通信動力專業(yè)培訓課件

2/7/2023運維部動力班－桑永禮1350558491612/7/20231動力維護科電源在通信中的地位和組成

通信電源是整個通信設備的重要組成部分，電源設備的運行是否正常，直接關系到通信網的安全、可靠，供電質量的高低關系到是否能夠滿足通信網設備對電源的要求，關系到通信質量的優(yōu)劣。

一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20232動力維護科

通信電源設備和設施主要包括：交流市電引入線路、電力變壓器、柴油發(fā)電機組、整流器、蓄電池組、直流變換器、逆變器、UPS不間斷電源以及各種交、直流配電設備、系統(tǒng)接地等。

一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20233動力維護科高壓配電10KV變壓器高壓引入通信用低壓配電系統(tǒng)380V發(fā)電機發(fā)電機機房照明機房空調UPS系統(tǒng)開關電源發(fā)電車直流配電48VUPS配電380V48V電池UPS電池交換機傳輸其它小型機其它服務器2/7/20234動力維護科

通信配電就是把上述的電源設備，組合成一個完整的供電系統(tǒng)，合理地進行控制、分配、輸送，滿足通信設備的要求。通信電源是整個通信網的內在動力，而通信機房的空調設備則是通信網設備正常運行的外在條件，為通信網設備提供最佳運行的環(huán)境溫度、濕度和空氣潔凈度，同樣是整個通信網正常運行的基礎條件。

一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20235動力維護科通信電源的電壓種類和標準

在通信系統(tǒng)中按通信設備對電源性質的要求，分為直流供電和交流供電兩種。隨著通信設備生產日趨程式化，標準化，移動通信設備大多采用48V直流電源為基礎電源。有些設備需要高壓或低壓的直流電源，也均由48V直流電源變換而獲得。為此，在移動通信電源系統(tǒng)中，通過整流設備將公網交流電源經整流、變換為直流電源，與48V蓄電池組并聯(lián)向通信設備供電，形成48V直流基礎電源。一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20236動力維護科

以48V直流電源為基礎的電源的設備大多數為不間斷電源，在電源系統(tǒng)中是以大容量的蓄電池組的在線存儲放電來滿足通信網對電源不間斷的要求的。對交流電源為動力的通信網及其附屬設備的不間斷供電要求，通常是采用UPS（不間斷電源）來滿足，由UPS在市電停電的情況下將蓄電池平時儲存的電化學能轉換為380V/220V/50HZ交流電源，保證其電源的不間斷

。一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20237動力維護科通信設備對電源的要求

保證供電不間斷:主要采用蓄電池組和UPS設備保證供電質量可靠:目前對電源的質量要求主要有一是電壓范圍，二是電壓諧波雜音，三是電源設備的負載能力，四是三相交流電的頻率范圍，五是三相交流電的平衡度，六是三相交流電正弦畸變率，七是三相交流電的相位差。一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20238動力維護科通信電源的供電標準直流電源電壓變動范圍，脈動電壓和全程最大允許壓降應符合下表要求：

標準電壓(V)通信設備受電端子上電壓變動范圍(V)雜音電壓(mV)供電回路全程最大允許壓降(V)衡重雜音峰-峰值寬頻雜音（有效值）-48-40～-57≤2400mV0～300Hz＜100mV3.4～150kHz＜30mV150kHz～30MHz3一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/20239動力維護科

電壓變動范圍系指通信設備中，在電源架輸入端子上的測量值。而脈動雜音電壓是指在電源設備輸出端子上測量的等效雜音電壓。直流供電回路接頭壓降（直流配電屏以外的接頭）應符合下列要求，1000A以下，每百安培≤5mV1000A以上，每百安培≤3mV。一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/202310動力維護科

交流市電電壓與頻率變動范圍應符合下表要求：

標準電壓(V)受電端子上電壓變動范圍(V)

頻率（Hz）4%≤100kVA時功率因數＞100kVA時功率因數標稱值允許變動范圍220187～242502≥0.85≥0.90380323～418502≥0.85≥0.90一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/202311動力維護科

發(fā)電機組供電電壓與頻率變動范圍應符合下表要求：

標準電壓(V)受電端子上電壓變動范圍(V)

頻率（Hz）功率因數標稱值允許變動范圍220209-231501≥0.80380361～399501≥0.80一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/202312動力維護科通信電源系統(tǒng)的可靠性指標

電源系統(tǒng)的可靠性指標用不可用度表征。電源系統(tǒng)的不可用度是指電源系統(tǒng)故障時間與故障時間和正常供電時間之和的比，即一、通信電源系統(tǒng)概述

