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前言 1

第1章 概述 1

1.1 通信电源系统的结构组成 1

1.1.1 交流供电系统 2

1.1.2 直流供电系统 2

1.1.3 防雷接地系统 3

1.1.4 集中监控系统 4

1.2 通信电源系统的供电方式 5

1.2.1 集中供电方式的电源系统 5

1.2.2 分散供电方式的电源系统 7

1.2.3 混合供电方式的电源系统 10

1.3 通信电源系统供电模式的发展 10

1.3.1 现代通信机房的供电现状 10

1.3.2 通信电源系统供电新模式 11

1.4 通信电源技术的发展 16

1.4.1 变换高频化 17

1.4.2 结构模块化 18

1.4.3 控制智能化 18

1.4.4 监控网络化 19

1.4.5 系统数字化 20

1.4.6 防护全维化 20

1.4.7 应用绿色化 20

习题与思考题 21

第2章 通信配电系统 22

2.1 高压交流供电系统 22

2.1.1 高压传输网络 22

2.1.2 电力变压器 26

2.1.3 高压电器 32

2.1.4 高压开关柜 37

2.1.5 通信局（站）高压供电系统 40

2.2 低压交流供电系统 42

2.2.1 低压配电系统 42

2.2.2 低压电器 42

2.2.3 低压交流配电设备 48

2.2.4 低压交流供电系统的切换 48

2.2.5 通信交流供电的质量 49

2.3 直流供电系统 51

2.3.1 直流基础电源 51

2.3.2 直流供电系统的配电方式 54

2.3.3 直流供电系统的类型 57

2.3.4 通信局（站）直流供电系统 59

习题与思考题 62

第3章 通信用高频开关电源 64

3.1 概述 64

3.1.1 通信用高频开关电源的发展概况 64

3.1.2 高频开关电源的组成 66

3.1.3 高频开关电源的优点 67

3.1.4 高频开关整流器的分类 68

3.2 常用的电力电子器件 68

3.2.1 电力电子器件概述 68

3.2.2 不可控器件 69

3.2.3 半控型器件 71

3.2.4 全控型器件 73

3.3 时间比率控制原理 82

3.3.1 时间比率控制的稳压原理 82

3.3.2 时间比率控制方式 84

3.3.3 时间比率控制型开关电源工作原理 84

3.4 功率变换电路 86

3.4.1 降压型、升压型和升降压型变换器 86

3.4.2 单端正激式功率变换电路 87

3.4.3 单端反激式功率变换电路 88

3.4.4 推挽式功率变换电路 90

3.4.5 全桥式功率变换电路 91

3.4.6 半桥式功率变换电路 92

3.4.7 功率变换电路的比较与应用 92

3.5 控制电路和驱动电路 93

3.5.1 控制电路 93

3.5.2 驱动电路 95

3.6 保护电路和辅助电源 96

3.6.1 保护电路 96

3.6.2 辅助电源 98

3.7 功率因数校正电路 100

3.7.1 传统开关电源存在的问题 100

3.7.2 功率因数校正器工作原理 101

3.7.3 选择高功率因数校正器的最佳拓扑 103

3.8 负载均分电路 105

3.8.1 负载均分的概念 105

3.8.2 负载均分的基本方法 105

3.8.3 脉宽调制型负载均分电路 107

3.9 谐振开关电路 107

3.9.1 谐振型开关电源的提出 107

3.9.2 谐振技术 108

3.9.3 谐振型开关技术应用前景分析 109

习题与思考题 109

第4章 铅蓄电池 111

4.1 铅蓄电池的构造与工作原理 111

4.1.1 铅蓄电池的分类 111

4.1.2 铅蓄电池的型号 112

4.1.3 铅蓄电池的构造 113

4.1.4 铅蓄电池的工作原理 116

4.2 铅蓄电池的主要特性 118

4.2.1 电动势与端电压 118

4.2.2 充电特性曲线 118

4.2.3 放电特性曲线 119

4.2.4 铅蓄电池的充、放电率 120

4.2.5 铅蓄电池的容量及影响容量的因素 121

