通信電源系統是通信系統的一個組成部分，常被稱為通信系統的“心臟”，在通信系統中占有極為重要的地位。如果通信電源系統發生故障，就會使供電質量下降或供電中斷，通信系統就不能正常運行，必然引發通信系統的故障。通信系統的故障將會造成巨大的經濟損失和不可估量的政治影響。因此，對於電信運營商而言，在一定意義上，通信電源是工作中 頭等重要的大事。可以說，“沒有通信電源，就沒有通信業務，就沒有經濟效益”。所以，為了保證通信暢通，必須對通信電源給予足夠的重視，並採取各種必要的措施，以達到通信電源的高可用性的要求。
《通信電源系統》從通信電源工程技術人員知識更新的角度介紹了通信電源的有關技術知識，內容包括：通信電源系統概述、通信局（站）的交流變配電設備、通信局（站）的接地與防雷、閥控式密封鉛酸蓄電池、整流電路與高頻開關電源電路原理、通信用智慧型高頻開關電源系統、交流不間斷電源(UPS)設備、油機發電機組、機房空調、通信局（站）動力及環境集中監控系統。書中反映了我國各大通信運營企業當前普遍採用的先進電源技術和相關最新通信行業標準的要求。
基本介紹
- 書名：通信電源系統
- 作者：漆逢吉
- ISBN：9787115186560
- 定價：46.00 元
- 出版社： 人民郵電出版社
- 出版時間：2008年11月
- 開本：16開
通信電源系統的概念,通信電源系統的可用性要求,內容簡介,圖書目錄,第1章,第2章,第3章,第4章,第5章,第6章,第7章,第8章,第9章,第10章,
通信電源系統的概念
通信供電系統必須能穩定、可靠、安全地供電，確保在任何情況下通信設備不斷電。通信供電系統的結構應十分完善，必須由主用電源和備用電源組成。主用電源一般是兩路或一路市電電源，備用電源又分為長時間備用電源和短時間備用電源：短時間備用電源一般是蓄電池等儲能裝置；長時間備用電源是自備柴油發電機組或燃氣輪機發電機組。在正常情況下，通信電源系統將市電電源經過適當的變換和調節，為通信設備提供穩定可靠的電源；市電電源故障時或電源變換和調節設備發生故障時，先由短時間備用電源供電（由儲能裝置直接供電或經電力變換裝置供電）；當市電長時間故障時，自備發電機組啟動供電。配置這些電源設備和完善的電源系統就是為了提高通信電源系統的可用性，不間斷地滿足各種通信設備的動力需求，保證通信萬無一失。
通信電源系統由整流設備、直流配電設備、蓄電池組、直流變換器、機架電源設備和相關的配電線路組成的總體稱為直流供電系統。通信電源系統一般包括雙迴路10 kV高壓系統、10 kV/380 V的低壓變配電系統、油機供電系統、高頻開關電源系統（直流整流及配電系統）、UPS系統、防雷接地系統、集中監控系統等。而在基站供電系統中，一般不包括10 kV高壓系統，通常直接引入當地的220/380 V電源，其他的基本相同。通信電源系統在整個通信行業中雖然占的比例比較小，但它是整個通信網路的關鍵基礎設施，是通信網路上一個完整而又不可替代的獨立專業。對於電源產品來說也是最基礎的，產品技術的發展和變化速度也不同於其他通信產品，通信電源產品的種類繁多，包括高頻開關電源設備、半導體整流設備、直流-直流模組電源、直流-直流變換設備、逆變電源設備、交、直流配電設備、交流穩壓器、交流不間斷電源（UPS）、鉛酸蓄電池、移動通信手持機電池、發電機組、集中監控系統等。
通信電源系統的可用性要求
電信系統、數據通信系統和通信電源系統常常以“幾個9”表示系統的可用性（A），可用性是指一年內系統正常運行的時間占全年時間的百分比。例如，“4個9”是指99.99%的可用性，表示一年內（365天）的停機時間小於53min；“5個9”（99.999%）的可用性，表示一年內停機時間小於5.3min；“6個9”（99.9999%）的可用性表示一年內只有32s的停機時間。此外，還可以用術語“不可用性（U）”指標表示系統的可用性。
實際上，術語“可用性（A）”表示的是系統正常運行的能力，術語“不可用性（U）”表示的則是系統故障的可能性。可用性（A）和不可用性（U）的關係是：A=1－U。例如，假設可用性A=99.99%（4個9），則不可用性U=1-0.9999=1×10-4。
綜上所述，通信電源的可用性是指一年內正常供電時間占全年時間的百分比。通信電源的不可用性是指一年內故障時間占全年時間的百分比。