故障時間電源系統(tǒng)不可用度＝

―――――――――――――故障時間+正常供電時間2/7/202313動力維護科

通信綜合樞紐平均20年時間內，每個電源系統(tǒng)故障的累計時間應不大于5分鐘地市級城市交換局、長途傳輸二級干線站平均20年時間內，每個電源系統(tǒng)故障的累計時間應不大于10分鐘

一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/202314動力維護科通信機房的環(huán)境質量標準通信機房溫、濕度要求：

機房類型

溫度

相對濕度

）交換機房21℃～25℃40%～70%數據機房19℃～23℃40%～60%基站機房10℃～30℃15%～80%傳輸機房21℃～25℃40%～70%一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/202315動力維護科電源機房溫、濕度要求：

機房類型

溫度

相對濕度

）油機室

5℃～40℃10%～90%電力室

10℃～30℃10%～90%電池室5℃～30℃10%～90%一、通信電源系統(tǒng)概述2/7/202316動力維護科高壓供電系統(tǒng)配置

大型通信生產樓一般兩路專用高壓電源，由供電公司的兩個不同變電所分別引入，以保證供電的可靠性。對于只有一路高壓進線的系統(tǒng)一般配置為：進線柜、計量柜、避雷柜各一臺，出線柜根據需要配置1～3臺。高壓進線電纜規(guī)格應根據該通信樓遠期發(fā)展規(guī)劃最大負荷選用，出線柜開關根據所配置的變壓器容量確定。

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202317動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202318動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202319動力維護科低壓供電系統(tǒng)配置

發(fā)電機組部分大部分通信生產樓備用電源按兩臺發(fā)電機組配置，有兩種方式：單機互為主備用供電、雙機并聯(lián)供電。

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202320動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202321動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202322動力維護科市電及ATS部分

下圖為一個低壓配電系統(tǒng)，其中ATS前端的2臺配電屏為非保證電源，主要供給一般照明、辦公空調、生活水泵等非通信用電設備;ATS之后的3個配電屏為保證電源，供給所有通信用電、大樓消防用各類設施等。二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202323動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202324動力維護科開關電源部分

目前我省移動通信機房用整流器均使用開關型電源，且絕大部分使用100A整流模塊，就目前在網運行設備來看，整個開關電源系統(tǒng)按1臺交流配電屏、2臺整流器機架（滿配20～30個整流模塊）、2～3臺直流配電屏、2～4組48V蓄電池組進行配置即可以滿足要求。如下圖：

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202325動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202326動力維護科UPS電源部分

移動通信機房用30KVA及其以上不間斷電源（UPS）主機一般按1+1（或N+1）配置。UPS的蓄電池容量要求為：1+1配置的按單臺設備滿載30分鐘放電配置，N+1配置的按N臺設備滿載60分鐘放電配置。

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202327動力維護科

二、典型的通信配電系統(tǒng)2/7/202328動力維護科

在通信系統(tǒng)中，開關電源、UPS電源、機房空調及機房照明的輸入是市電供給的。直流負載依靠市電整流后提供。一旦市電發(fā)生中斷，開關電源及UPS輸入同步斷電，UPS電源及直流負載雖然由蓄電池組提供能源而正常工作，但蓄電池的能量是有限的，隨著蓄電池容量的逐漸下降，負載停止工作的情況也很快就會出現(xiàn)。所以，在市電停電時及時發(fā)電是非常重要的，發(fā)電機組始終是通信電源系統(tǒng)必備的重要設備。

三、柴油發(fā)電機組2/7/202329動力維護科柴油發(fā)動機

將一種能量轉變?yōu)闄C械能的機器，叫做發(fā)動機。柴油發(fā)動機是把燃燒柴油所產生的熱能轉化為機械能的發(fā)動機。三、柴油發(fā)電機組2/7/202330動力維護科柴油發(fā)動機基本原理（活塞往復式）

