运营商核心通信电源系统原理
通信电源基本知识
通信电源基本知识目录一、通信电源概述 (2)1. 通信电源的重要性 (2)2. 通信电源的发展及现状 (3)二、通信电源基础知识 (5)1. 通信电源的分类 (6)1.1 交流电源 (7)1.2 直流电源 (8)1.3 逆变电源 (9)1.4 其他电源类型 (10)2. 通信电源的基本原理 (12)2.1 电源的转换与传输 (12)2.2 电源的稳压与保护 (14)三、通信电源的关键技术 (15)1. 整流技术 (16)1.1 整流模块工作原理 (17)1.2 整流模块的效率与稳定性 (18)2. 滤波技术 (18)2.1 滤波电路的作用与原理 (19)2.2 滤波电路的优化设计 (21)3. 监控与保护技术 (22)3.1 电源监控系统的功能及实现方式 (23)3.2 电源保护技术与措施 (24)四、通信电源的选型与应用设计 (26)1. 通信电源的选型原则与建议 (27)2. 应用设计流程与注意事项 (29)五、通信电源的维护与故障排除 (31)1. 日常维护与保养方法 (32)2. 故障诊断与排除技巧 (33)六、通信电源的发展趋势与挑战 (34)一、通信电源概述通信电源是通信系统中不可或缺的基础设施，它为各种通信设备提供稳定的电压和电流，确保设备的正常运行。
随着通信技术的不断发展，通信电源也在不断地升级和优化，以满足日益增长的通信需求。
本文将对通信电源的基本知识进行简要介绍，包括通信电源的分类、特点、性能要求以及发展趋势等方面。
1. 通信电源的重要性通信电源在通信系统中扮演着至关重要的角色，它是整个通信网络的基础设施之一，确保通信设备正常运行并维持网络通信的稳定性。
随着现代通信技术的高速发展和广泛应用，通信电源的重要性愈发凸显。
通信电源为通信设备提供持续稳定的电力供应，保证通信设备的正常运行。
在通信网络中，任何设备的故障都可能导致网络中断或服务中断，因此稳定的电源供应是确保通信网络稳定性的基础。
通信系统电源基本原理
第一部分通信电源系统基本原理一、通信电源综述1、概述通信电源系专指对通信主机直接供电的电源。
对通信电源的基本要求是安全、可靠、不间断和低杂音。
通信主机设备可概括分为交流供电的通信设备和直流供电的通信设备，因此通信电源也有交流不间断供电和直流不间断供电两大系统，两大系统的不间断供电，是靠蓄电池储备的能源来保证的。
程控交换、光通信、微波通信、移动通信设备均属直流供电的通信设备，而卫星地球站设备则属于交流供电的通信设备。
目前直流供电的通信设备占大部分。
通信电源系统的这两类电源又可划分为三级：第一级保证能源提供；第二级保证不间断供电；第三级为主机提供多电压多品种的电源。
2、通信整流器的主要性能要求在通信电源系统两大类中由于整流器处于不同的级上整流器的要求也不同。
这里主要对第二级直流不间断电源设备中的整流模块性能要求作一介绍。
2.1直流输出及调节范围整流器的作用是将交流转换成直流对电池及并在一起的负载供电。
其直流输出电压主要应符合电池浮充、均充、初充的要求。
2.2 静态稳压精度稳压精度是指输入交流电压和负载电流扰动时，在浮充和均充电压范围内，输出电压偏差的百分数。
整流器的稳压精度要求也是针对电池的要求来的，因为稳压精度低，无异于浮充电压设置值的不准确。
2.3 整流器输出限流和电池充电限流整流器输出限流和电池充电限流是两个独立的限流功能，整流器的输出限流是对整流器的保护，而电池充电限流是对电池的保护。
2.4 输出杂音电压整流器的输出电压中除了直流成分外，还存在一定分量的交流成分，称之为杂音电压噪音电压。
它们对通话质量或电子电路的工作有一定的影响。
衡量这些杂音电压的影响常采用衡重杂音、峰峰杂音、宽频杂音和离散杂音来表示。
2.5 功率限制整流器功率限制（恒功率输出特性），有利于以较小设计功率满足实际使用需要。
对48V 系统，以最大限流值作为额定电流，以57V作为额定电压，以二者的乘积作为额定功率值比较经济合理。
通信电源供电系统 ppt课件
浙江移动网管中心 概 述 交流系统 直流系统 接地系统
通 信 通信电源供电系统 二. 交流供电系统 高压供电系统
电电力网 高压配电方式
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浙江移动网管中心 概 述 交流系统 直流系统 接地系统
通信
电
2020年2月3日 下午6时47分PPT课件
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浙江移动网管中心 概 述 交流系统 直流系统 接地系统
通 信 通信电源供电系统 二. 交流供电系统 低压供电系统
功率因数补偿
电 源 用电设备功率因数降低之后，带来的影响有： （1）使供电系统内的电源设备容量不能充分利用； （2）增加电力网中输电线路上的有功功率的损耗； （3）功率因数过低，还将使线路压降增大，造成负
浙江移动网管中心 概 述 交流系统 直流系统 接地系统
通 信 通信电源供电系统 四.接地系统 按带电性质分：
交流接地系统
电按用途分： 工作接地系统
防雷接地系统
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直流接地系统
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浙江移动网管中心 概 述 交流系统 直流系统 接地系统
电 源 电站设备、自备油机发电机组、整流设备、 蓄电池组、UPS 系统、交直流配电设备以及 通信电源／空调集中监控系统等。在有些局 站通常还有DC／DC变换器、DC／AC逆变器 等设备和设施。
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浙江移动网管中心 概 述 交流系统 直流系统 接地系统
通信电源系统基础知识
4/10/2023
4G通信系统设备功耗参考表
用户类别
BBU(w)
移动
4G
350
联通
4G
120
电信
4G
120
RRU(w) 220 220 220
合计功耗(w) 1010 780 780
2G通信系统设备功耗参考表
用户类别
移动
2G
联通
2G
电信
2G
功耗(w) 1000 580 460
备注
适用于有新建2G覆盖 需求的场景
➢ 工作方式：
工作方式 充放电工作方式
说明
两组蓄电池交替对通信设备放电供电，当其中一组投入放电供电 时，另一组由整流器充电备用。
半浮充工作方式
用一组或两组蓄电池与整流器并联对通信设备浮充供电，部分时 间由蓄电池组单独放电供电。在蓄电池与整流器并联浮充工作时， 整流器除提供通信设备用电外，还要对蓄电池由于放电供电或自 放电引起的容量损失予以补充，后者单独进行充电备用。
通信电源系统基础知识
目录
一、通信电源系统总述
1、基础知识 2、通信电源系统的分类
二、交、直流供电系统与接地系统 三、相关计算及设计案例
2023/4/10
一、通信电源系统总述
1、基础知识
➢ 通信电源系统的基本概念 是指专为通信设备和主要配套、辅助设备提供的各种工作电源。
注意：一般照明和空调用电等不属于通信电源范畴，但有时通信电源也为之提 供输出分路。
2、在线式UPS，结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，如四通PS系 列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、 浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设 备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。
通信电源系统
双电源自动 切换机柜
机柜内的切换互锁装置
机柜面板的控制按钮