根據《通信局（站）電源系統總技術要求》（YD/T1051-2000）的規定，不同通信局（站）電源系統的不可用性的要求如下。
（1）省會城市和大區中心通信樞紐（含國際局）、市話匯接局、電報（數據）局、無線局、長途傳輸一級幹線站、市話端局以及特別規定的其他通信局（站），電源系統的不可用性應≤5×10-7[相當於6個9，（99.99995%）的可用性]。即每年內電源系統故障時間應≤15.8s；平均20年內，電源系統故障的累計時間應≤5min。
（2）地（市）級城市綜合局、1萬～5萬門市話局、長途傳輸二級幹線站或相當的通信局（站）等，電源系統的不可用性應≤1×10-6[相當於6個9（99.9999%）的可用性]。即每年內電源系統故障時間應≤31.5s；平均20年內，電源系統故障的累計時間應≤10min。
（3）縣（含縣級市）綜合局、萬門以下市話局，電源系統的不可用性應≤5×10-6[相當於5個9（99.9995%）的可用性]。即每年內電源系統故障時間應≤2.6min；平均20年內，電源系統故障的累計時間應≤50min。
3高可用性通信電源的關鍵要素
為了保證通信電源的高可用性，通信電源系統必須具備以下4個最主要的關鍵要素。
（1）可靠性
要求各種電源設備、各種開關、轉換開關和其他的配電設備必須非常可靠，具有很高的平均無故障時間指標。在設計通信電源系統時力求簡單，採取消除或減少單點故障的設計方法。
（2）功能性
要求各種電源設備必須能穩定供電，各項輸出指標滿足質量要求。供電電壓過高會引起通信負載設備元器件損壞，供電電壓過低又會影響通信系統的正常運行。直流供電系統的衡重雜音電壓過高會影響電話通話質量；脈動電壓過高會使數據通信設備的誤碼率增加。UPS交流不間斷電源應能抑制市電電源的各種干擾，干擾可能引起網際網路傳輸速率下降、數據丟失等，甚至導致網路癱瘓。
（3）可維修性
通信電源系統的設計必須使所有電源系統元件能夠在通信系統正常供電的情況下進行維護，一般稱為“同時維護”，即通信電源系統的一部分設備在正常運行的同時對另一部分電源設備進行維護。
（4）故障容限
通信電源系統必須具有抗故障的能力，做到電源系統的任何元件出現故障都不會影響正常供電和通信負載設備的正常運行，而且整個配電系統也必須有抗故障的能力，從而可以彌補不可避免的負載故障和人為操作錯誤造成的影響。
內容簡介
《通信電源系統》讀者對象主要是全國各大通信運營商及其代維公司、通信建設公司和監理公司的電源專業技術人員與管理人員，以及通信電源設備製造商的售後服務工程技術人員，可以用作上述人員的在職培訓教材，並可供通信電源設計人員和通信類高等院校師生參考。
圖書目錄
第1章
通信電源系統概述 1
1.1 通信局(站)電源系統的組成 1
1.1.1 集中供電方式電源系統的組成 1
1.1.2 分散供電方式電源系統的組成 6
1.1.3 混合供電方式電源系統的組成 6
1.1.4 一體化供電方式電源系統的組成 7
1.2 低壓交流配電系統的接地型式 7
1.2.1 TN系統 7
1.2.2 TT系統 9
1.2.3 IT系統 11
1.3 通信電源供電要求 11
1.3.1 基礎電源的供電質量指標 11
1.3.2 供電可靠性 12
1.3.3 安全供電 13
1.3.4 電磁兼容性 13
1.4 電氣設備外殼防護等級 18
1.5 安全用電基本知識 19
1.5.1 觸電事故的種類和觸電形式 19
1.5.2 電流對人體的危害 20
1.5.3 安全電壓 21
1.5.4 觸電救護 21
1.5.5 電氣安全用具 21
第2章
通信局(站)的交流變配電設備 23
2.1 交流供電系統概述 23
2.2 高壓交流供電系統 24
2.2.1 高壓交流供電系統的組成 24
2.2.2 高壓配電方式 24
2.2.3 兩路市電供電的運行方式 26
2.2.4 專用變電站(所) 26
2.2.5 變電站(所)主接線 27
2.3 高壓開關櫃 29
2.3.1 高壓開關櫃分類 29
2.3.2 常用高壓電器 29
2.3.3 高壓開關櫃的“五防”功能及倒閘操作相關技術要求 31
2.4 降壓電力變壓器 32
2.4.1 降壓電力變壓器的結構和類型 32
2.4.2 降壓電力變壓器的規格 33