工作時燃料和空氣直接送到發(fā)動機的氣缸內部進行燃燒，放出熱能，形成高溫、高壓的燃氣，推動活塞移動。然后通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。如圖三、柴油發(fā)電機組2/7/202331動力維護科柴油發(fā)動機的組成四沖程柴油機主要有以下機構與系統(tǒng)組成。（1）機體組件包括機體（氣缸—曲軸蓋）、氣缸套、氣缸蓋和油底殼等。這些零件構成了柴油機骨架，所有運動件和輔助系統(tǒng)都支承在它上面。（2）曲柄連桿機構包括活塞、連桿、曲軸、飛輪-連接器和扭振減振器等。是柴油機的主要運動件。（3）配氣機構與進、排氣系統(tǒng)。包括進、排氣門組件、挺柱與推桿、凸輪軸、傳動系統(tǒng)、進氣管、空氣濾清器、排氣管與消音滅火器等。它的作用是定時地排出廢氣，吸入新鮮空氣，提供燃料燃燒所需要的充足氧氣。三、柴油發(fā)電機組2/7/202332動力維護科（4）燃料供給與調節(jié)系統(tǒng)包括噴油噴油器、輸油泵、燃油濾清器以及調速器等。它的作用是定時、定量地向燃燒室內噴入燃油，并創(chuàng)造良好的燃燒條件，滿足燃燒過程的需要。（5）潤滑系統(tǒng)包括機油泵、機油濾清器、機抽離心精濾器和壓力調節(jié)與安全裝置等。它的作用是將機油送到柴油機運動件摩擦表面，以減少運動件的磨損和摩擦阻力。（6）冷卻系統(tǒng)包括水泵、風扇、散熱水箱、機油散熱器、空氣中間冷卻器和節(jié)溫裝置等。它的作用是利用冷卻介質（水或空氣），將受熱零件所吸收的熱量及時送出去，保證柴油機各零件在高溫環(huán)境中正常地工作。三、柴油發(fā)電機組2/7/202333動力維護科（7）起動系統(tǒng)根據柴油機所采用的起動方式不同，而由不同部件組成。壓縮空氣起動系統(tǒng)是由空氣分配器、貯氣瓶、起動控制閥和起動活門等組成。電動機起動系統(tǒng)是由起動電動機、繼電器、蓄電池和起動按鈕等組成。輔助發(fā)動機起動系統(tǒng)是由起動發(fā)動機和傳動裝置等所組成。它們的作用都借助于外部能源（如壓縮空氣、電力）帶動著柴油機轉動，使柴油機實現(xiàn)第一次著火。目前我省公司所用的柴油發(fā)電機組均采用電起動系統(tǒng)。（8）增壓系統(tǒng)增壓柴油機上所裝置的一種特殊機構——增壓器。其作用是使進氣壓力增高，從而提高柴油機的有效功率。

三、柴油發(fā)電機組2/7/202334動力維護科

活塞只能沿氣缸直線往復運動。曲軸是由兩個中心線在一直線上的軸所構成。其中一個軸安置在機體中心孔內，稱做主軸。主軸只能在機體座孔內繞本身中心線轉動。另一軸通過曲柄與主軸連接在一起，稱做連桿軸。它繞著主軸進行旋轉。連桿為兩端帶有孔的一直桿，一端與活塞相連；另一端與連桿軸相連，它隨著活塞移動和曲軸旋轉而進行擺動。當活塞往復運動時，通過連桿推動曲軸繞主軸中心產生旋轉運動?；钊苿优c曲軸轉動是相互牽連在一起的。因此，活塞移動位置與曲軸轉動位置是相對應的。上圖所示為活塞處于兩個特征位置時與曲軸所處位置的關系?；钊苓_到的最上端位置，叫做上死點活塞能達到的最下端位置，叫做下死點，此時活塞與曲軸主軸中心距離最近?；钊麖纳纤傈c移動到下死點，或從下死點移動到上死點時，所走過的距離叫做活塞行程（又稱做沖程）。

三、柴油發(fā)電機組2/7/202335動力維護科四沖程柴油機工作原理

內燃機要實現(xiàn)一個工作循環(huán)的做工，一般要經過“進氣—壓縮—燃燒膨脹—排氣”四個過程，（即曲軸旋轉兩周）。完成四個沖程實現(xiàn)一個做功循環(huán)的內燃機叫做四沖程內燃機。如下圖：三、柴油發(fā)電機組2/7/202336動力維護科三、柴油發(fā)電機組2/7/202337動力維護科第一沖程——進氣過程

活塞從上死點移動到下死點。這時進氣門打開，排氣門關閉。進氣過程開始時，活塞位于上死點位置（圖a）。當曲軸沿圖a中箭頭所示方向旋轉時，通過連桿帶動活塞向下移動，同時進氣門打開。隨著活塞下移，氣缸內部容積增大，壓力隨之減小，當壓力低于大氣壓力時，外部新鮮空氣開始被吸入氣缸。直到活塞移動到死點位置，氣缸內充滿了新鮮空氣（圖b中圓圈所示）。在新鮮空氣進入氣缸的過程中，由于受空氣濾清器、進氣管、進氣門等阻力的影響，使進氣終了時氣缸內的氣體壓力略低于大氣壓，約為0.8～0.9公斤/厘米2，又因空氣從高溫的殘余廢氣和燃燒室壁吸收熱量，故溫度可達35～50℃。三、柴油發(fā)電機組2/7/202338動力維護科第二沖程——壓縮過程