交流电通过切换机柜内的空开再分配 到UPS和高频开关电源
下面我们分别了解一下UPS和高频开 关电源。
UPS是一种含有储能装置以逆变器 为主要元件,稳压、稳频、稳输出的电源 保护设备，连接在市电与设备之间，功能 是保证向负载提供持续不间断的高质量的 交流电源。
检查整流器通常是通过观察整流器面板指 示灯的状态来判断：如果有故障，根据监控单 元的告警内容可以判断故障原因，如果是整流 器故障，无法工作，将其从整流柜中拔出，更 换同型号整流器。
模块的摆放位置
整流模块带电拆卸：
1 、 断开整流器对应的整流器开关 2 、抓住前面板的扣手将该整流器
往上提，直至限位销被松开。 3 、将整流器向外慢慢拉出机柜。
UPS模块:
监控模块 :
先控UPS
管理系统: 既对负载可靠供电，同时 又能保证在不同相切换时的安全性。
UPS的工作方式常见的有在线式UPS和
后备式UPS (也称非在线式UPS)，我们现在 使用的是在线式。
在线式UPS是指不管电网电压是否正 常，负载所用的交流电压都要经过逆变电 路，逆变器一直处于工作状态。所以当停 电时，UPS能马上将其存储的电能通过逆变 器转化为交流电对负载进行供电，从而达 到了输出电压零中断的切换目标。
1.交流输入不正常，导致电池在放电；
2.整流模块内部故障，导致模块输出电压低； 3.监控单元故障，导致模块输出不正常；
4.监控单元系统电压设置比较低，电池温度补 偿比较大，导致输出电压低于直流欠压值。
二．检查监控单元“直流欠压值”的设置 是否正确，如设置太高，改为默认值或需 要的数值。
通信电源系统ppt课件
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Ｂ．技术管理 对运行维护中存在的问题要进行及时、有效的研究并 采取有效的对策，对事故的分析，特别是通信电源的应 用安全、通信机房环境、蓄电池的容量和放电等问题， 深入研究使用维护方法，完善和提高监控系统的技术规 范。
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Ｃ ． 企业化管理。
通信电源的使用要适应新的电源维护响应模式，采用 企业化管理的应对策略。例如：全方位服务，电源维护 成本，高质量的通信电源应用技术支持问题等。
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在通信枢纽大楼、卫星地面站、微波中继站、国际 海底光缆登录站……所有需要安装电气和通信设备的地 方，都需要首先建设好电源，电源设备需要能在不同类 型的外电环境中输出不同种类容量的多种电源，以满足 不同设备的需求，做到稳定、可靠和安全，因此电源是 一切通信必不可少的坚实基础，而且也是非常主要的根 本保证。
通信电源
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1
一、通信电源系统概述 二、蓄电池 三、 高频开关电源 四、 UPS电源和逆变器
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（一）通信电源系统概述
3
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通信电源的作用
在通信行业中，通常把电源比喻为通信系统的 “心脏”，通信电源本身并不能为运营商带来直接 效益，占用的资本也不高，但是从确保通信质量、 生产安全和财产安全的角度，必须重视通信电源的 运行管理与应用；
阀控式铅酸蓄电池的基本结构
其主要组成：正负极板组、隔板、电解液、安全阀及壳体， 此外还有一些零件如端子、连接条、极柱等。
1、正负极板组 正极板上的活性物质是二氧化铅，负极板上活性物质为海绵状
纯铅。
2、隔板 阀控式铅酸蓄电池中的隔板材料普遍采用超细玻璃纤维它的主
要作用有： ① 吸收电解液。 ② 提供正极析出的氧气向负极扩散的通道。 ③ 防止正、负极短路。
通信电源系统概述
目录1.1 通信电源的现状和发展趋势1.1.1 供电方式向分散供电方向发展1.1.2 电力电子新技术在整流器中的应用1.2 通信设备对电源系统的要求1.2.1 可靠1.2.2 稳定1.2.3 小型1.2.4 高频率1.3 通信电源系统的组成1.3.1 集中供电方式电源系统的组成1.3.2 分散供电方式电源系统的组成1.3.3 混合供电方式电源系统的组成1.1 通信电源的现状和发展趋势通信电源通常被称为通信设备的“心脏”，在通信局（站）中，具有无可比拟的重要地位。
随着相关学科理论和技术的不断发展，通信电源也在不断地发展进步，主要表现为以下4个方面。
1．供电方式由集中供电向分散供电发展。
2．在整流器中运用新的电力电子技术。
3．阀控式密封铅酸蓄电池的应用。
4．电源集中组网监控。
1.1.1 供电方式向分散供电方向发展集中供电是指全局只设一个通信电源供电中心（如电力室、电池室），所有通信设备由该供电中心的电源供电。
由于电源设备体积庞大、噪音大、有酸雾污染环境，只能安装在电信大楼的底层的电力室和电池室。
具有以下缺点：1．电源设备远离通信负载中心，直流输电损耗大。
2．安装和运行费用较高，系统可靠性较差。
分散供电是指全局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。
与集中供电方法比较，具有以下特点：1．综合投资少，扩容方便。
2．运行可靠、容易实现智能管理与无人值守。
3．所需蓄电池的个数加大。
4．对交流电源可靠性、电磁兼容性、电源设备使用性能以及维护人员技术水平等均有较高要求。
1.1.2 电力电子新技术在整流器中的应用整流器是整个通信电源系统中对系统可靠性影响最大、技术含量最高、技术更新最快的部分。
在早期多采用可控硅（晶闸管）相控整流器，现已逐步被高频开关整流器取代。
随着电力电子技术的飞速发展，高频开关整流器的技术和产品也在快速更新。
1.2 通信设备对电源系统的要求通信设备对电源系统的一般要求是：可靠、稳定、小型、高效率。
基站电源系统及原理ppt课件
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三、通信基站直流供电系统
•高 •频 •开 •关 •电 •源
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三、通信基站直流供电系统
蓄电池是直流供电系统的重要组成部分。在市电正常时，蓄电池与 整流器并联运行，用来改善整流器的供电质量，起平滑滤波作用；当市 电异常时，向负载提供直流电，是直流系统不间断供电的基础条件。
通信基站一般采用固定阀控密封铅酸蓄电池（GFM-XXX），这种电 池在使用中无酸雾排出，不会污染环境和腐蚀设备，可以和通信设备安 装在同一机房；维护简单；电池中无流动电解液，体积小，可立放或卧 放工作，节省占用空间。
基站交流供电系统由一路380V交流市电引入、防雷箱、 交流配电箱和开关电源架中的交流配电单元组成。
基站内所有交流用电设备：开关电源、空调、照明、插 座、铁塔的航空警示灯等供电电源，均从交流配电箱的输 出分路引接。
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一、通信基站电源系统的组成
防雷箱接线示意图（凯文接法）
• 1、“S”至“P” 导线长度应大 于5米，否则需 加退耦电感。
高频开关电源的直流配电单元要求具有二次下载功能，以优先保证 蓄电池组对传输设备的供电时间及达到对电池的保护。在市电故障中 断供电时，高频开关电源停止工作，由蓄电池组放电，对基站内所有 通信设备供电。当电池放电电压达到设定的一次下载电压时，自动断 开对基站设备供电的直流分路，仅保证对传输设备和监控设备的继续 供电；当电池放电电压达到设定的终止电压时，自动断开电池供电的 直流分路，避免电池组深度放电发生损坏。
