通信电源系统PDF电子书下载

第1章　通信电源系统概述 1

1.1　通信局（站）电源系统的组成 1

1.1.1　集中供电方式电源系统的组成 1

1.1.2　分散供电方式电源系统的组成 6

1.1.3　混合供电方式电源系统的组成 6

1.1.4　一体化供电方式电源系统的组成 7

1.2　低压交流配电系统的接地型式 7

1.2.1　TN系统 7

1.2.2 TT系统 9

1.2.3 IT系统 11

1.3　通信电源供电要求 11

1.3.1　基础电源的供电质量指标 11

1.3.2　供电可靠性 12

1.3.3　安全供电 13

1.3.4　电磁兼容性 13

1.4　电气设备外壳防护等级 18

1.5　安全用电基本知识 19

1.5.1　触电事故的种类和触电形式 19

1.5.2 电流对人体的危害 20

1.5.3　安全电压 21

1.5.4　触电救护 21

1.5.5　电气安全用具 21

第2章　通信局（站）的交流变配电设备 23

2.1　交流供电系统概述 23

2.2　高压交流供电系统 24

2.2.1 高压交流供电系统的组成 24

2.2.2　高压配电方式 24

2.2.3　两路市电供电的运行方式 26

2.2.4　专用变电站（所） 26

2.2.5　变电站（所）主接线 27

2.3　高压开关柜 29

2.3.1 高压开关柜分类 29

2.3.2　常用高压电器 29

2.3.3　高压开关柜的“五防”功能及倒闸操作相关技术要求 31

2.4　降压电力变压器 32

2.4.1 降压电力变压器的结构和类型 32

2.4.2　降压电力变压器的规格 33

2.4.3 降压电力变压器绕组接线方式 33

2.5　低压交流供电系统 33

2.5.1　低压配电系统 33

2.5.2　常见的低压配电设备 34

2.5.3　常见的低压配电电器 36

2.6　功率因数补偿 39

2.6.1　功率因数的概念 39

2.6.2　功率因数补偿措施 40

2.7　变配电设备的维护 41

2.7.1　变配电设备维护的基本要求 41

2.7.2　高压变配电设备的维护 42

2.7.3　低压配电设备的维护 43

第3章　通信局（站）的接地与防雷 44

3.1　联合接地概述 44

3.1.1 联合接地的定义与联合接地系统的组成 44

3.1.2　室内接地系统的等电位连接 46

3.2　综合通信大楼的接地系统 47

3.2.1　接地网 47

3.2.2　接地引入线与接地汇集线 47

3.2.3　各楼层接地系统的两种连接形式 49

3.2.4　通信设备和其他设施的接地 50

3.3　移动通信基站的接地系统 52

3.3.1 基站地网 52

3.3.2　基站的接地引入线 54

3.3.3　基站的接地汇集线及接地汇流排 54

3.3.4　基站的接地线与接地处理 56

3.4　微波站与卫星地球站的接地系统 56

3.4.1　微波站的接地系统 56

3.4.2　卫星地球站的接地系统 58

3.5　小型有线和无线通信站的接地系统 58

3.5.1 市话接入网站和模块局的接地系统 58

3.5.2　宽带接入点的接地 59

3.5.3　小型无线通信站的接地系统 60

3.6　接地电阻 60

3.6.1　通信局（站）的接地电阻要求 60

3.6.2　接地电阻的定义 62

3.6.3　工频接地电阻的测量方法 62

3.6.4　土壤电阻率的测量 65

3.7　通信局（站）防雷基本知识 67

3.7.1 雷电危害的来源 67

3.7.2　描述雷电的参数 68

3.7.3 防雷区的划分 69

3.7.4　浪涌保护器 70

3.8　通信局（站）的防雷措施 75

3.8.1　直击雷防护 75

3.8.2　供电线路与电力变压器的防雷 77

3.8.3　低压供电系统的防雷 77

3.8.4　计算机网络及各类信号线的防雷 80

3.9　通信局（站）防雷与接地系统的维护 81

3.9.1 防雷与接地系统的日常维护 81

3.9.2　防雷与接地系统维护周期表 81

3.9.3 限压型浪涌保护器的检测 82

第4章　阀控式密封铅酸蓄电池 83

4.1 阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名及工作原理 83

4.1.1　通信用阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名 83

4.1.2　阀控式密封铅酸蓄电池的结构 83

4.1.3 阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理 84

4.1.4　阀控式密封铅酸蓄电池的特点 86

4.2　全浮充工作方式 86

4.2.1　浮充电压 86

4.2.2　均充电压 87

4.2.3　恒压限流充电 88

4.3　蓄电池的放电特性 89

4.4　蓄电池的容量及寿命 90