活塞由下死點移動到上死點，在這期間，進、排氣門全部關閉。壓縮過程開始時，活塞位于下死點（圖b）。曲軸在飛輪慣性作用下帶動旋轉，通過連桿推動活塞向上移動。氣缸內容積逐漸減小，新鮮空氣被壓縮，壓力和溫度隨著升高。為了實現(xiàn)高溫氣體引燃柴油的目的，柴油機都具有較大的壓縮比，使壓縮終了時，氣缸內氣體溫度比柴油的自燃溫度高出200～300℃，即500～750℃（柴油的自燃溫度約為200～300℃），而壓力約30～50公斤/厘米2

三、柴油發(fā)電機組2/7/202339動力維護科第三沖程——燃燒膨脹過程活塞又從上死點移動到下死點。此時，進、排氣門仍然都關閉著。噴入氣缸內的燃料在高溫空氣中著火燃燒，產生大量熱能，使氣缸內的溫度、壓力急劇升高。高溫、高壓氣體推動活塞向下移動，通過連桿，帶動曲軸轉動。因為只有這一行程才實現(xiàn)熱能轉化為機械能，因此，通常把該行程叫做工作行程。在燃燒與膨脹過程中，氣缸內氣體的最高溫度可達1700～2000℃，最高壓力為60～90公斤/厘米2

三、柴油發(fā)電機組2/7/202340動力維護科第四沖程——排氣過程

活塞又從下死點移動到上死點。此時，排氣門打開，進氣門關閉。排氣過程開始時，活塞位于下死點，氣缸內充滿著燃料并膨脹作功的廢氣。排氣門打開后，廢氣隨著活塞上移，被排出氣缸之外。排氣終了時的溫度約為400～500℃。三、柴油發(fā)電機組2/7/202341動力維護科

排氣過程結束時，活塞又回到上死點位置（圖a），至此單缸四沖程完成了一個工作循環(huán)。曲軸依靠盡輪轉動的慣性作用繼續(xù)旋轉，上述各過程又重復進行。如此周期循環(huán)地工作，實現(xiàn)柴油機連續(xù)不斷地運轉。三、柴油發(fā)電機組2/7/202342動力維護科發(fā)電機發(fā)電是將機械能轉變?yōu)殡娔艿脑O備。下圖是產生正弦交流電動勢的簡單發(fā)電機示意圖。三、柴油發(fā)電機組2/7/202343動力維護科

在發(fā)電機轉子上放著三個完全相同的、彼此相隔120°的獨立繞組A—X、B—Y、C—Z。當轉子在按正弦分布的磁場中以恒定速度旋轉時，就可產生三個獨立的對稱三相電勢eA、EB、EC。見圖示。三、柴油發(fā)電機組三相交流發(fā)電機的工作原理圖對稱三相電動勢的波形圖

2/7/202344動力維護科

目前通信企業(yè)中使用的交流發(fā)電機都是同步發(fā)電機。同步發(fā)電機運行時，由汽油機、柴油機、汽輪機等原動機拖動將熱能通過機械能換為電能，同步機總體結構見圖。三、柴油發(fā)電機組1．轉子2．定子3．勵磁機2/7/202345動力維護科

原動機帶動同步電機同步運轉，勵磁機3發(fā)出勵磁電壓，在轉子1線圈內流有勵磁電流，產生了旋轉磁場，與固定不動的定子2線圈產生相對運動，定子線圈導線“切割”磁力線，產生三相感應電勢并輸出到油機配電屏。三、柴油發(fā)電機組2/7/202346動力維護科油機發(fā)電機組的維護、運行維護要求（1）機組應保持清潔，無漏油、漏水、漏氣、漏電（簡稱四漏）現(xiàn)象。機組上的部件應完好無損，接線牢靠，儀表齊全、指示準確，無螺絲松動（一松）。（2）根據各地區(qū)氣候及季節(jié)情況的變化，應選用適當標號的燃油和機油，其機油質量應符合要求。（3）保持機油、燃油及其容器的清潔，定時清洗和更換（機油、燃油和空氣）濾清器。（4）啟動電池應經常處于充滿電（固定油機要求處于穩(wěn)壓浮充）狀態(tài)，每月檢查不少于一次充電電壓及電解液液位、比重，確保發(fā)電機能隨時啟動。