通信基站供电系统图
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二、通信基站交流供电系统
• 基站交流供电系统组成
基站要求引入一路三类以上（含三类）的市电电源。乡 镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW（自建变压 器的基站，变压器容量建议按照20KVA选定），一般市区、 城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW，特大城 市密集市区基站，交流市电引入容量建议为25 kW～ 30kW。
通信电源系统概述
通信电源系统概述通信电源一直以来都是通信系统的“心脏”，在通信局（站）的正常运行中起着非常重要的作用。
现代许多通信设备都要求不能有瞬间电源中断，否则整个通信系统将有可能面临严重瘫痪。
因此，我们必须去努力发展、完善通信电源系统，保障通信电源的高效率、高可靠性、高稳定性。
变压器市电柴油发电机低压配电柜交流输入屏整流屏直流配电屏蓄电池整流器～/=逆变器=/～静态开关～/～静态开关～/～旁路旁路维修电池开关箱设备空调配电柜空调监控接地蓄电池高压直流整流器高压直流输出屏蓄电池逆变器图1 通信电源系统图如上图所示，目前通信电源稳定、可靠、不间断的实现处用柴油发电机作为备份电源外主要由三个途径：开关电源、UPS 和高压直流。
1、 市电与油机通信电源需用市电作为主电源，低压市电之间、市电油机之间的切换方式必须使用具有电气和机械联锁的切换装置，手动切换方式需用带有灭弧装置的双掷刀闸。
市电分类：一类市电供电为从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线。
该两路不应同时出现检修停电，平均每月停电次数不应大于1次，平均每次故障时间不应大于0.5h 。
两路供电线宜配置备用市电电源自动投入装置。
二类市电供电线路允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应大于3.5次，平均每次故障时间不应大于6h 。
供电应符合下列条件之一的要求：由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路供电线；由一个稳定可靠的独立电源或从稳定可靠的输电线路上引入一路供电线；三类市电供电为从一个电源引入一路供电线，供电线路长、用户多、平均每月停电次数不应大于4.5次，平均每次故障时间不应大于8h 。
四类市电供电应符合下列条件之一的要求：由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到第三类市电供电要求；有季节性长时间停电或无市电可用。
油机保障：对交流不间断电源设备（UPS），核定其需要发电机组保证的功率时应根据其输入电流谐波含量的大小确定，当输入电流谐波含量在5%～15%时，其需要的发电机组保证功率按UPS 容量的1.5～2倍计算，一般情况按照1.8倍计算；应急照明谐波含量较高，一般按照其基本容量的2倍计算；办公设备、空调、消防、电梯等其他输入电流谐波含量较小，一般按照其基本容量1.1倍计算。
第一章通信电源概述第一节通信电源的重要性1通信电源
2、机架电源 ● 定义：把-48V电压变换成通信设备或装置所需的电压，称为机架电源。 ● 额定电压：DC5V、DC12V、AC220V等
第二章 通信电源系统
第一节 概述 ● 通信电源系统是对通信局站内各种通信设备及建筑负荷等提供用
第三章 机房空调
第一节 概述 ● 空调机的制冷量是指空气通过蒸发器、表面冷却器、喷淋室后被 降温所需的冷量。 ● 空调的冷负荷是指空调房间为维持一定温度、湿度参数，排除室 内余热、余湿所需的冷量。 ● 机房空调设备包括集中式空调、专用空调和商用空调。 ● 机房专用空调也称恒温恒湿空调机，是对所需环境进行精密温湿 度控制的空调机。 ● 机房专用空调包括空气处理机、风冷冷凝器、压缩机、冷却系统 和电气控制部分。 ● 商用空调指对机房环境进行湿度控制但不完全具备湿度控制的空 调机。
第二节 交流供电系统的维护
1、基本要求 ● 高压维护人员必须持证上岗，无证者无权操作。 ● 变配电室停电检修时，应报主管部门同意并通知用户后再进行。 ● 继电保护和告警信号应保持正常，严禁切断警铃和信号灯。 ● 自动断路器跳闸或熔断器烧断时，应查明原因再供电，必要时允许试送电
一次。 ● 引入通信局（站）的交流高压电力线应采取高、低压多级避雷装置。 ● 停电检修时，应先停低压、后停高压；先断负荷开关，后断隔离开关。送
第三节 各类通信局站联合接地装置的接地电阻值
接地电阻(Ω)
适用范围
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综合楼、国际电信局、汇接局、万门以上程控交换局、2000 路以上长话局。
<3
2000 门以上 1 万门以下的程控交换局、2000 路以下长话局。
<5
通信电源简单原理及设备介绍ppt课件
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三、接地系统
为了提高通信质量、确保通信设备与人身的安全，通信局站的交流和直流供电系统都必 须有良好的接地装置。 1、通信机房的接地系统包括交流接地和直流接地。 交流接地包括： 交流工作接地、保护接地、防雷接地。 直流接地包括： 直流工作接地、机壳屏蔽接地。 2、通信电源的接地包括：交流零线复接地、机架保护接地和屏蔽接地、防雷接地、直流工作 地接地。
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二、交、直流供电指标
1．交流供电系统
（1）主用电源：采用交流市电，且为三相五线制或单相三线制。
交流市电供电标准应符合如下要求： 单相电压标称值为220V，电压变动范围为187~242V； 三相电压标称值为380V，电压变动范围为323~418V； 频率标称值为50HZ，频率变动范围为±2HZ
的装置。即所谓的AC－DC变换。 整流器有两个主要功能： 第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变 器； 第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用。
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通信电源系统 （交换配套电源）
直流供电系统 （-48V ）
交流供电系统 （UPS供电系统）
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分散供电方式
所谓分散供电，就是将电源系统分散到各个通信机房。电源机架与通信机架并 列安装，运行环境相兼容，甚至外形结构亦一致，直接对通信设备馈电。
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分散供电的种类
1.集中分散式供电方式 电源设备进入主机房后，相对集中或在主机房周围设立电力、电池室，向本机 房或本层的主机设备供电。每个供电系统，供给2万门左右的程控交换设备。 2.分散供电方式 把电源系统分成多个小的、独立的电源系统，每个独立电源系统向部分设备供 电。每个电源系统共电。每个电源系统均是完整的，有整流器、蓄电池和配电设备， 并且有合理的备份。 3.彻底的分散供电方式 将电源设备分散到每个机架，即交流直接进入机架，经过小的AC-DC变换将交 流电压变换成设备所需的工作电压。
通信电源系统概述[详细]
