-12V 保证负荷
（DC-48V）（a）
（a)--不间断 （b）--可短时间中断
AC220/380V（b） 其他负荷
系统比较
优点 缺点
集中供电系统
分散供电系统
供电设备和通信设备分开，供电容量大， 相互干扰小，无须考虑电池兼容问题。
设备集中，便于维护
可靠性差，出现局部故障会影响全局 投资大，需在楼层底层专门建立电池室和 电力室，对防酸、通风、地面强度要求高 长距离供电传输成本高，能源损耗大，供
通信电源工程设计
目录
通信电源系统 直流供电系统设计
蓄电池设计 整流器设计 变换器设计 配电设备设计 直流电力线设计
交流供电系统设计
配电设备设计
UPS设计 逆变设备设计 交流电力线设计
电器的配置与选择 接地系统设计 机房设计
通信电源系统
通信电源基本要求 通信电源系统组成
蓄电池基本工作原理
放电过程中的电化学反应
蓄电池放电过程中总的电化学反应为： PbO2＋2H2SO4＋Pb PbSO4＋2H2O+PbSO4
蓄电池在放电过程中，正负极板上的活性物质都不断转变 成PbSO4。由于硫酸铅的导电性能比较差，所以放电后， 蓄电池的内阻增加。此外，在放电过程中，由于电解液中 的硫酸铅逐渐变成水，所以电解液的密度逐渐下降。因此 蓄电池的内阻增加，电动势降低。放电终了时，蓄电池的 端电压下降到1.8V左右。
AC220/380V（b）
蓄电池
直流配电 屏
通信设备
DC-48V（a）
蓄电池
通信用空 调
交
AC220/380Байду номын сангаас（b）
通信用空
市
流
调
电 油
配
电
AC380V（b）
不间断电
AC220/380V（a）
通信设备
机
屏
源设备
转
换 屏
AC220/380V（b） 保证建筑 负荷
低
压
AC220/380V（c） 一般建筑
蓄电池基本工作原理
充电过程中的电化学反应
蓄电池充电过程中总的电化学反应为： PbSO4＋2H2O+PbSO4 PbO2＋2H2SO4＋ Pb 充电过程中，电解液的密度逐渐增加，蓄电池的电动势逐 渐增加。充电后期，极板上的活性物质大部分已经还原， 如果继续大电流充电，充电电流只能起分解水的作用。这 样，负极板上将有大量的氢气逸出，正极板上将有大量的 氧气逸出，蓄电池产生剧烈的冒气。
备用发 电机组 移动 电站 监控 接地
市 电 油 机
AC380V
（b） 整流器
直流配电 屏
DC-48V（a） 机架 DC/DC （a） 电源
转
交
换
流
蓄电池
DC/AC （a） 通信设备
屏
配
电 屏
AC380V（b）
不间断电 源设备
AC220/380V（a）
低
AC220/380V（b） 通信用空
压
调
AC220/380V（b） 保证建筑
要求
通信电源设备及电器
通信电源设备
高压开关柜、电力变压器、交/直流配电屏、电容补偿柜、 高频开关整流器、直流-直流变换器、蓄电池组、柴油发 电机组、通信逆变器、UPS、交流自动稳压器、太阳能电 池方阵、集中监控系统
蓄电池设计
蓄电池基本工作原理
蓄电池组成 放电过程中的电化学反应 充电过程中的电化学反应
蓄电池特性及计算
蓄电池特性 蓄电池计算
蓄电池基本工作原理
蓄电池组成
蓄电池由正、负极板组、电解液和电池槽等部分组成。正 极板上的活性物质时二氧化铅（PbO2），负极板上的活 性物质时海绵状铅（Pb）。电解液由蒸馏水和纯硫酸按照 一定的比例配置而成的。 当电解槽中装入一定密度的电解液后，正负极板上的活性 物质开始和电解液进行一系列的化学反应，正负极板上形 成2.1V的电位差，该电位差就是蓄电池的电动势（E）。 所以在蓄电池充电时，外接直流电源的电压应高于蓄电池 的电动势。
通信电源基本要求
可靠性 为了确保可靠供电，由交流电源供电的 通信设备都应当采用交流不间断电源 （UPS），直流供电系统中，应当采用 整流器和蓄电池并联浮充供电方式。
通信电源基本要求
稳定性
交流电源的电压和频率是标志电能质量的两个重 要标志。通信设备允许由380/220V，50Hz交流 基础电源直接供电时，在通信设备的电源输入端 子处的电压允许变动范围为额定值的-10%~+5%， 频率允许的变动范围为-4%~+4%。 直流基础电源趋于简化为-48V。支流电源的电 压和杂音是标志电能标志的两个重要指标。电源 电压变动范围为-57V~-40V，衡重杂音应小于 2mV。
配
负荷
电
屏
AC220/380V（c） 一般建筑
负荷
（a)--不间断 （b）--可短时间中断 （c）--允许中断
分散供电系统
市电 变电站
