通信电源技术培训教材.ppt

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通信电源技术基础XXXX通信规划设计有限公司疑问？

问：

1、电压为何为-48V？

2、为什么是正极接地？

培训目标了解通信电源在通信网络中的种类及地位了解各功能设备组成掌握通信电源设计中的基本方法掌握通信电源的基本防护方法通信设备对电源的一般要求1.可靠性高：

2.稳定性高：

3.效率高：

现代通信对电源系统的新要求1.模块化：

自由组合扩容互为备用2.低压、大电流，多组供电电压需求3.能实现集中监控：

4.自动化、智能化：

5.小型化通信电源系统的构成通信电源系统的构成2某工程交直流系统图通信电源设备概述1.高压开关柜较大的电信局一般都由市电高压网供电。

为了保证可靠供电，通常都由两个不同的变电站引入两路高压。

为了控制两路高压，可以采用成套高压开关柜。

通信电源设备概述2.电力变压器电力变压器完成输入的交流电压升高或降低的作用。

主要由铁芯和绕组组成。

通信电源设备概述3.交直流配电屏低压交流配电屏：

是连接降压变压器、低压电源和交流负载的装置，它可以完成市电和备用电源转换、负载分路和保护、测量、告警等作用。

直流配电屏：

是直流供电系统的枢纽，它能将直流电源和各种直流负载连接起来，并能完成负载分路、工作方式转换、测量、告警和保护等作用。

交流供电系统图直流供电系统图通信电源设备概述4.高频开关整流电源亦称无工频变压器型开关整流器，因其具有高效、节能、功率密度大等优点，目前已广泛用于通信电源系统。

产品模块化。

开关电源基础开关电源基础交流电经过整流，可以得到直流电。

为了得到稳定的直流电压，必须采用稳压电路来实现稳压。

按照实现方法的不同，稳压电源可分为三种：

线性稳压电源、相控稳压电源、开关稳压电源。

线性稳压电源线性稳压电源特点线路简单干扰小对输入电压和负载变化的响应非常快稳压性能好功率转换效率太低。

开关型稳压电源开关稳压电源特点功率转换效率高，发热少、体积小、重量轻对电网电压大范围变化具有很强的适应性电压、负载稳定度高线路复杂电磁干扰和射频干扰大。

国产某系列开关整流器原理组合电源外观中兴公司整流模块ZXD5000100A中兴公司整流模块ZXD5000100A中兴公司整流模块ZXD240050A中兴公司整流模块ZXD240050A整流模块（爱默生）HD4825-3型高频开关模块每个模块输出电流25A整流模块（爱默生）面板和背板监控模块（爱默生）监控模块PSM-A10前面板上有背光液晶显示屏、键盘；在机柜内部左上侧M2442X1板上有RS232通信接口、告警输出干接点和MODEM电源接口等监控模块前视图（爱默生）1.告警指示灯2.监控运行指示灯3.液晶显示屏4.操作控制键盘5.定位销通信电源设备概述5.直流直流变换器（DC/DC）通信电源的基础电源是-48V，然而通信设备中还需要12V、5V、24V等直流电源。

这些不同种类的直流电源要由DC-DC变换器来提供；另外，在上节的高频开关整流器中，DC-DC变换器也是它的重要组成部分。

某DC-DC模块原理图DPC48-3DC-DC模块示意图DC/DC模块有24V、12V、6V共3路输出每路功率为：

24V/4.2A，12V/8.4A，6V/5A。

DPC48-3DC-DC模块前面板124VI工作指示灯224VII工作指示灯312VI工作指示灯412VII工作指示灯56VI工作指示灯66VII工作指示灯7拉手8安装孔位DPC48-3DC-DC模块前面板

（1）6V支路输出接口II

（2）6V支路输出接口I（3）12V支路输出接口II（4）12V支路输出接口I（5）6V支路输出接口II（6）6V支路输出接口I（7）48V输入接口（8）配置设置拨码开关（9）工作检测接口通信电源设备概述6.交流不间断电源（UPS）UPS是英文UninterruptiblePowerSystem的缩写，即不间断电源，但人们一般习惯称之为UPS电源。