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第一章通信电源系统概述通信电源是向电信设备提供交直流电的能源,它在电信网上处于极为重要的位置,人们往往把电源设备的供电比喻为电信设备运行的“心脏”.如果一个市话局的供电发生故障,中断供电将使整个电话局瘫痪,影响社会的正常生活和运作.如果一个长途干线站或电信枢纽局发生供电故障,中断供电则必将造成严重的经济损失和社会影响.因此,要求电源工作人员全面掌握电源设备的基本性能、工作原理和运用方法,做好电源设备的维护工作.通信电源设备和设施主要包括:交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、柴油发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器和交流逆变设备、以及各种交直流配电设备等.通信配电就是把上述的电源设备,组合成一个完整的供电系统,合理地进行控制、分配、输送,满足通信设备的要求.一个完整的电源系统,其组成如图1-1-1所示.(a)不间断(b)可短时间中断(c)允许中断图1-1-1 电源系统组成方框示意图第一节交流供电系统交流供电系统由主用交流电源、备用交流电源(油机发电机组)、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体.主用交流电源均采用市电.为了防备市电停电,采用油机发电机等设备作为备用交流电源.大中型电信局采用10KV高压市电,经电力变压器降为380V/220V低压后,再供给整流器、不间断电源设备(UPS)、通信设备、空调设备和建筑用电设备等.小型电信局(站)则一般采用低压市电电源.一、交流供电系统的组成1、高压开关柜.高压开关柜的主要功能,除了引入高压(一般10KV)市电外,并能保护本局的设备和配线,同时还能防止由本局设备故障造成的影响波及到外线设备.高压开关柜还有操作控制和监测电压和电流的性能.高压开关柜内安装有高压隔离开关、高压真空断路器(或油断路器)、高压熔断器、高压仪用互感器和避雷器等元器件.2、降压电力变压器.降压电力变压器是把10KV高压电源变换到380V/220V低压的电源设备.电力变压器一般采用油浸式变压器,也有的采用有载调压变压器.近年来,由于干式电力变压器便于在机楼内安装,因此也逐渐得到应用.3、低压配电设备.低压配电设备是将由降压电力变压器输出的低电压电源或直接由市电引入的低电压电源进行配电,作市电的通断、切换控制和监测,并保护接到输出侧的各种交流负载.低压配电设备由低压开关、空气断路开关、熔断器、接触器、避雷器和监测用各种交流电表等组成.4、低压电容器屏.根据原水电部《供用电规则》规定:“无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率因数基础上,设计和装置无功补偿设备”以达到规定的要求.电信局(站)以采用低压补偿用电功率因素的原则,装设电容器屏.屏内装有低压电容器、控制接入或撤除电容器组的自动化器件和监测用功率因数表等组成.5、调压稳压设备.在市电电压变动超出规定时,需装设调压设备使输出电压稳定在额定电压允许范围内.除采用有载调压变压器在高压侧调压外,电信局(站)一般在低压侧调压,过去曾采用感应调压器,但因调节速度慢、体积大等问题,现已改用自动补偿式电力稳压器和交流参数稳压器等设备.6、柴油发电机组柴油发电机组是用柴油机作为动力,驱动三相交流发电机提供电能.柴油机利用柴油在发动机汽缸内燃烧,产生高温高压气体爆炸做功,经过活塞连杆和和曲轴机构转化为机械动力.柴油机分为二冲程柴油机和四冲程柴油机.二冲程柴油机是两个冲程(曲轴旋转一周)完成一个工作循环,四冲程柴油机是四个冲程(曲轴旋转两周)完成一个工作循环.二、几个重要的概念1、系统容量.系统容量指的是交流供电时,供电设备所能提供的最大功率.如市电供电时,指的就是电力变压器的额定容量;柴油发电机组供电时指的就是柴油机的额定功率;UPS供电时指的就是UPS的额定功率等等.但是它们表示容量的单位却不一样,电力变压器和UPS计量单位是伏安V A(或千伏安KVA),我国国家标准(GB)规定发电机组必须用瓦W(或千瓦KW)表示.伏安表示的是视在功率,瓦表示的是有功功率.这在实际应用中是有很大的区别的,只有在理想情况下,它们的功率因数都等于1时,在数值上是相等的.2、功率因数.功率因数的定义是有功功率与视在功率的比值.功率因数cosφ = P/S的物理意义是供电线路上的电压与电流的相位差的余弦.国标规定:变压器的功率因数为0.8;柴油发电机组的功率因数为0.85;例如,标称容量100KV A的变压器,在规定的使用环境下,它的输出最大有功功率是80KW;同理,标称容量是100KW的柴油发电机组,在规定的使用环境下,可以提供116KV A的视在功率.UPS的功率因数,因类型不同,工作方式不同,实际使用时差异较大.3、电功和电功率.电功指的是供电系统实际消耗的电能,计量单位是千瓦时(KWH).电功率指的是正常工作情况下,负载上消耗的额定功率.在市电和油机供电的情况下,由于每个负载的功率相对于系统总容量较小,故不需要考虑它的瞬时功率;而UPS系统供电的情况则不同,负载功率与系统容量比较接近,就必须考虑负载的瞬时功率(例如负载的启动功率).第二节直流供电系统直流供电系统由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备和相关的配电线路组成的总体称为直流供电系统.按电信设备供电电压允许变动范围的不同要求,可分为窄电压和宽电压直流供电系统;按电源设备的安装地点不同,可分为集中直流供电系统和分散直流供电系统;按馈电线配线方式不同又可分为低阻配线直流供电系统和高阻配线直流供电系统(高阻配线又有一次高阻配线和二次高阻配线等方式).组成直流供电系统的主要电源设备的作用和性能如下:1、换流设备.换流设备(converter)是整流设备、逆变设备和直流变换设备的总称.其中整流设备可将交流电变换为直流电.逆变设备则将直流电变换为交流电.直流变换设备可将一种电压的直流电变换成另一种或几种电压的直流电.晶闸管(可控硅)整流器是老一代整流设备,由于电路中采用工频变压器,工作频率低,体积和重量都很大,效率也低,故逐步淘汰,而由高频开关型整流器代替.高频开关整流器在技术上先进,具有小型、轻量、高效、高功率因数和高可靠性等显著优点.高频开关整流器机架的输出功率大,机架上装有监控模块,与计算机相结合,组成新一代智能型电源设备,正在逐步替代晶闸管整流器.随着电力电子学技术和电力半导体器件的发展,换流设备变换电路日趋完善,采用PW米脉宽调制或谐振技术的控制技术,提高变换频率,采用零电压或零电流开关电路,降低开关工作损耗,使换流技术达到新的水平.2、蓄电池.在电信电源中电池作为备用能源使用.蓄电池可分为酸性电解液(即硫酸)的铅酸蓄电池和碱性电解液(即苛性钾)的碱蓄电池.铅酸蓄电池自普兰特发明以来,已有140年的历史,由于它具有电压的稳定性和可以进行大电流放电,所以在电信局(站)内得到广泛使用,目前铅酸蓄电池已由防酸式铅蓄电池发展屋阀控式密封铅酸蓄电池.阀控式密封铅酸蓄电池是一种新型的蓄电池,使用过程中无酸雾排出,不会污染环境和腐蚀设备,蓄电池可以和电信设备安装在一起,平时维护比较简便,不需加酸和加水.阀控式密封蓄电池体积较小,可以立放或卧放工作,蓄电池组可以进行积木式安装,节省占用空间,因此在20世纪80年代后,在我国电信局(站)得到迅速推广使用,并正在逐步取代防酸式铅蓄电池.蓄电池制造厂正在工艺结构设计上保证电池质量,防止电液渗漏,提高电池使用寿命,并研究开发有效而简便的电池容量测试器.蓄电池正常情况下是与整流器并联工作的,所以它有两个作用:在交流电停电时,自动向直流负载供电,保证供电连续不间断;当交流电正常供电时,它可以等效为一个充分大的电容器,滤掉整流器输出的各种谐波(即杂音),保持直流电的纯度.蓄电池的容量越大,直流电的纯度越高.