备用发 电机组 移动 电站 监控 接地
交
流
配
其他直流供电系统
电
屏
AC380V
（b） 整流器
直流配电 屏
通信设备
DC-48V（a）
交 流 AC380V 配 （b） 整流器 电 屏
通信电源电器
电磁电器：电流互感器、电压互感器、继电器； 低压电器：低压断路器、熔断器、刀开关、接触器； 高压电器：高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关、高
压负荷开关； 避雷器：阀式避雷器、排气式避雷器、金属氧化锌避雷器
直流供电系统设计
蓄电池设计 整流器设计 变换器设计 配电设备设计 直流电力线设计
电动态指标差 扩容困难，按终期负荷设计，至少预计了
10年的负载要求
供电可靠性高，多个电源系统同时出故障 的概率小
投资费用低，占地面积小，材料消耗小， 基建费用低
节能、降低损耗，能量传输线路短，线路 损耗小，因为采用高频开关电源，功率因
数高，效率高 运行维护费用低，蓄电池采用免维护蓄电
池，降低了维护成本和强度
电源设备基本要求
经济合理性
经济性是指通信电源系统在满足供电可靠性和电 能质量要求的前提下，基建投资尽可能少，年运 行费用尽可能低。
技术先进性
积极采用技术先进的供电系统和电源设备。
通信电源系统组成
由不同的供电系统组成。
集中供电 分散供电 混合供电
由不同的设备和电器组成。
集中供电系统
市电 变电站
配
负荷
电
屏
（a)--不间断
（b）--可短时间中断
（c）--允许中断
混合供电系统
AC220V/380V
市电 交流稳 压器
备用发 电机组
移动 电站
监控 接地
太阳电 池方阵
（a） 整流器
交
流
风力发
配
电机
电
屏
直流控制 屏
DC-12V
通信设备
（DC-48V）（a）
蓄电池
DC-12V 保证负荷
（DC-48V）（a）
（a)--不间断 （b）--可短时间中断
AC220/380V（b） 其他负荷
系统比较
优点 缺点
集中供电系统
分散供电系统
供电设备和通信设备分开，供电容量大， 相互干扰小，无须考虑电池兼容问题。
设备集中，便于维护
可靠性差，出现局部故障会影响全局 投资大，需在楼层底层专门建立电池室和 电力室，对防酸、通风、地面强度要求高 长距离供电传输成本高，能源损耗大，供
通信电源工程设计
目录
通信电源系统 直流供电系统设计
蓄电池设计 整流器设计 变换器设计 配电设备设计 直流电力线设计
交流供电系统设计
配电设备设计
UPS设计 逆变设备设计 交流电力线设计
电器的配置与选择 接地系统设计 机房设计
通信电源系统
通信电源基本要求 通信电源系统组成
蓄电池基本工作原理
放电过程中的电化学反应
蓄电池放电过程中总的电化学反应为： PbO2＋2H2SO4＋Pb PbSO4＋2H2O+PbSO4
蓄电池在放电过程中，正负极板上的活性物质都不断转变 成PbSO4。由于硫酸铅的导电性能比较差，所以放电后， 蓄电池的内阻增加。此外，在放电过程中，由于电解液中 的硫酸铅逐渐变成水，所以电解液的密度逐渐下降。因此 蓄电池的内阻增加，电动势降低。放电终了时，蓄电池的 端电压下降到1.8V左右。
AC220/380V（b）
蓄电池
直流配电 屏
通信设备
DC-48V（a）
蓄电池
通信用空 调
交
AC220/380Байду номын сангаас（b）
通信用空
市
流
调
电 油
配
电
AC380V（b）
不间断电
AC220/380V（a）
通信设备
机
屏
源设备
转
换 屏
AC220/380V（b） 保证建筑 负荷
低
压
AC220/380V（c） 一般建筑
蓄电池基本工作原理
充电过程中的电化学反应
蓄电池充电过程中总的电化学反应为： PbSO4＋2H2O+PbSO4 PbO2＋2H2SO4＋ Pb 充电过程中，电解液的密度逐渐增加，蓄电池的电动势逐 渐增加。充电后期，极板上的活性物质大部分已经还原， 如果继续大电流充电，充电电流只能起分解水的作用。这 样，负极板上将有大量的氢气逸出，正极板上将有大量的 氧气逸出，蓄电池产生剧烈的冒气。
备用发 电机组 移动 电站 监控 接地
市 电 油 机
AC380V
（b） 整流器
直流配电 屏
DC-48V（a） 机架 DC/DC （a） 电源
转
交
换
流
蓄电池
DC/AC （a） 通信设备
屏
配
电 屏
AC380V（b）
不间断电 源设备
AC220/380V（a）
低
AC220/380V（b） 通信用空
压
调
AC220/380V（b） 保证建筑