4.2.6 自放电 125

4.2.7 铅蓄电池的效率和寿命 126

4.3 铅蓄电池的使用与维护 126

4.3.1 充电方法 126

4.3.2 运行方式 131

4.3.3 铅蓄电池常见故障检修 133

4.4 阀控式密封铅蓄电池的结构与密封原理 134

4.4.1 阀控式密封铅蓄电池的结构 135

4.4.2 阀控式密封铅蓄电池的密封原理 137

4.5 阀控式密封铅蓄电池的使用与维护 138

4.5.1 主要技术指标与性能 138

4.5.2 充电控制技术 139

4.5.3 放电控制技术 142

4.5.4 电池的安装 143

4.5.5 日常维护 144

4.5.6 剩余容量的测量 146

习题与思考题 148

第5章 交流不间断电源系统（UPS） 149

5.1 UPS概述 149

5.1.1 UPS的定义及作用 149

5.1.2 UPS的分类 150

5.1.3 UPS的各项性能指标 153

5.1.4 UPS的发展 156

5.2 逆变电路 157

5.2.1 逆变主电路及其工作原理 157

5.2.2 保障逆变电路可靠运行的几点措施 160

5.3 脉宽调制电路 162

5.3.1 单脉冲PWM 162

5.3.2 多脉冲PWM 162

5.3.3 SPWM 162

5.4 驱动电路 165

5.4.1 GTR的基极驱动电路 166

5.4.2 功率MOSFET栅极驱动电路 167

5.4.3 IGBT的栅极驱动电路 168

5.5 跟踪与转换 171

5.5.1 相位跟踪 171

5.5.2 转换开关 172

5.6 保护电路 176

5.6.1 过、欠电压保护 176

5.6.2 过温保护 177

5.6.3 蓄电池过电压、欠电压保护 179

5.7 蓄电池充电电路 181

5.7.1 恒压式充电电路 181

5.7.2 先恒流后恒压式充电电路 181

5.8 辅助电源与显示电路 188

5.8.1 辅助电源 188

5.8.2 显示电路 191

习题与思考题 195

第6章 柴油发电机组 197

6.1 柴油机构造与工作原理 197

6.1.1 基本名词术语 197

6.1.2 柴油机基本工作原理 198

6.1.3 柴油机的分类 200

6.1.4 柴油机型号名称与缸序号 201

6.1.5 柴油机构造 202

6.2 同步发电机及其励磁系统 226

6.2.1 同步发电机的基本类型及其工作原理 227

6.2.2 同步发电机的基本结构 229

6.2.3 同步发电机的额定值及其型号 232

6.2.4 同步发电机励磁系统的组成与要求 235

6.2.5 励磁系统的分类 236

6.3 柴油发电机组的使用与维护 239

6.3.1 柴油发电机组的性能等级与型号含义 239

6.3.2 柴油和润滑剂的选用 241

6.3.3 柴油发电机组的起动 244

6.3.4 柴油发电机组的使用与调试 246

6.4 柴油发电机组常见故障检修 253

6.4.1 柴油机常见故障检修 253

6.4.2 同步发电机常见故障检修 265

习题与思考题 268

第7章 防雷与接地系统 270

7.1 防雷理论基础 270

7.1.1 雷电及其参数 270

7.1.2 雷电的危害 273

7.1.3 传统防雷装置 273

7.1.4 新型防雷器件 277

7.1.5 防雷的基本原则 281

7.2 通信局（站）的接地 283

7.2.1 接地的主要类型 284

7.2.2 低压配电系统的接地制式 285

7.2.3 通信局（站）接地系统 290

7.3 通信电源系统的防雷 295

7.3.1 系统设备耐雷指标 295

7.3.2 防雷器件的布置 296

7.3.3 主要电源设备的防雷措施 297

7.3.4 电气布线的防雷措施 299

7.3.5 对系统防雷的正确认识 300

7.4 接地电阻及其监测 301

7.4.1 接地电阻的定义 302

7.4.2 接地材料的选择 304

7.4.3 接地电阻的改善 306

7.4.4 接地电阻的测量 308