蓄电池与整流器并联工作可以保证供电连续不间断,但并不是高枕无忧,蓄电池放电时,随着放电时间的延长,端电压不断降低;蓄电池充电时,为了保证电池能充足电,充电电压必须提高.这就有供电系统的电压变动范围的问题.一方面,设计直流供电系统时,要充分保证直流负载能承受的电压变动范围;另一方面,通信设备设计时,也要考虑蓄电池固有的特性,给出一个合理的供电电压范围,使蓄电池尽可能延长使用寿命.需要特别注意的是,当一套直流系统同时向不同电压范围的交换机供电时,蓄电池的工作方式需兼顾考虑,偏差太大时,需要分别重建直流供电系统,独立供电.3、直流配电屏.直流配电屏是连接和转换直流供电系统中整流器和蓄电池向电信负载供电的电源设备,屏内装有闸刀开关、自动空气断路器、接触器、低电熔断器以及电工仪表、告警保护等元器件.直流配电屏按照配线方式不同,分为低阻和高阻两种,高阻配电屏是把馈线改用小截面电缆出线,每路出线的负线上加装上一定的电阻,如爱立信交换机为26毫欧.高阻配电的好处是:当任何一路负载发生短路时,供电母线上的电压变动较小,不足以影响其他分路供电,供电系统的可靠性相对较高.除上述供电系统外,还有太阳能供电系统和混合供电系统等.太阳能供电系统由太阳能电池、蓄电池组、迭制配电设备组成,有光照时靠太阳电池供电,并对蓄电池充电,无光照时由蓄电池供电,它是直流供电系统的一种.如果由太阳电池、风力发电、市电或油机发电机等两种或两种以上发电设备供电的系统则称为混合供电系统.第三节通信系统接地为了保证各类通信设备可靠和安全地工作,通常在各种电气设备设置零电位点,该点在物理上与大地有良好的电气连接,这种连接称为接地.构成接地的一切装置称为接地系统.接地系统通常由接地体、接地引入线、接地汇集线(接地母排)和接地线组成.接地体:埋入地中并直接与大地接触的金属导体(或钢筋混凝土建筑物基础组成的金属导体).接地引入线:为了减少接触电阻,通常安装多根金属接地体.把多根接地体用一条金属导体连接成一组并接入室内接地母排,该连接导体称为接地引入线.接地汇集线:为了接地的安全和可靠,把不同方向、不同物理位置的接地汇集成一条接地干线,该干线成为接地汇集线或称为接地母线.接地线:被接地的设备或电源系统与接地母线可靠连接的导体称为接地线.电信电源按照接地系统的用途可分为工作接地、保护接地和防雷接地.工作接地按照电源性质分为直流接地和交流接地.保护接地按保护功能分为设备保护接地和屏蔽接地.接地系统按照安装方式分为:独立接地系统和联合接地系统.我国在20世纪80年代考虑到防雷等电位原则,已实施将工作接地、保护接地和防雷接地汇接成一组接地系统的联合接地方式.第四节通信电源系统的发展趋势近年来由于微电子技术和计算机技术在通信设备中的大量应用,通信电源瞬时中断,也会丢失大量信息,所以通信设备对电源可靠性的要求也越来越高.同时,由于通信设备的容量大幅度提高,因此,电源中断将会造成更大的影响.比如,许多大、中城市的电话局容量普遍在2万～3万门以上,电信综合枢纽的装机容量和规模更大,担负的通信任务非常重要,一旦电源中断,将造成巨大的经济损失和极坏的政治影响.为了确保可靠供电,交流供电系统中应加入不间断电源(UPS)或通信逆变器.直流供电系统应采用整流器与蓄电池并联的浮充供电方式.此外还必须提高各种通信电源设备的可靠性,为此,较先进的开关整流器都采用多只整流模块并联工作,某一个模块发生故障不会影响供电.目前,先进的通信电源设备和平均无故障时间可达20年.为贯彻国家能源政策并保证通信网可靠运行,各级通信部门都在尽快把可靠性较差且效率很低的通信电源设备更换下来.一、提高交流供电系统可靠性传统的通信电源系统以直流供电为主,为了保证不间断供电,必须配备两组很大容量的蓄电池.近年来大量应用的阀控铅酸蓄电池的价格较高,体积和重量也较大.因此,若以直流供电为主,势必造成电源投资很大,同时,电源机房占用面积也很大.许多先进通信设备对环境温度的要求很高,机房空调设备的供电非常重要,为了确保空调设备正常工作,必须保证交流电源不间断.此外,许多计费设备,显示设备也需要交流电源,采用交流不间断供电后,蓄电池驵的容量可以大幅度降低,蓄电池组的提供供电时间可降到1小时以内.近年来,交流不间断电源,通信逆变器,交流稳压电源和无人值守油机发电机组的技术水平迅速提高,大大提高了交流供电的可靠性和供电质量,一旦市电中断,几分钟内,油机发电机组即可正常供电,为交流电提供了有力的技术保障.二、实施分散供电通信电源系统按照电源设备与其供电负载所处的相对物理位置分类,分为集中供电和分散供电两种方式:(一)集中供电传统的供电方式采用集中供电,即供电设备集中和供电负荷集中.采用集中供电方式电源系统组成方框图如图1-1-2所示.图1-1-2 集中供电方式系统方框图1、集中供电的优点是:由于整流器、控制屏、变换器、逆变器都集中放置在电力室,各类电压的电池组都集中放置在电池室,因而供电容量大,且无需考虑兼容问题,供电设备的干扰也不会影响通信设备.2、集中供电的缺点:(1)供电设备集中,体积大,重量重,故电力室和电池室必须建在电信大楼的底层,土建工程大.同时由于负载集中,若出现局部故障,则影响到全局.(2)电力室至机房的馈电线截面积很大,且随着不断扩容而增大,造成安装的困难,也消耗铜材太多,且线路压降大.(3)需在基础电源引出端至负载端装设中间滤波器,否则电磁干扰射频干扰将通过汇流线进入通信设备,影响通信质量.(4)扩容困难.(二)分散供电分散供电系统是指供电设备独立于其他供电设备的负载,即负荷分散或电池与负载都分散.1、分散供电的类型(1)在通信机房内设一个集中的电源系统,包括整流设备和蓄电池,向全部通信设备供电.(2)在通信机房内设多个电源系统(包括整流设备和蓄电池),分别向通信设备供电.(3)通信设备每个机架内设独立的子电源系统,仅供本机架通信设备使用.2、分散供电的优点:分散供电方式电源系统组成方框图如图1-1-3所示.图1-1-3分散供电方式电源通信系统方框图同一通信局(站)原则上应设置一个总的交流供电系统,并由此分别向各直流供电系统提供低压交流.交流供电系统的组成和要求同上所述.各直流供电系统可分层设置、或分机房设置,也可按通信设备系统设置.设置地点可为单独的电力电池室,也可与通信设备同一机房.使用分散供电,主要优点体现在以下几个方面:(1)占地面积小,节省材料.(2)节能、降耗.如在分散供电系统中,整流设备采用的高频功率整流模块,控制单元采用微机技术,便可大量节省能耗.(PW米高频整流模块cosφ≈1),效率90%以上).又如集中供电时,从电力机房到通信机房馈电线压降为1～2V,故电能损耗大,而分散供电,电源设备与通信设备同装一室,故馈电线压降极小.(3)运行维护费用低.由于电源设备不需要一开始按终期容容量配置,机动灵活,有利于扩容,加之巡视工作量少,所以运行维护费用少.(4)供电可靠性高.由于采用多个电源系统,因而故障率小,即全局通信瘫痪的概率相对减小.近年来,大型枢纽和高层局(站)内通信设备的容量迅速增加,所需的供电电流大幅度提高,有时需要几千安培,集中供电系统很难满足通信设备的要求.同时,采用集中供电系统时,万一电源出现故障,将造成大范围通信中断,从而造成巨大的经济损失和极大的社会影响.采用分散供电系统后,可以大大缩短蓄电池与通信设备之间的距离,大幅度减小直流供电系统的损耗.同时,从电力室到各通信机房可采用交流市电供电,线路损耗很小,可以大大提高送电效益.总之,将大型通信枢纽或高层通信局(站)设备分为几部分,每一部分由容量适当的电源设备供电,不仅能充分发挥电源设备的性能,还能大大减小电源设备故障的影响.同时,能大量节约能源.因此,目前许多国家的通信大楼都采用分散供电方式.采用分散供电方式时,交流供电系统仍采用集中供电方式,交流供电系统的组成与集中供电方式相同,直流供电系统可分楼层设置,也可按各通信系统设置.目前各通信局(站)直流供电系统都采用了高频开关整流模块和阀控式铅酸蓄电池组,由于开关整流器为模块化结构,扩容很方便.