2.4.3 降壓電力變壓器繞組接線方式 33
2.5 低壓交流供電系統 33
2.5.1 低壓配電系統 33
2.5.2 常見的低壓配電設備 34
2.5.3 常見的低壓配電電器 36
2.6 功率因數補償 39
2.6.1 功率因數的概念 39
2.6.2 功率因數補償措施 40
2.7 變配電設備的維護 41
2.7.1 變配電設備維護的基本要求 41
2.7.2 高壓變配電設備的維護 42
2.7.3 低壓配電設備的維護 43
第3章
通信局(站)的接地與防雷 44
3.1 聯合接地概述 44
3.1.1 聯合接地的定義與聯合接地系統的組成 44
3.1.2 室內接地系統的等電位連線 46
3.2 綜合通信大樓的接地系統 47
3.2.1 接地網 47
3.2.2 接地引入線與接地匯集線 47
3.2.3 各樓層接地系統的兩種連線形式 49
3.2.4 通信設備和其他設施的接地 50
3.3 移動通信基站的接地系統 52
3.3.1 基站地網 52
3.3.2 基站的接地引入線 54
3.3.3 基站的接地匯集線及接地匯流排 54
3.3.4 基站的接地線與接地處理 56
3.4 微波站與衛星地球站的接地系統 56
3.4.1 微波站的接地系統 56
3.4.2 衛星地球站的接地系統 58
3.5 小型有線和無線通信站的接地系統 58
3.5.1 市話接入網站和模組局的接地系統 58
3.5.2 寬頻接入點的接地 59
3.5.3 小型無線通信站的接地系統 60
3.6 接地電阻 60
3.6.1 通信局(站)的接地電阻要求 60
3.6.2 接地電阻的定義 62
3.6.3 工頻接地電阻的測量方法 62
3.6.4 土壤電阻率的測量 65
3.7 通信局(站)防雷基本知識 67
3.7.1 雷電危害的來源 67
3.7.2 描述雷電的參數 68
3.7.3 防雷區的劃分 69
3.7.4 浪涌保護器 70
3.8 通信局(站)的防雷措施 75
3.8.1 直擊雷防護 75
3.8.2 供電線路與電力變壓器的防雷 77
3.8.3 低壓供電系統的防雷 77
3.8.4 計算機網路及各類信號線的防雷 80
3.9 通信局(站)防雷與接地系統的維護 81
3.9.1 防雷與接地系統的日常維護 81
3.9.2 防雷與接地系統維護周期表 81
3.9.3 限壓型浪涌保護器的檢測 82
第4章
閥控式密封鉛酸蓄電池 83
4.1 閥控式密封鉛酸蓄電池的型號命名及工作原理 83
4.1.1 通信用閥控式密封鉛酸蓄電池的型號命名 83
4.1.2 閥控式密封鉛酸蓄電池的結構 83
4.1.3 閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理 84
4.1.4 閥控式密封鉛酸蓄電池的特點 86
4.2 全浮充工作方式 86
4.2.1 浮充電壓 86
4.2.2 均充電壓 87
4.2.3 恆壓限流充電 88
4.3 蓄電池的放電特性 89
4.4 蓄電池的容量及壽命 90
4.4.1 蓄電池容量的概念 90
4.4.2 蓄電池容量與放電率的關係 90
4.4.3 蓄電池容量與電解液溫度的關係 91
4.4.4 蓄電池容量的選擇 91
4.4.5 蓄電池的壽命 91
4.5 蓄電池組接入開關電源系統的方法 92
4.6 閥控式密封鉛酸蓄電池的安裝與維護 92
4.6.1 對蓄電池運行環境的要求 92
4.6.2 對蓄電池安裝與維護的一般要求 93
4.6.3 蓄電池的充放電與浮充運行 94
4.6.4 蓄電池的日常維護檢測 95
4.6.5 蓄電池常見故障分析 96
第5章
整流電路與高頻開關電源電路原理 99
5.1 整流電路 99
5.1.1 單相橋式整流電路 99
5.1.2 三相橋式整流電路 100
5.2 開關電源中的功率電子器件 103
5.2.1 概述 103
5.2.2 VMOS場效應電晶體 104
5.2.3 絕緣柵雙極電晶體(IGBT) 105
5.3 非隔離型開關電源電路 106
5.3.1 電感和電容的特性 106
5.3.2 降壓(Buck)式直流變換器 107
5.3.3 升壓(Boost)式直流變換器 111
5.3.4 反相(Buck-Boost)式直流變換器 113