4.4.1　蓄电池容量的概念 90

4.4.2　蓄电池容量与放电率的关系 90

4.4.3　蓄电池容量与电解液温度的关系 91

4.4.4　蓄电池容量的选择 91

4.4.5　蓄电池的寿命 91

4.5　蓄电池组接入开关电源系统的方法 92

4.6 阀控式密封铅酸蓄电池的安装与维护 92

4.6.1　对蓄电池运行环境的要求 92

4.6.2　对蓄电池安装与维护的一般要求 93

4.6.3　蓄电池的充放电与浮充运行 94

4.6.4　蓄电池的日常维护检测 95

4.6.5　蓄电池常见故障分析 96

第5章　整流电路与高频开关电源电路原理 99

5.1 整流电路 99

5.1.1　单相桥式整流电路 99

5.1.2　三相桥式整流电路 100

5.2　开关电源中的功率电子器件 103

5.2.1　概述 103

5.2.2　VMOS场效应晶体管 104

5.2.3　绝缘栅双极晶体管（IGBT） 105

5.3　非隔离型开关电源电路 106

5.3.1 电感和电容的特性 106

5.3.2　降压（Buck）式直流变换器 107

5.3.3　升压（Boost）式直流变换器 111

5.3.4　反相（Buck-Boost）式直流变换器 113

5.4　隔离型开关电源电路 114

5.4.1　单端反激（Flyback）式直流变换器 115

5.4.2　单端正激（Forward）式直流变换器 122

5.4.3　推挽（Push-Pull）式直流变换器 124

5.4.4　全桥（Full-Bridge）式直流变换器 129

5.4.5　半桥（Half-Bridge）式直流变换器 132

5.5　集成PWM控制器 136

5.5.1　概述 136

5.5.2　电压型控制器举例 136

5.5.3 电流型控制器举例 140

5.6　边沿谐振型直流变换器 144

5.6.1　硬开关PWM直流变换器存在的主要问题及解决办法 144

5.6.2　移相控制全桥零电压开关脉宽调制直流变换器 145

5.6.3 移相控制全桥零电压零电流开关脉宽调制直流变换器 150

5.6.4　移相全桥软开关PWM变换器的集成控制器举例 153

第6章　通信用智能高频开关电源系统 159

6.1 高频开关电源系统的组成 159

6.2　交流配电部分 159

6.2.1 输入两路电源手动转换的交流配电主电路举例 159

6.2.2　输入两路电源自动转换的交流配电主电路举例 160

6.2.3　交流电压与电流的测量 162

6.2.4　交流输入电源线的选用与接入 162

6.3 高频开关整流器 164

6.3.1 高频开关整流器的组成 164

6.3.2　具有共模电感的抗干扰滤波器 166

6.3.3　功率因数校正电路 167

6.3.4　高频开关整流器主电路举例 171

6.3.5　均流电路 172

6.3.6 高频开关整流器的若干技术指标及其测量 174

6.3.7　QZY-11型高低频杂音测试仪的使用方法 177

6.4　直流配电部分 178

6.4.1　直流配电主电路举例 179

6.4.2　分流器与霍尔器件 180

6.4.3　熔断器通断的检测 181

6.4.4　直流馈线截面积的计算 182

6.5　监控器 183

6.5.1 监控器的主要功能 183

6.5.2　开关电源系统的参数设置 184

6.6　高频开关电源系统的配置 184

6.7　高频开关电源设备的维护 185

6.7.1　维护基本要求 185

6.7.2　维护周期表 185

6.7.3　开关电源故障处理概述 186

第7章　交流不间断电源设备（UPS） 188

7.1　UPS的基本组成及分类与选用 188

7.1.1　UPS的基本组成 188

7.1.2　UPS的分类 188

7.1.3　UPS的性能分类代码 190

7.1.4　UPS的选用 191

7.2　正弦脉宽调制技术 192

7.2.1　正弦脉宽调制（SPWM）基本原理 192

7.2.2　SPWM单相半桥逆变器 194

7.2.3 SPWM单相全桥逆变器 196

7.2.4　SPWM三相桥式逆变器 199

7.3　UPS中的整流器 201

7.3.1 三相六管高频开关整流器 201

7.3.2　6脉冲整流器 204

7.3.3 12脉冲整流器 210

7.4　静态开关 213

7.4.1　静态开关主电路原理 213

7.4.2　静态开关的应用 214

7.5　锁相同步基本原理 214

7.5.1　锁相环的组成 214

7.5.2　锁相环的基本工作原理 215

7.6　UPS系统中蓄电池容量的选择 215

7.7　UPS的串并联使用 216

7.7.1　双机串联热备份工作方式 217

7.7.2　并联冗余供电工作方式 217

7.7.3　双母线供电系统 218

7.8　UPS的电气性能指标 218

7.8.1　通信用UPS的电气性能指标 218

7.8.2　若干指标的含义 219

