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第1章 通信电源系统组成及供电要求 1

1.1 通信电源的基本分类 1

1.1.1 基础电源 1

1.1.2 机架电源 2

1.2 通信局（站）电源系统的组成 2

1.2.1 通信局（站）的类型 2

1.2.2 集中供电方式电源系统的组成 3

1.2.3 分散供电方式电源系统的组成 8

1.2.4 混合供电方式电源系统的组成 8

1.2.5 移动通信基站常用电源系统的组成 9

1.2.6 一体化供电方式电源系统的组成 9

1.3 低压交流配电系统的类型 10

1.3.1 TN系统 10

1.3.2 TT系统 12

1.3.3 IT系统 14

1.4 通信电源供电要求 15

1.4.1 供电可靠性 15

1.4.2 供电质量 16

1.4.3 安全供电 17

1.4.4 电磁兼容性 17

思考与练习 21

本章附录 电气设备外壳防护等级 21

第2章 通信局（站）的交流变配电设备 23

2.1 高压交流供电系统 23

2.1.1 高压交流供电系统的组成 23

2.1.2 高压配电设备 25

2.1.3 高压开关柜的“五防”功能及倒闸操作的技术要求 28

2.2 降压电力变压器 28

2.2.1 降压电力变压器的结构和类型 28

2.2.2 降压电力变压器的规格 29

2.2.3 降压电力变压器的绕组连接方式 29

2.2.4 降压电力变压器的容量选择与配置 30

2.3 低压交流供电系统 31

2.3.1 低压交流供电系统的组成 31

2.3.2 常见的低压配电设备 31

2.3.3 常见的低压配电电器 32

2.4 功率因数补偿 35

2.4.1 功率因数的概念 35

2.4.2 提高功率因数的意义 36

2.4.3 提高功率因数的方法 36

2.4.4 移相电容器的型号和补偿容量 37

2.4.5 并联电容补偿的方法 37

2.4.6 功率因数自动调节 37

2.5 电能计量 38

2.6 交流变配电设备的维护 39

2.6.1 变配电设备维护的基本要求 39

2.6.2 高压变配电设备的维护 40

2.6.3 低压配电设备的维护 40

思考与练习 41

第3章 通信局（站）的接地与防雷 42

3.1 联合接地概述 42

3.1.1 联合接地的定义与联合接地系统的组成 42

3.1.2 室内接地系统的等电位连接 44

3.2 综合通信大楼的接地系统 46

3.2.1 接地网 46

3.2.2 接地引入线与接地汇集线 46

3.2.3 各楼层接地系统的两种连接形式 48

3.2.4 通信设备和其他设施的接地 49

3.3 移动通信基站的接地系统 50

3.3.1 基站地网 50

3.3.2 基站的接地引入线 53

3.3.3 基站的接地汇集线及接地汇流排 53

3.3.4 基站的接地线与接地处理 55

3.4 接地电阻 55

3.4.1 通信局（站）的接地电阻要求 55

3.4.2 接地电阻的定义 56

3.4.3 工频接地电阻的测量方法 57

3.4.4 土壤电阻率的测量 60

3.5 通信局（站）防雷基本知识 63

3.5.1 雷电危害的来源 63

3.5.2 描述雷电的参数 63

3.5.3 防雷区的划分 65

3.5.4 浪涌保护器 66

3.6 通信局（站）的防雷措施 71

3.6.1 直击雷防护 71

3.6.2 供电线路与电力变压器的防雷 72

3.6.3 低压供电系统的防雷 73

3.7 通信局（站）防雷与接地系统的维护 75

3.7.1 防雷与接地系统的日常维护 75

3.7.2 限压型浪涌保护器的检测 76

思考与练习 76

第4章 通信用蓄电池 78

4.1 阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名及工作原理 78

4.1.1 通信用阀控式密封铅酸蓄电池的型号命名 78

4.1.2 阀控式密封铅酸蓄电池的结构 79

4.1.3 阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理 80

4.1.4 阀控式密封铅酸蓄电池的特点 81

4.2 全浮充工作方式 82

4.2.1 浮充电压 82

4.2.2 均充电压 83

4.2.3 恒压限流充电 84

4.3 蓄电池的放电特性 85

4.4 蓄电池的容量及寿命 86

4.4.1 蓄电池容量的概念 86

4.4.2 蓄电池容量与放电率的关系 86

4.4.3 蓄电池容量与电解液温度的关系 87

4.4.4 蓄电池容量的选择 87

4.4.5 蓄电池的寿命 88

4.5 阀控式密封铅酸蓄电池的安装与维护 88

4.5.1 对蓄电池运行环境的要求 88

4.5.2 对蓄电池安装与维护的一般要求 89

4.5.3 蓄电池组接入开关电源系统的方法 89

4.5.4 蓄电池的充放电与浮充运行 90

4.5.5 蓄电池的日常维护检测 91

4.5.6 蓄电池常见故障分析 93

4.6 磷酸铁锂蓄电池简介 95

4.6.1 磷酸铁锂蓄电池的内部结构及工作原理 95

4.6.2 磷酸铁锂蓄电池的特点 96

4.6.3 磷酸铁锂蓄电池在通信电源系统中的应用 97

思考与练习 98

第5章 整流电路 100

5.1 不控整流电路 100

5.1.1 单相桥式不控整流电路 100

5.1.2 三相桥式不控整流电路 101

5.2 可控整流电路 104

5.2.1 晶闸管 104

5.2.2 三相桥式全控整流电路 108

思考与练习 114

第6章 高频开关电源电路原理 116

6.1 开关电源中的功率电子器件 116

6.1.1 概述 116

6.1.2 VMOSFET 117

6.1.3 IGBT 125

6.2 非隔离型开关电源电路 127

6.2.1 电感和电容的特性 127

6.2.2 降压式直流变换器 128