5.4 隔離型開關電源電路 114
5.4.1 單端反激(Flyback)式直流變換器 115
5.4.2 單端正激(Forward)式直流變換器 122
5.4.3 推挽(Push-Pull)式直流變換器 124
5.4.4 全橋(Full-Bridge)式直流變換器 129
5.4.5 半橋(Half-Bridge)式直流變換器 132
5.5 集成PWM控制器 136
5.5.1 概述 136
5.5.2 電壓型控制器舉例 136
5.5.3 電流型控制器舉例 140
5.6 邊沿諧振型直流變換器 144
5.6.1 硬開關PWM直流變換器存在的主要問題及解決辦法 144
5.6.2 移相控制全橋零電壓開關脈寬調製直流變換器 145
5.6.3 移相控制全橋零電壓零電流開關脈寬調製直流變換器 150
5.6.4 移相全橋軟開關PWM變換器的集成控制器舉例 153
第6章
通信用智慧型高頻開關電源系統 159
6.1 高頻開關電源系統的組成 159
6.2 交流配電部分 159
6.2.1 輸入兩路電源手動轉換的交流配電主電路舉例 159
6.2.2 輸入兩路電源自動轉換的交流配電主電路舉例 160
6.2.3 交流電壓與電流的測量 162
6.2.4 交流輸入電源線的選用與接入 162
6.3 高頻開關整流器 164
6.3.1 高頻開關整流器的組成 164
6.3.2 具有共模電感的抗干擾濾波器 166
6.3.3 功率因數校正電路 167
6.3.4 高頻開關整流器主電路舉例 171
6.3.5 均流電路 172
6.3.6 高頻開關整流器的若干技術指標及其測量 174
6.3.7 QZY-11型高低頻雜音測試儀的使用方法 177
6.4 直流配電部分 178
6.4.1 直流配電主電路舉例 179
6.4.2 分流器與霍爾器件 180
6.4.3 熔斷器通斷的檢測 181
6.4.4 直流饋線截面積的計算 182
6.5 監控器 183
6.5.1 監控器的主要功能 183
6.5.2 開關電源系統的參數設定 184
6.6 高頻開關電源系統的配置 184
6.7 高頻開關電源設備的維護 185
6.7.1 維護基本要求 185
6.7.2 維護周期表 185
6.7.3 開關電源故障處理概述 186
第7章
交流不間斷電源設備(UPS) 188
7.1 UPS的基本組成及分類與選用 188
7.1.1 UPS的基本組成 188
7.1.2 UPS的分類 188
7.1.3 UPS的性能分類代碼 190
7.1.4 UPS的選用 191
7.2 正弦脈寬調製技術 192
7.2.1 正弦脈寬調製(SPWM)基本原理 192
7.2.2 SPWM單相半橋逆變器 194
7.2.3 SPWM單相全橋逆變器 196
7.2.4 SPWM三相橋式逆變器 199
7.3 UPS中的整流器 201
7.3.1 三相六管高頻開關整流器 201
7.3.2 6脈衝整流器 204
7.3.3 12脈衝整流器 210
7.4 靜態開關 213
7.4.1 靜態開關主電路原理 213
7.4.2 靜態開關的套用 214
7.5 鎖相同步基本原理 214
7.5.1 鎖相環的組成 214
7.5.2 鎖相環的基本工作原理 215
7.6 UPS系統中蓄電池容量的選擇 215
7.7 UPS的串並聯使用 216
7.7.1 雙機串聯熱備份工作方式 217
7.7.2 並聯冗餘供電工作方式 217
7.7.3 雙母線供電系統 218
7.8 UPS的電氣性能指標 218
7.8.1 通信用UPS的電氣性能指標 218
7.8.2 若干指標的含義 219
7.9 UPS的安裝與維護 220
7.9.1 UPS安裝注意事項 220
7.9.2 UPS維護的一般要求 221
7.9.3 UPS維護周期表 222
7.9.4 UPS常見故障及處理 222
第8章
油機發電機組 225
8.1 油機發電機組的基礎知識 225
8.1.1 油機發電機組分類 225
8.1.2 發動機的編號規則 226
8.1.3 發動機常用術語 227
8.2 油機發電機組的構造與工作原理 227
8.2.1 柴油發電機組分類 227
8.2.2 柴油發電機組的套用範圍 228