因此,可根据当前用电负荷,合理化配置整流模块的数量,尽可能使每个模块输出电流达到欲定值的60-70%,以便获得较高的效率.为了确保供电可靠,还可备用一～二块整流模块.考虑到远期扩容要求,开关整流器机架应留有一定的安装空位.阀控式铅酸蓄电池组可设置在电池室内,也可设置在能信机房内.在各直流供电系统中,都应采用子容量阀控蓄电池.目前,阀控蓄电池的寿命大约为十年,因此,阀控铅酸蓄电池的配置应满足8～10年通信设备扩容的要求.三、电源设备与通信设备的一体化通信设备和电源设备(包括一次和二次电源设备)装在同一机架内,由外部交流电源供电的方式,称为一体化供电方式.采用这种供电方式时,通常通信设备位于机架的上部,开关整流模块和阀控铅酸蓄电池组装在机架的下部.目前光接入单元(ONU)和移动通信基站都采用这种供电方式,应当说明,在可靠性较高的通信设备中,都应设置备用整流模块.四、电源设备的少人值守和无人值守为了确保通信电源系统可靠工作,除了提高通信电源设备的可靠性外,供电系统的日常监控和维护极为重要.电源维护人员必须及时了解各种设备的运行状况和出现的问题,及时采取措施,提高供电可靠性.此外,采用集中监控管理系统,也可大大提高通信电源的现代管理水平.目前,各种通信设备发展非常迅速,随着无人(少人)值守制度的推行,将实现产品的系列化、标准化,包括组合电源逆变、整流器转换、油机启动、不停电电源全套设备都能实现自动化,满足通信设备的要求.复习思考题:1、集中供电和分散供电各有什么优缺点？2、简述通信电源系统的构成.3、什么是联合接地？接地系统由哪些部分组成？4、简述高阻配电的特点.。
通信电源概述PPT课件
四、通信电源系统发展概述
3.维护方式的变革 ❖ 长期以来，通信电源是人员密集型的分散维护，
是一种有人值班，定时抄表，包机，预检预修的 维护方式。 ❖ 进入90年代以来，为提高电源维护的效率、降低 维护运行成本、进一步提高电源设备运行的稳定 性和可靠性，要求电源供电系统、机房空调和环 境实现计算机集中监控管理。集中维护，要求维 护人员一专多能，既有比较全面的理论知识，更 要有丰富的实践经验。
本章内容
❖ 电源在通信中的组成 ❖ 通信电源的分级 ❖ 通信设备对通信电源供电系统的要求 ❖ 通信电源系统发展概述
本章重点、难点
❖本章重点
电源在通信中的组成 通信设备对通信电源供电系统的要求
❖本章难点
通信电源系统总体概念的把握 分散供电与集中供电概念 较多的通信电源专业名词
学习本章目的和要求
❖ 掌握通信电源系统总体概念以及各组成部分在其中所起的 作用
❖ 掌握通信设备对通信电源供电系统的要求 ❖ 了解通信电源的分级 ❖ 了解通信电源系统发展及趋势
概述的内容提要
1
通信中的电源系统组成
2
通信电源的分级
3
通信设备对通信电源供电系统的要求
4
通信电源系统发展概述
5
讨论题
❖通信电源是整个通信设备的重要组成部分， 通常被称为通信设备的“心脏” ,在通信局 （站）中，具有无可比拟的重要地位。
一、电源在通信中的组成
❖ 通信局（站）电源组成方框图，它包含了通信电源和通信用空调电源 及建筑负荷电源等 。
一、电源在通信中的组成
1.市电引入
市电是通信用电的主要能源，一般采用高压 电网供电。通常包含有局站变电所（含有高压开 关柜、降压变压器等）、低压配电屏（含有计量、 市电－油机电转换、电容补偿、防雷、分配等功 能）等，通过这些变、配电设备，将高压市电 （一般为10KV）转为低压市电（三相380V）， 然后为交、直流不间断电源设备及机房空调、建 筑负荷提供交流能源。
《通信电源基础》课件
首先观察电源设备是否有异常声音、气味或指示灯状态，初步判断故障类型。
故障现象观察
检查电源输入电压、输出电流是否正常，判断是否是电源本身故障。
电源检查
使用万用表等工具检测关键元件如电容、电感、晶体管等是否正常。
元件检测
根据故障现象和检测结果，定位故障点，采取更换元件或修复电路等方式进行修复。
故障定位与修复
蓄电池设备概述
蓄电池设备是一种可充电的电池设备，主要用于为通信设备提供稳定的后备电源供应。
蓄电池设备的组成
蓄电池设备主要由电池组、充电电路和控制电路等部分组成。
蓄电池设备的工作原理
在市电正常工作时，蓄电池设备通过充电电路为电池组充电。在市电异常时，蓄电池设备将启动电池组供电，为通信设备提供稳定的后备电源供应。
02
03
交流供电系统的应用场景
适用于需要大量交流电的通信设备，如交换机、路由器等。
01
交流供电系统的组成
包括变压器、配电设备、发电机组等，用于提供交流电给通信设备。
02
交流供电系统的特点
可靠性高、维护方便、成本较低等。
直流供电系统的组成
包括整流器、蓄电池、配电设备等，用于提供直流电给通信设备。
直流供电系统的特点
总结词：发展趋势
详细描述：随着通信技术的不断发展，通信电源技术也在不断进步。未来，通信电源技术的发展将更加注重节能、环保、高效和智能化。例如，采用高频开关电源、分布式供电、不间断电源等先进技术，提高电源系统的效率和可靠性；同时，引入智能化技术，实现电源系统的远程监控和管理，提高维护和管理效率。
通信电源系统
开关电源设备的性能指标
开关电源设备的性能指标包括输出电压、输出电流、功率因数、效率等，这些指标直接影响着通信设备的正常运行。
运营商核心通信电源系统原理
t
浮充工作：53.5V.是指电池与负载并联，处于备用状态，由充电设备同时给电池与负载供电的过程。浮充时的电压叫浮充电压。
当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为，一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式
开关电源蓄电池系统
t
均充工作: 56.4V 为了均衡电池组中各个电池的端压、比重所进行的充电，以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。均充电压与浮充相比要大。它能保证在相对较短的时间内使放过电的电池能充足电，使蓄电池达到满容量的状态，同时在这个电压下又不会对蓄电池造成过充电，从而使充电对蓄电池造成损坏达到最低程度。
直流供电系统
ωt
π
2π
u
单相正弦交流
220
通信电源基础知识介绍ppt课件
超高压 330Kv～1000Kv
特高压 1000Kv以上
0.4Kv安全传输距离≤0.6Km
3
1.2 电压等级——直流
±24V 240V
直流电 源等级
-48V 336V
通信电源直流电压等级（一次电源）
3.3V
设备工
5V
作电源
12V
通信设备工作直流电压等级（二次电源）
4
1.3 一般通信电源系统
接地系统 监控系统
（a）推挽型
(b)半桥型
26
3、准谐振型变换器
（a）电流谐振式
(b)电压谐振型
27
3.2 蓄电池组
蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有 的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中正负两极的活性 物质和电解质起电化反应，对电池产生电流起着主要作用。
正极 硫酸 负极 PbO2＋2H2SO4＋Pb
20
2.4.2.2 B+退耦器+C防雷系统
L
Iin IB
Ut IC
IN
Ui
Uo
OUT
L
Lin
N
L
Lout
PE
L IN
B级压敏模块
C级压敏模块
带退耦限压B+C原理图
Ut
UB
UC
OUT
PE
PE
B级 带退耦B+C原理图
C级
带退耦开关型B+C原理图
退耦器串联安装于额定电压500V及以下的低压供电系统中，用于增加导线感抗，弥补导线长度不足， 协调不同规格电涌保护器之间的配合问题。典型应用在B级和C级的电涌保护器都安装在一个配电箱中的场 合。当电压开关型防雷器与电压限压型防雷器之间的线路长度小于10m，限压型防雷器之间的线路长度小于 5m时，应在两级防雷器之间加装16 μH 或8μH退耦器。由于退耦器是串联在线路中，应根据线路的负载电流 选择相应的退耦器。
