通信电源工程设计
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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。
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。
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
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
通信电源工程设计
2020/9/10
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
Fra Baidu bibliotek
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
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。
蓄电池容量计算
以上公式可以简化成： Q≥KCI
C：电池容量计算系数，见下表；
整流器设计
开关电源架
仅有整流功能而不具备直流配电及电池 输入功能，与直流屏等可组成大的直流 供电系统；
组合开关电源
机架内具有整流、交直流配电、电池输 入、控制等功能在内的完整机架，用于 容量较小的系统。
整流器设计
混合供电系统
系统比较
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
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
蓄电池基本工作原理
蓄电池容量的定义
蓄电池放电到终了电压时，蓄电池放出的电量（即放电电 流If与放电时间t的乘积）称为蓄电池的容量，用C表示。
蓄电池充电率的定义
蓄电池充电电流的大小通常用充电率表示。比如10小时率 充电电流即表示：用该电流充电，10小时后充入蓄电池的 电量等于蓄电池的额定容量。因此，10小时率充电电流为 ：Ic＝C/10＝0.1C
变换器的设计
将直流电逆变（升压或降压）变成交流电 ，再整流变成所需的直流电，这种同一逆 变和整流的变换器，叫做直流－直流变换 器。
变换器可分为通用变换器和专用变换器两 种。通用变换器可向电源电压要求相同的 各类通信设备提供直流电源；专用变换器 仅根据某一类通信设备对电源电压的要求 ，提供一种或多种电压的直流电源。
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
分散供电系统
蓄电池放电率的定义
放电率是针对蓄电池放电电流大小而言的。
蓄电池基本工作原理
下表例举了同一蓄电池随放电率改变的容量变化情况，表中以电解液温 度为25℃时10小时率下所放出的容量，作为蓄电池的额定容量
蓄电池容量计算
蓄电池容量计算：
Q：蓄电池容量（Ah）； K：安全系数，取1.25； I：负荷电流（A）； T：放电小时数（h）； η：放电容量系数； t：实际电池所在地的最低环境温度数值，有采暖设备时，按 15℃考虑；无采暖设备时，按5℃考虑； α：电池温度系数，电解液温度以25℃为标准时，放电小时率 ≥10时，取0.006；10＞放电小时率≥1时，取0.008；＜1时， 取0.01
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。
整流器容量及数量配置
采用相控整流器的局，应分别配置主用整流 器和备用整流器；采用全浮充工作的主用整 流器容量，应按负荷电流和电池的均充电流 （10小时率充电电流）之和确定。备用整流 器的容量，应按主用整流器中最大的一台容 量确定。
采用高频开关整流器的局，应按n+1冗余方式 确定整流器配置，其中n只主用，n≤10时，1 只备用；n＞10时，每10只备用1只。
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。
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。
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
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
通信电源工程设计
2020/9/10
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
Fra Baidu bibliotek
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
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。
蓄电池容量计算
以上公式可以简化成： Q≥KCI
C：电池容量计算系数，见下表；
整流器设计
开关电源架
仅有整流功能而不具备直流配电及电池 输入功能，与直流屏等可组成大的直流 供电系统；
组合开关电源
机架内具有整流、交直流配电、电池输 入、控制等功能在内的完整机架，用于 容量较小的系统。
整流器设计
混合供电系统
系统比较
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
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
蓄电池基本工作原理
蓄电池容量的定义
蓄电池放电到终了电压时，蓄电池放出的电量（即放电电 流If与放电时间t的乘积）称为蓄电池的容量，用C表示。
蓄电池充电率的定义
蓄电池充电电流的大小通常用充电率表示。比如10小时率 充电电流即表示：用该电流充电，10小时后充入蓄电池的 电量等于蓄电池的额定容量。因此，10小时率充电电流为 ：Ic＝C/10＝0.1C
变换器的设计
将直流电逆变（升压或降压）变成交流电 ，再整流变成所需的直流电，这种同一逆 变和整流的变换器，叫做直流－直流变换 器。
变换器可分为通用变换器和专用变换器两 种。通用变换器可向电源电压要求相同的 各类通信设备提供直流电源；专用变换器 仅根据某一类通信设备对电源电压的要求 ，提供一种或多种电压的直流电源。
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
分散供电系统
蓄电池放电率的定义
放电率是针对蓄电池放电电流大小而言的。
蓄电池基本工作原理
下表例举了同一蓄电池随放电率改变的容量变化情况，表中以电解液温 度为25℃时10小时率下所放出的容量，作为蓄电池的额定容量
蓄电池容量计算
蓄电池容量计算：
Q：蓄电池容量（Ah）； K：安全系数，取1.25； I：负荷电流（A）； T：放电小时数（h）； η：放电容量系数； t：实际电池所在地的最低环境温度数值，有采暖设备时，按 15℃考虑；无采暖设备时，按5℃考虑； α：电池温度系数，电解液温度以25℃为标准时，放电小时率 ≥10时，取0.006；10＞放电小时率≥1时，取0.008；＜1时， 取0.01
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。
整流器容量及数量配置
采用相控整流器的局，应分别配置主用整流 器和备用整流器；采用全浮充工作的主用整 流器容量，应按负荷电流和电池的均充电流 （10小时率充电电流）之和确定。备用整流 器的容量，应按主用整流器中最大的一台容 量确定。
采用高频开关整流器的局，应按n+1冗余方式 确定整流器配置，其中n只主用，n≤10时，1 只备用；n＞10时，每10只备用1只。