UPS电源不仅仅是一个备用电源，而且是电源净化设备。

随着计算机、各种办公设备、精密电子仪器的普及，UPS电源得到了广泛的应用。

常用的UPS包括在线式UPS、后备式UPS。

由于在线式UPS的输出总是由逆变器来提供的，所以它能提供负载干扰更小、精度更高的电源。

UPS外观通信电源设备概述7.通信逆变器（DC/AC）逆变器主要把由市电整流滤波后的直流或来自蓄电池的直流电，逆变成频率稳定、电压稳定、波形失真小的交流电。

一类是UPS电源中的逆变器，另一类是通信逆变器。

通信逆变器的输入-48V，一般输出50HZ、单相220V/三相380V交流电，也输出25HZ、75V的铃流。

它在通信中使用广泛。

目前逆变器普遍采用脉宽调制技术（PWM技术）及波形叠加技术。

通信电源设备概述8.柴油发电机组柴油发电机组是通信电源设备中的重要组成部分，当市电停电时间较长时，起动发电机。

对它的主要要求是：

随时起动、运行可靠、指标达标、保证供电、电气性能满足通信设备的要求。

现代柴油发送机组由柴油机、三相交流无刷同步发电机、控制箱、散热水箱、燃油箱、联轴器、消声器、波纹管及公共底座等组建组成。

柴油通信电源设备概述9.蓄电池蓄电池是将电能转化为化学能存储起来，需要时再将化学能转变为电能的一种储能装置。

通信中主要用在UPS的后备电源和与整流设备组合的直流浮充供电系统中。

常见通信电源系统组成图中兴公司电源系统中兴公司电源性能指标电池产品技术要求电池产品技术要求使用寿命长：

电池工作环境以及循环充放电的频次有关。

充放电频率越高，电池使用寿命越短。

常见的通信电池使用寿命一般10年左右。

安全性高：

电池电解质为硫酸溶液，具有强腐蚀性；对于密封电池，电池的电化学过程会产生气体，增加电池内部压力，压力超过一定限度时会造成电池爆裂，释放出有毒、腐蚀性气体、液体，因此电池必须具备优秀的安全防爆性能。

一般密闭电池都设有安全阀和防酸片，自动调节蓄电池内压，防酸片具有阻液和防爆功能。

电池规格及结构参数1（GFM系列）型号标称电压（V）额定容量（Ah）外形尺寸（mm）重量（kg）C10C3C1LbhHGFM-2002200150110116.8177.636739417.3GFM-200I20517727530019.0GFM-3002300225165164.2177.636739424.5GFM-300I20517727530026.5GFM-4002400300220164.2177.636739428.3GFM-400I28217727530035.5GFM-5002500375275213.6179.636839542.1GFM-500I12420646651234.5GFM-6502650487.5357.5261179.636839548.8GFM-650I20616646651249.0电池规格及结构参数2（GFM系列）型号标称电压（V）额定容量（Ah）外形尺寸（mm）重量（kg）C10C3C1LbhHGFM-8002800600440309.4180.6368.5395.556.6GFM-800I21025446651261.0GFM-100021000750550417.6181.636939675.2GFM-1000I21025446651274.0GFM-20002200015001100425356.8370397163.1GFM-2000I518210466512155.0GFM-30002300022501650740357.8370.5397.5242.5GFM-3000I782210466512230.0电池结构电池槽、盖选用超强阻燃ABS塑料；提手便于搬运；正负极群板栅采用特殊的铅钙锡铝四元合金，抗伸延，耐腐蚀，析氢过电位高；微细玻璃纤维隔板汇流排耐大电流冲击；端子内嵌铜芯，使其电阻最小化，极柱密封采用瑞士专利技术；安全阀具有耐酸和良好的弹性恢复能力。

铅酸蓄电池工作原理阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应如下：

放电PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4充电（二氧化铅）（硫酸）（海绵状铅）（硫酸铅）（水）（硫酸铅）正极活物质电解液负极活物质正极活物质电解液负极活物质铅酸蓄电池放电特性放电容量与放电电流关系：