8.2.3 柴油機的基本工作原理 228
8.2.4 柴油發電機組的構成 229
8.2.5 汽油機的基本工作原理 233
8.3 發電機的工作原理 233
8.3.1 同步發電機的基本結構 233
8.3.2 同步發電機的工作原理 234
8.3.3 數碼發電機簡介 234
8.4 柴油發電機組主要技術指標 235
8.4.1 電氣性能主要指標 235
8.4.2 環境污染限值 237
8.4.3 機組的耗油要求 237
8.4.4 安全性 238
8.4.5 可靠性 238
8.4.6 自啟動性能要求 238
8.4.7 多台機組並機性能要求 239
8.4.8 系統監控要求 239
8.5 通信用油機發電機組的選用 239
8.5.1 功率規定 239
8.5.2 發電機組輸出功率的選擇 240
8.5.3 油機輸出功率的選擇 241
8.5.4 負載因素影響 241
8.5.5 主要配套系統的選用 241
8.5.6 移動通信基站固定油機發電機組 242
8.5.7 移動通信基站固定油機發電機組的智慧型控制系統 242
8.6 油機發電機組的使用與維護 244
8.6.1 油機發電機組維護的基本要求 244
8.6.2 移動式發電機組的維護 245
8.6.3 油機發電機組的檢查 245
8.7 油機發電機組故障分析 246
8.7.1 發電機組不能發電或電壓過高過低 246
8.7.2 發電機組頻率不穩 247
8.7.3 發電機組啟動失敗 247
8.7.4 啟動時發動機轉動但不能點火 248
8.7.5 發動機點火後停機或爆響 248
8.7.6 發動機故障 248
8.7.7 發電機故障查找 248
第9章
機房空調 249
9.1 製冷原理與主要部件 249
9.1.1 製冷技術基礎知識 249
9.1.2 單級蒸氣壓縮式製冷系統 251
9.1.3 製冷劑、冷媒和冷凍油 252
9.1.4 熱泵型空調器原理 252
9.1.5 製冷系統主要部件 253
9.2 空調系統 255
9.2.1 空氣調節的基礎知識 255
9.2.2 涉及空調的通信機房環境要求 257
9.2.3 房間空調器 258
9.2.4 通信機房空調設備的類型 261
9.2.5 通信機房所需空調總製冷量的估算 262
9.3 空調設備的維護 263
9.3.1 空調設備常見故障判斷方法 263
9.3.2 識別空調假性故障 264
9.3.3 製冷系統常見故障—漏和堵 265
9.3.4 空調設備故障檢查及排除步驟 266
9.3.5 通信用空調設備的維護 266
第10章
通信局(站)動力及環境集中監控系統 272
10.1 動力環境集中監控系統的網路結構 272
10.1.1 動力環境集中監控系統的基本結構 272
10.1.2 動力環境集中監控系統組網結構的多樣性 273
10.1.3 動力環境集中監控系統的接口 274
10.1.4 監控中心的結構 274
10.1.5 SU的結構 275
10.2 傳輸方式 276
10.2.1 監控模組(SM)與監控單元(SU)之間的傳輸方式 276
10.2.2 監控單元(SU)與上級監控中心之間的傳輸方式 278
10.2.3 市(州)監控中心(SC或LSC)與省監控中心(PSC或CSC)之間的傳輸方式 281
10.3 監控對象及內容 281
10.3.1 中心機房的動力環境監控對象及內容 282
10.3.2 移動通信基站的動力環境監控對象及內容 284
10.4 現場採集簡介 285
10.4.1 非智慧型設備和環境量的數據採集 285
10.4.2 智慧型設備的數據採集 289
10.4.3 圖像監控 290
10.5 動力環境集中監控系統的功能要求 292
10.5.1 動力環境集中監控系統的一般要求 292
10.5.2 動力環境集中監控系統的管理功能 293
10.6 集中監控系統的使用維護 294
10.6.1 日常使用和維護 294
10.6.2 現場人員故障處理流程 295
10.7 動力環境集中監控系統的發展方向 296
10.7.1 組網全IP化 296
10.7.2 監控對象更全面，功能更完善 296
10.7.3 監控系統的開放性應加強 296
參考文獻