通信电源系统课件
4、安全阀 一种自动开启和关闭的排气阀，具有单向性，内有防酸 雾垫。只允许电池内气压超过一定值时，释放出多余气体 后自动关闭， 保持电池内部压力在最佳范围内，同时不 允许空气中的气体进入电池内，以免造成自放电。 5、壳体 蓄电池的外壳是盛装极板群、隔板和电解液的容器。
铅衬套
端子
盖
汇流条
负极板
正极板
1.直流配电屏： 可接入两组蓄电池，其中一组供电不正常时，可
自动接入另一组工作。同时，可监测电池组输出总电
压、电池浮、均充电流和供电负载电流，可发出过压、 欠压和熔断器熔断的声、光告警信号。
2.整流设备： 输入端由交流配电屏引入交流电，其作用是将
交流电转换成直流电，输出端通过直流配电屏与蓄
电池和需供电的负载并联连接，并向它们提供直流 电源。
2
C6 Q1 + 470U450V
IXFK36N60
3
U=LdI/dT U:电感电压 Di:电感电流的增量 dT:电感电流的增量所对应的时间
39
开关电源稳压
原理介绍
开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制 开关元件的占空比来调整输出电压。
40
开关电源稳压原理图
关键技术－－开关电源稳压原理介绍
组成
通信电源系统的特点 （１）设备品种多 • 高、低压配电设备； • 发电设备包括柴油、汽油发电机，风能、太阳能和燃
汽轮发电机；（即一次电源，把其他能量转换成电能）
• 交直流变换设备包括AC/AC、AC/DC、DC/DC、DC/AC、 UPS（即二次电源，在供电电源与负载之间对电能进行变 换或稳定处理）和蓄电池设备（即化学电源）等。
（三）高频开关电源
【网络通信】基站电源系统及原理
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• 1、“S”至 “P”导线 长度应大 于5米，否 则需加退 耦电感。
• 2、“D”至 “d1”导线 长度应小 于1米(Φ70 软线)。
【网络通信】基站电源系统及原理
•二、通信基站交流供电系统
• 通信基站交流配电系统图
• 交流配电箱标准配 置：
• 输入：100A/3P 1路(市电)
市区、城郊及县城基站交流市电引入容量 建议为20kW，特大城市密集市区基站，交 流市电引入容量建议为25 kW～30kW。
• 基站交流供电系统由一路380V交流市电
引入、防雷箱、交流配电箱和开关电源架
中的交流配电单元组成。
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【网络通信】基站电源系统及原理
•一、通信基站电源系统的组成
• 防雷箱接线示意图（凯文接法）
市区、城郊及县城基站交流市电引入容量 建议为20kW，特大城市密集市区基站，交 流市电引入容量建议为25 kW～30kW。
• 基站交流供电系统由一路380V交流市电
引入、防雷箱、交流配电箱和开关电源架
中的交流配电单元组成。PPT文档演模板源自【网络通信】基站电源系统及原理
•一、通信基站电源系统的组成
• 防雷箱接线示意图（凯文接法）
【网络通信】基站电源 系统及原理
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2020/10/31
【网络通信】基站电源系统及原理
•主要内容
•1、通信基站电源系 统的组成
•2、通信基站交流供 电系统
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•3、通信基站直流供 电系统
【网络通信】基站电源系统及原理
一、通信基站电源系统的组成
• 通• 信基新站建电基源站系均统配的置组1套成交直流供电系统， 分别由1台交流配电箱/屏、1套-48V高频 开关组合电源（含交流配电单元、高频 开关整流模块、监控模块、直流配电单 元）和2组（或1组）阀控式蓄电池组组 成。
通信电源系统组成
通信电源系统组成摘要：通信电源设备指的是通信服务器用来稳定电源和防止突发情况发生时数据丢失风险的一项基础设备，通信电源技术是通信系统的核心技术之一，一个稳定可靠的通信电源可以帮助用户更好的保护通信系统的安全。
通信电源系统的组成一共有五个部分，它们构成了通信电源的基本功能，能够帮助通信电源实现通信电源的输出稳定。
通信电源为什么是-48V1、-48V的电源电压会比较安全一点：例如人身体是50K欧姆电阻，电压-48V，48/50000=0.00096A=0.96mA，人体流过9mA就有生命危险了。
2、历史的沿袭：多年前，使用电子管和PNP型锗管的时候，电路正极接地来得直观简单方便。
负电源的抗干扰性要好一些，不过这是很久以前的原因，现在的数字化技术对这要求已不高，所以现在设备也有用正电源，但考虑习惯通用性大多也还是-48V。
3、电源系统正极接地可以减少蓄电池正极的腐蚀现象。
4、降低系统杂音，减少干扰。
5、早期通信可用大地作回路，节约线材。
6、为保护线缆，使其不会由于电池反应而被腐蚀，线缆必须为负极。
7、电压比-24V高，有利于电量传输，减少损耗。
二、通信电源系统有哪几部分组成？1、交流配电单元：交流配电单元将市电接入，经过切换送入系统，交流电经分配单元分配后，一部分提供给开关整流器，一部分作为备用输出，供用户使用。
系统可以由两路市电(或一路市电一路油机)供电，两路市电主备工作方式，平时由市电1供电，当市电1发生故障时，切换到市电2（或者油机），在切换过程中，通信设备的供电由蓄电池来供给。
2、整流部分：整流部分的功能是将由交流配电单元提供的交流电变换成48V或者24V直流电输出到直流配电单元。
整流部分包括整流模块和结构部分（机架）。
3、直流配电单元：直流配电单元完成直流的分配和备用电池组的接入。
开关整流器的输出经汇流母排接入直流配电单元，配电单元为负载分配不同容量的输出，可满足不同的需要，后备电池组的输入与开关整流器输出汇流母排并联，以保证开关整流器无输出时，后备电池组能向负载供电。
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最大值
有效值
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单相正弦交流
、GND）
相电压——火线与中线间电压（220VAC） 线电压——两火线之间的电压（380VAC) 交流电压表、电流表的刻度为有效值
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直流电：大小和方向不随时间而变化，恒 定不变
通信电源基础
传送网络维护室 陈永富
通信电源概述
通信电源系统是对通信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。
主要由高压供电系统、变压器系统、低压供电
系统、备用发电系统、不间断电源系统、直流 系统、空调系统、接地防雷系统以及动力环境 监控系统等多个子系统组成。
通信电源系统组成
通信电源系统由高压配电、变压器、柴油发电机组、整流器、交、 直流配电屏、UPS电源、蓄电池组、变换器和通信设备配电屏组成。
DC -48V 10KV市电 高 (a)
压 配 电
变压器
380V 低 380V
压 配 电 屏
交 (b) 流 配 电 屏
-48V 直 流 整流器 配 -48V 电 屏 蓄电池 (b)
监 控 模 块 整 流 模 块
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开关电源系统
1、为什么是-48V? 2、为什么标称-48V电源而实际使用-53.5V
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1、为什么是-48V?