7.9　UPS的安装与维护 220

7.9.1　UPS安装注意事项 220

7.9.2　UPS维护的一般要求 221

7.9.3　UPS维护周期表 222

7.9.4　UPS常见故障及处理 222

第8章　油机发电机组 225

8.1　油机发电机组的基础知识 225

8.1.1　油机发电机组分类 225

8.1.2　发动机的编号规则 226

8.1.3　发动机常用术语 227

8.2　油机发电机组的构造与工作原理 227

8.2.1 柴油发电机组分类 227

8.2.2　柴油发电机组的应用范围 228

8.2.3　柴油机的基本工作原理 228

8.2.4　柴油发电机组的构成 229

8.2.5　汽油机的基本工作原理 233

8.3 发电机的工作原理 233

8.3.1 同步发电机的基本结构 233

8.3.2 同步发电机的工作原理 234

8.3.3　数码发电机简介 234

8.4　柴油发电机组主要技术指标 235

8.4.1 电气性能主要指标 235

8.4.2　环境污染限值 237

8.4.3　机组的耗油要求 237

8.4.4　安全性 238

8.4.5　可靠性 238

8.4.6　自启动性能要求 238

8.4.7　多台机组并机性能要求 239

8.4.8　系统监控要求 239

8.5　通信用油机发电机组的选用 239

8.5.1　功率规定 239

8.5.2　发电机组输出功率的选择 240

8.5.3　油机输出功率的选择 241

8.5.4　负载因素影响 241

8.5.5　主要配套系统的选用 241

8.5.6　移动通信基站固定油机发电机组 242

8.5.7　移动通信基站固定油机发电机组的智能控制系统 242

8.6　油机发电机组的使用与维护 244

8.6.1　油机发电机组维护的基本要求 244

8.6.2　移动式发电机组的维护 245

8.6.3　油机发电机组的检查 245

8.7　油机发电机组故障分析 246

8.7.1　发电机组不能发电或电压过高过低 246

8.7.2　发电机组频率不稳 247

8.7.3　发电机组启动失败 247

8.7.4　启动时发动机转动但不能点火 248

8.7.5　发动机点火后停机或爆响 248

8.7.6　发动机故障 248

8.7.7　发电机故障查找 248

第9章　机房空调 249

9.1　制冷原理与主要部件 249

9.1.1　制冷技术基础知识 249

9.1.2　单级蒸气压缩式制冷系统 251

9.1.3　制冷剂、冷媒和冷冻油 252

9.1.4　热泵型空调器原理 252

9.1.5　制冷系统主要部件 253

9.2　空调系统 255

9.2.1　空气调节的基础知识 255

9.2.2　涉及空调的通信机房环境要求 257

9.2.3　房间空调器 258

9.2.4　通信机房空调设备的类型 261

9.2.5　通信机房所需空调总制冷量的估算 262

9.3　空调设备的维护 263

9.3.1 空调设备常见故障判断方法 263

9.3.2　识别空调假性故障 264

9.3.3　制冷系统常见故障——漏和堵 265

9.3.4　空调设备故障检查及排除步骤 266

9.3.5　通信用空调设备的维护 266

第10章　通信局（站）动力及环境集中监控系统 272

10.1 动力环境集中监控系统的网络结构 272

10.1.1　动力环境集中监控系统的基本结构 272

10.1.2　动力环境集中监控系统组网结构的多样性 273

10.1.3 动力环境集中监控系统的接口 274

10.1.4　监控中心的结构 274

10.1.5　SU的结构 275

10.2　传输方式 276

10.2.1　监控模块（SM）与监控单元（SU）之间的传输方式 276

10.2.2　监控单元（SU）与上级监控中心之间的传输方式 278

10.2.3　市（州）监控中心（SC或LSC）与省监控中心（PSC或CSC）之间的传输方式 281

10.3　监控对象及内容 281

10.3.1 中心机房的动力环境监控对象及内容 282

10.3.2　移动通信基站的动力环境监控对象及内容 284

10.4　现场采集简介 285

10.4.1 非智能设备和环境量的数据采集 285

10.4.2　智能设备的数据采集 289

10.4.3 图像监控 290

10.5　动力环境集中监控系统的功能要求 292

10.5.1　动力环境集中监控系统的一般要求 292

10.5.2　动力环境集中监控系统的管理功能 293

10.6　集中监控系统的使用维护 294

10.6.1　日常使用和维护 294

10.6.2　现场人员故障处理流程 295

10.7　动力环境集中监控系统的发展方向 296

10.7.1　组网全IP化 296

10.7.2　监控对象更全面，功能更完善 296

10.7.3　监控系统的开放性应加强 296

参考文献 297