放电电流越小放电容量越大；反之，放电电流越大放电容量越小。

放电容量与温度关系：

温度降低放电容量减少。

电池容量和放电电流的关系电池容量和环境温度的关系充电特性放电后的蓄电池充满电所需时间随放电量、充电初期电流、温度而变化。

图中虚线表示按10小时率额定容量50放电后定电流0.1C10（A）定电压（2.23V）的电池充电情况。

图中实线表示按10小时率额定容量100放电后定电流0.1C10（A）定电压（2.23V）的电池充电情况。

蓄电池容量的选择式中，Q蓄电池容量（安培小时）；I平均忙时全局平均放电电流；设计标准规定的放电小时率（小时数）；Kn容量转变系数，即n小时放电率下，蓄电池容量与10小时放电率的蓄电池容量之比。

t实际电解液的最低温度。

蓄电池室有采暖设备时，可按15考虑；无采暖设备时，则按所在地区最低室内温度计算，但不应低于0。

25蓄电池额定容量时的电解液温度；0.006容量温度系数（即电解液以25为标准时，每上升或下降1时所增加或减少的容量比值）。

不同放电率的放电电流和电池容量放电小时数电池容量（额定容量的）放电电流（额定容量的）10小时放电率100108小时放电率96125小时放电率85173小时放电率75252小时放电率6532.51小时放电率5050通信电源设计初步电池容量的确定整流器的配置交流容量的确定直流容量的确定交流电源线的选择直流电源线的选择工程中电池容量常用计算方法在确定了期望的电池支撑时间（或电池放电小时数）T与电池平均工作环境温度t以后，电池容量Q与负载电流I之间的关系可以表达为：

Q=KCI其中K=1.25（安全系数）I：

放电电流C：

电池容量计算系数。

从下表查询。

不同温度下C与T值的关系表每组电池放电小时数（T小时）0.511.25234568t=5时容量计算系数C1.72.382.753.94.766.037.178.0310.13t=10时容量计算系数C1.622.272.633.734.555.756.857.669.67t=15时容量计算系数C1.552.172.523.564.355.56.557.339.25电池备份方式电池备份分为无备份和1+1备份两种。

无备份时，一组电池可以满足放电小时数。

1+1备份时，任何一组电池损坏都可以满足放电小时数。

有时为了选型方便或运行安全，将单组电池容量分成两组电池，每组电池可以满足一半的放电小时数整流器配置方法如果局站近期负荷小、终期负荷大，为了减小近期投资额，可以按照近期负荷容量I进行设计。

整流器容量IZ配置计算公式如下：

IZ=I+KQ其中IZ：

计算的整流器总容量，单位安培；：

近期或终期负荷电流，单位安培；：

电池备用系数。

无备份取1，1+1备份取2；：

充电系数，取值范围为0.10.2；：

10小时放电率电池容量，单位Ah。

整流器的配置个数N的确定通过IZ与单体整流器容量的比值取整计算得出。

根据备用方式确定最后需要配置的整流器数量。

交流电力线计算与设计、按经济电流密度选择截面积降低能耗和节约有色金属是矛盾的。

按照现有电价、折旧修理、导线价格和最大负荷利用小时数折中出经济电流密度。

交流电力线计算与设计2、按电压损失选择截面积线路具有一定的阻抗，在电流流经线路时必然产生电压降。

交流电力线计算与设计3、按机械强度选择截面积电缆本身的重量、故障情况下的电流之间的作用力、以及外部的冰雪风雨等机械力作用，容易折断电缆。

交流电力线计算与设计4、按发热情况选择截面积导线通过电流，由于电阻损耗使之发热，温度升高，会使绝缘破坏、起火，也使导体机械强度降低，接头处氧化加剧。

IjsKI式中，K为不同敷设条件下的修正系数，I为标准敷设条件下导线允许通过的持续电流（查相关厂家说明书）。

这是通信中常用的方法。

其它的方法只在必要时进行验证。

直流电力线