首先，电压为什么是48V？
使用-48V电源是历史原因造成的。使用最早的通讯网是电话网，话机是由电讯局 供电的，选48V是在当时的条件下尽可能提高用户到端局的距离（36V是安全电压，超 过太多不安全）。后来为了兼容早期设备、降低成本考虑，局端通讯设备还是用-48V 电源。 顺便提一下，-48V 电源系统只是我国和大部分国家采用的通信电源标准，并非所 有国家都使用这个标准，例如俄罗斯会使用-60V 的电源系统，还有某些国家使用-24V 的电源系统。市电的标准在世界范围内也是不同的，例如我国和欧洲等采用220V的市 电系统，美国、日本等是110V 的市电 。
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开关电源蓄电池系统
均充工作: 56.4V 为了均衡电池组中各个电池的端压、比 重所进行的充电，以定电流和定时间的 方式对电池充电，充电较快。 均充电压与浮充相比要大。 它能保证在相对较短的时间内使放过电 的电池能充足电，使蓄电池达到满容量 的状态，同时在这个电压下又不会对蓄 电池造成过充电，从而使充电对蓄电池 造成损坏达到最低程度。
监控模块：
整流器： 交流配电柜
整流架 直流配电柜
分立开关电源
监控模块
整流模块
整流模块——核心，AC/DC
交流配电——分配交流电 直流配电——分配直流电 监控模块——监测、管理
交流配电 柜
直流配 电柜
直流配电单元
监控模块 整流模块
交流配电单元
组合开关电源
模块外观
整流模块功能：AC-DC 变换、提供24V/48V直流输出
交流 配电屏 （380V）
直流 配电屏 (48V) 有高阻 低阻区分
蓄电池组I
蓄电池组II
1）交流配电屏：主要负责市电输入切换，防雷等。 2）整流屏部分:主要作用是把交流电源转换为直流电源。 3）蓄电池部分:主要负责在市电断电后向负载供电。 4）直流配电部分:主要负责电源的配出和电源的保护
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分立开关电源：
•中等功率UPS 设备，主要用 于部分本地网 中等容量需求 通信机房
•模块化UPS设 备，用于前期负 荷较小随IT设备 增加逐步增加负 荷的场合
•大容量UPS设备应用于 大的IT机房、IDC机房等
UPS系统组成
UPS系统由整流器、逆变器、蓄电池、静态开关等组成。
整流模块（AC/DC）和逆变器（DC/AC）都为能量变换装置，蓄电池为储 能装置。除此还有间接向负载提供市电电源（或备用电源）的旁路装置。
出。另外，通信设备对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常 敏感。
（3）小型、高效率 效率高意味着热损耗低，功率密度大。有利于节能、 减小站地面积、减少其它方面的投资。
通信电源使用安全
1、高压部分使用安全 高压一般指1KV以上电压。 1.1、保持与高压设备距离大于安全距离； 1.2、在高压设备工作、巡检、操作等必须严格遵守《电业安 全工作规程》，执行工作票制度，严格按照工作票流程操作； 1.3、严禁无证人员靠近、操作、维护高压设备 2、低压部分使用安全 低压一般指1KV以下的低压，
通信系统常见的为，交流：380V，220V，110V，直流： 48V，24V，12V，2V，
通信电源使用安全
2.1、人身安全
人体电阻约为1700欧姆，人体的摆脱电流约为30mA，人体安全电压在50V以下； 接触低压设备，可能发生触电，常发生的低压触电为：单相触电、两相触电； 防止触电事故方法：1、带证上岗，验电后操作；2、避免接触安全带电设备； 2.2、设备安全 常见低压设备故障：短路、过载、雷击，均可造成通信电源负载掉电，严重
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蓄电池
储存电能的一种设备，将充电时得到的电能转化为化 学能储蓄起来，又能及时将化学能转变为电能。
电池立放
电池卧放
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蓄电池原理
目前常用阀控式密封铅酸蓄电池（VLRA)。
PbQ2+2H2SO4+Pb 放电PbSO4+2H2O+PbSO4
(+) (-) 充电 (+) (-)
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蓄电池作用
蓄电池在通信系统中的作用和地位: 1、平滑滤波 市电正常时，虽然蓄电池不担负向通信设备供电的主要任务，但它与供电主 要设备——整流器并联运行，能改善整流器的供电质量。 2、储能设备 当市电异常或在整流器不工作的情况下，由蓄电池单独供电，担负起对全部 负载供电的任务，起到备用作用。 直流通信设备供电是从交流配电屏引入交流进入整流器进行整流，整流器 的输出端直流通过直流配电屏与蓄电池和负载连接。 整流器输出与蓄电池 并联后对通信设备供电，如果没配蓄电池，交流电中断时，整流器无直流 输出，直流供电的通信设备供电中断。
·
· · · 反弹电压 ·
43.2V
·
时 间 10m 30m 1H 3H 5H 7H 9H 11H
图1
蓄电池放电曲线
从图1可以看出，在放电初期电池端电压下降是比较快的。在放电10分钟，电 压下降到53.0V；大约半小时后，电池端电压降至49V左右；1小时后降至48V。 蓄电池在48V时，放电时间最长，大约要持续7到8小时；8小时后，蓄电池端 电压开始下降，下降速度比较快。降至43.2V时系统直流断路器断开，以便保 护蓄电池，此时蓄电池端电压会有所上升，上升值约为5V左右
100A
50A
25A
监控模块功能：检测、控制、告警、保护、通讯、电池管理。
开关电源系统
电压等级： -48V：交换，传输，接入网电源 。 +24V：部分基站电源（爱立信） 系统结构： 分立机柜和组合电源； 工作方式： 48V：浮充53.5V，均充56.4V 24V: 浮充27V，均充28V.
目前高频开关整流器在技术上已相当成熟， 由于具有小型、轻量、高效、高功率因数和 高可靠性等优点，高频开关整流器机架的输 出功率大，机架上装有监控模块，与计算机 相结合组成智能型电源设备。 交 流 屏 整 流 屏 直 流 屏
DC/DC DC/AC
通 (a) 信 设 备
(a)
变电站
AC 380V 380V
AC 380/220V (b)
UPS电源 通信用空调
(b) (c)
AC 380/220V (a)
柴油发电机 动力与环境监控
AC 380/220V AC 380/220V
保证建筑负荷 一般建筑负荷
（a）不间断
（b）可短时间中断 （c）允许中断
影响通信设备业务；
短路的预防：提高电源设备的绝缘水平，防止设备间的短路；操作维护注意正负极、 火线、火零的距离，防止人为操作造成短路；
过载的预防：对电源使用进行容量预警管理，加电或扩容前进行周密的容量计算；
雷击的预防：按照维护规范造好防雷和接地系统的建设、维护；
直流供电系统
电源按性质分交流电、直流电两种。
蓄电池工作方式： 浮充工作 均充工作 电池放电工作
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开关电源蓄电池系统
浮充工作：53.5V.是指电池与负载并联，处于备用 状态，由充电设备同时给电池与负载供电的过程。 浮充时的电压叫浮充电压。
当电池处于充满状态时，充电器不会停止充 电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电 流供给电池，因为，一旦充电器停止充电， 电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方 式 在直流电源系统中，蓄电池采用全浮充工作方式。 在市电正常时，蓄电池与整流器并联运行，蓄电池 自放电引起的容量损失便在全浮充过程被补足，这 时，蓄电池组起平滑滤波作用。因为电池组对交流 成分有旁路作用，从而保证了负载设备对电压的要 求。在市电中断或整流器发生故障时，由蓄电池单 独向负荷供电，以确保通讯
通信电源重要性
通信电源通常被称为通信的
“心脏”，在通信局（站）中， 具有无可比拟的重要地位。
把通信电源比喻为人体中的心脏，把流向各种通信设备 的电流比喻成人体血管中流动的血液，是非常形象的
通信系统对电源的要求
通信设备对电源系统的一般要求：
（1）高可靠性。必须保证连续供电，不能有任何的中断。 （2）高稳定性。通信设备都有一定的电压变化范围，不能超
蓄电池是作为通信系统供电的最后一道保证,是维持正常 通信的最后一道屏障
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开关电源蓄电池系统
电池类型：2V 开关电源蓄电池系统： 每组24个单体串联 2组并联 浮充电压：2.23伏－2.27伏／单体（25℃) 均充电压：2.33伏－2.37伏／单体（25℃) 电压需依照环境温度的变化，而作相应调整。