习题与思考题 315

第8章 集中监控系统 316

8.1 集中监控系统概述 316

8.1.1 集中监控系统的主要作用 316

8.1.2 集中监控系统的组成 317

8.1.3 对集中监控系统的性能要求 318

8.1.4 对集中监控系统的指标要求 321

8.2 通信接口与通信协议 321

8.2.1 串行通信方式 322

8.2.2 串行通信接口 324

8.2.3 计算机网络和TCP/IP协议 331

8.3 系统监控对象及内容 334

8.3.1 高压配电设备 335

8.3.2 低压配电设备 335

8.3.3 备用电源设备 335

8.3.4 整流配电设备 336

8.3.5 其他对象 336

8.4 监控单元（SU） 337

8.4.1 传感器和变送器 338

8.4.2 通用采集模块 342

8.4.3 智能协议转换器 344

8.4.4 蓄电池监测模块 347

8.5 集中监控系统的组网运用 351

8.5.1 集中监控系统的结构 351

8.5.2 集中监控系统的组成 352

8.5.3 监控系统的组网方案 354

8.5.4 集中监控系统的管理 355

8.5.5 集中监控系统的应用 356

习题与思考题 357

第9章 通信电源系统的工程设计 358

9.1 负荷计算 358

9.1.1 需要系数法 358

9.1.2 其他方法 359

9.1.3 负荷计算的电算化 360

9.2 系统设备的容量配置 362

9.2.1 蓄电池组容量配置 362

9.2.2 整流设备的容量配置 364

9.2.3 交流供电设备的配置 365

9.3 电力线缆的选择 367

9.3.1 电力线缆选用的一般原则 367

9.3.2 电力线缆型号的选择 368

9.3.3 电力线缆绝缘及外护层的选择 369

9.3.4 直流电力线截面的选择 370

9.3.5 交流电力线截面的选择 372

9.4 通信电源系统的可靠性设计 377

9.4.1 常用可靠性指标 377

9.4.2 可靠性系统模型 379

9.4.3 系统可靠性分析 383

9.4.4 系统可靠性提高 386

9.5 通信电源机房设计 388

9.5.1 电源设备安装机房的环境要求 388

9.5.2 空间位置 388

9.5.3 承重与防震 389

9.5.4 电力电池室位置的平面布局 389

9.5.5 消防要求 389

习题与思考题 390

第10章 通信电源系统的科学管理与维护 391

10.1 科学管理与维护的要求 391

10.1.1 维护档案资料齐全 391

10.1.2 机房管理正规有序 393

10.1.3 值勤维护指标优良 394

10.2 电源设备的安装与接线 395

10.2.1 安装准备 395

10.2.2 机架安装 396

10.2.3 整机组装 397

10.2.4 电气连线 397

10.2.5 电力线缆的敷设 399

10.3 电源设备的维护管理 401

10.3.1 高频开关电源 401

10.3.2 阀控式密封铅蓄电池 403

10.3.3 交流不间断电源和逆变器 404

10.3.4 发电机组 405

10.3.5 配电设备 407

10.3.6 防雷与接地系统 409

10.3.7 集中监控系统 409

10.3.8 机房空调设备维护 410

10.4 日常维护指标测试 410

10.4.1 交流供电系统参数测量 411

10.4.2 直流系统参数测量 414

10.4.3 高频开关电源系统 416

10.4.4 蓄电池 417

10.4.5 防雷接地系统 417

10.4.6 监控系统 417

10.4.7 机房环境与消防设备维护 418

10.5 集中监控下的科学管理 418

10.5.1 改革组织机构 418

10.5.2 健全规章制度 419

10.5.3 强调设计选配 419

10.5.4 加强日常维护 420

10.5.5 做好巡检巡修 423

10.5.6 聚焦故障防范 424

10.5.7 完善应急预案 427

习题与思考题 429

参考文献 430