6.2.3 升压式直流变换器 136

6.2.4 反相式直流变换器 138

6.3 隔离型开关电源电路 140

6.3.1 单端反激式直流变换器 140

6.3.2 单端正激式直流变换器 146

6.3.3 推挽式直流变换器 149

6.3.4 全桥式直流变换器 154

6.3.5 半桥式直流变换器 157

6.4 集成PWM控制器 160

6.4.1 概述 160

6.4.2 电压型控制器举例 161

6.4.3 电流型控制器举例 166

6.5 边沿谐振型直流变换器 174

6.5.1 硬开关PWM直流变换器存在的主要问题及解决办法 174

6.5.2 移相控制全桥零电压开关脉宽调制直流变换器 175

6.5.3 移相控制全桥零电压零电流开关脉宽调制直流变换器 180

6.5.4 移相全桥软开关PWM变换器的集成控制器举例 184

思考与练习 189

本章附录 190

第7章 通信用智能高频开关电源系统 191

7.1 高频开关电源系统的组成 191

7.2 交流配电部分 191

7.2.1 输入两路电源手动转换的交流配电主电路举例 192

7.2.2 输入两路电源自动转换的交流配电主电路举例 193

7.2.3 交流电压与电流的测量 194

7.2.4 交流输入电源线的选用与接入 195

7.3 高频开关整流器 196

7.3.1 高频开关整流器的组成 196

7.3.2 具有共模电感的抗干扰滤波器 198

7.3.3 功率因数校正电路 200

7.3.4 高频开关整流器主电路举例 213

7.3.5 均流电路 214

7.3.6 高频开关整流器的若干技术指标及其测量 216

7.3.7 QZY-11型高低频杂音测试仪的使用方法 219

7.4 直流配电部分 221

7.4.1 直流配电主电路举例 221

7.4.2 分流器与霍尔器件 223

7.4.3 熔断器通断的检测 224

7.4.4 直流馈线截面积的计算 225

7.4.5 直流放电回路压降的测试方法 226

7.5 监控器 226

7.5.1 监控器的主要功能 227

7.5.2 开关电源系统的参数设置 228

7.6 高频开关电源系统的配置 229

7.7 高频开关电源设备的维护 229

7.7.1 维护基本要求 229

7.7.2 维护周期表 230

7.7.3 开关电源故障处理概述 231

7.8 通信高压直流供电系统简介 232

7.8.1 概述 232

7.8.2 对通信用240 V直流供电系统的若干要求 233

思考与练习 234

第8章 交流不间断电源设备 235

8.1 UPS的基本组成及分类与选用 235

8.1.1 UPS的基本组成 235

8.1.2 UPS的分类 236

8.1.3 UPS的性能分类代码 238

8.1.4 UPS的选用 239

8.2 正弦脉宽调制技术 240

8.2.1 正弦脉宽调制基本原理 240

8.2.2 SPWM单相全桥逆变器 241

8.2.3 SPWM三相桥式逆变器 244

8.3 锁相同步基本原理 247

8.3.1 锁相环的组成 247

8.3.2 锁相环的基本工作原理 247

8.4 静态开关 248

8.4.1 静态开关主电路原理 248

8.4.2 静态开关的应用 248

8.5 UPS系统中蓄电池容量的选择 249

8.6 UPS的串并联使用 250

8.6.1 双机串联热备份工作方式 250

8.6.2 并联冗余供电工作方式 251

8.6.3 双母线供电系统 251

8.7 UPS的电气性能指标 252

8.7.1 通信用双变换UPS的电气性能指标 252

8.7.2 若干指标的含义 253

8.8 UPS的安装与维护 255

8.8.1 UPS安装注意事项 255

8.8.2 UPS维护的一般要求 256

思考与练习 257

第9章 油机发电机组 258

9.1 油机发电机组的基础知识 258

9.1.1 油机发电机组分类 258

9.1.2 柴油发电机组的组成及应用要求 260

9.2 内燃机的构造和工作原理 260

9.2.1 内燃机常用术语 260

9.2.2 内燃机的基本工作原理 261

9.2.3 柴油机的总体构造 262

9.3 同步发电机工作原理 269

9.3.1 同步发电机的基本结构及工作原理 269

9.3.2 同步发电机的励磁 270

9.4 柴油发电机组主要技术要求 271

9.4.1 电气性能 271

9.4.2 启动性能 273

9.4.3 环境污染限值 273

9.4.4 耗油量 273

9.4.5 安全性 274

9.4.6 可靠性 274

9.4.7 对自动化机组的技术要求 274

9.5 油机发电机组的使用与维护 275

9.5.1 油机发电机组的使用 275

9.5.2 油机发电机组维护基本要求 277

9.5.3 油机发电机组维护周期表 277

思考与练习 278

第10章 通信电源集中监控系统 280

10.1 通信电源集中监控系统概述 280

10.1.1 通信电源集中监控系统的作用及其主要功能 280

10.1.2 对通信电源集中监控系统的一般要求 280

10.2 通信电源集中监控系统的监控对象及监控内容 282

10.2.1 监控对象 282

10.2.2 监控内容 282

10.3 通信电源集中监控系统的结构和组成 285

10.3.1 通信电源集中监控系统的管理结构 285

10.3.2 通信电源集中监控系统的接口 286

10.3.3 通信电源集中监控系统的传输方式 287

10.3.4 通信电源集中监控系统的基本组成 290

10.4 通信电源集中监控系统的组网原则及组网方案 294

10.4.1 通信电源集中监控系统的组网原则 294

10.4.2 通信电源集中监控系统的组网方案 294

10.5 通信电源集中监控系统的日常维护 295

思考与练习 296

参考文献 297