三、柴油發(fā)電機組2/7/202347動力維護科（5）市電停電后固定油機應能在15分鐘內正常啟動并供電，需延時啟動供電的，應報上級主管部門審批。（6）油機室內溫度不低于5℃。若冬季室溫過低（0℃以下），油機的水箱內應添加防凍劑，固定油機可在其水冷系統(tǒng)加裝電加熱器，否則在油機停用時，應放出冷卻水，防止因機體內的冷卻水上凍，因冰體膨脹損壞機器。（7）為驗證發(fā)電機組是否處于隨時待命狀態(tài)，油機應每月加載或空載試機不少于一次，每半年加載試機一次。油機房的進排風口濾網要定期清潔。三、柴油發(fā)電機組2/7/202348動力維護科油機開機前的檢查：（1）機油、冷卻水的液位是否符合規(guī)定要求。（2）風冷機組的進風、排風風道是否暢通。（3）日用燃油箱里的燃油量。（4）啟動電池電壓、液位是否正常。（5）機組及其附近有否放置的工具、零件及其它物品，開機前應進行清理，以免機組運轉時發(fā)生意外危險。（6）環(huán)境溫度低于5℃時應給機組加熱。

三、柴油發(fā)電機組2/7/202349動力維護科油機啟動、運行檢查：（1）機油壓力、機油溫度、水溫是否符合規(guī)定要求；（2）各種儀表、信號燈指示是否正常；（3）氣缸工作及排煙是否正常；（4）油機運轉是否有劇烈振動和異常聲響；（5）電壓、頻率（轉速）達到規(guī)定要求并穩(wěn)定運行后，方可供電；（6）供電后系統(tǒng)有無低頻率振蕩現(xiàn)象。三、柴油發(fā)電機組2/7/202350動力維護科油機關機、故障停機檢查及記錄：（1）正常關機：當市電恢復供電或試機完后，應先切斷負荷、空載運行3～5min，再關閉油門停機。(2)故障停機：當出現(xiàn)油壓低、水溫高、轉速高、電壓異常等故障時，應能自動或手動停機。(3)緊急停機：當出現(xiàn)轉速過高（飛車）或其它有發(fā)生人身事故或設備危險情況時，應立即切斷油路和（進）氣路緊急停機。(4)故障或緊急停機后應做好檢查和記錄，在機組未排除故障和恢復正常時，不得重新開機運行。三、柴油發(fā)電機組2/7/202351動力維護科開關電源的功能就是將公網工頻交流電變換為直流電的設備。經歷了人工調壓、硒堆整流器、磁控制（磁放大器）自動調整的硅整流器、閘流管（可控硅）相控整流器，到利用開關電路高頻調控的高頻開關電源整流器，高頻是相對于公網市電的工頻而言，我國公網市電采用工頻50HZ，而高頻開關電源根據所采用開關管的頻率特性可高達50KHZ，在為提高整流電源質量采用的濾波電路的電感制作上，大大減少了電感鐵芯和線圈的用量，也提高了濾波的效果，為整流設備的小型化、輕型化邁出了關鍵的一步。在提高電能轉換效率、提高整流設備的功率因數上都有顯著的進步。

四、高頻開關電源2/7/202352動力維護科目前我省網上運行的整流設備均為開關型整流器，其基本電路原理如下圖所示。四、高頻開關電源2/7/202353動力維護科開關電源的基本電路包括以下部分：交流輸入濾波：減少電網雜波對整流器內部工作的影響，同時防止整流器內部元器件工作時產生的脈沖對電網的干擾。輸入整流濾波電路：將電網交變的正弦波電壓變換成平穩(wěn)的直流電壓。逆變電路：將高壓直流電源變換成為高頻的交流（一般為方波波形）電源，再通過高頻變壓器降壓至合適的電壓值。四、高頻開關電源2/7/202354動力維護科輸出整流濾波電路：將高頻變壓器降壓后電源進行整流、濾波，得到平穩(wěn)的直流電源輸出。控制電路：由采樣電路、基準電源、電壓/電流比較放大、輸入輸出隔離、脈寬調制電路、脈沖信號源電路、驅動電路及均流電路等組成電壓環(huán)、電流環(huán)雙環(huán)控制電路?？刂齐娐吠瑫r為逆變電路提供激勵信號、通過輸出的取樣、比較去控制主電路工作，實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。四、高頻開關電源2/7/202355動力維護科開關電源系統(tǒng)的配置

目前我省局用大型開關電源系統(tǒng)一般按以下標準配置：交流配電屏：1臺整流器機架：2臺監(jiān)控模塊：1塊直流配電屏：2～3臺48V蓄電池組：2～4組整流模塊：由實際負載負荷電流、蓄電池總充電電流等因素確定每臺整流器機架可以容納10～15個整流模塊，因此該配置最大可達2000A～3000A電流，基本可以滿足大型通信設備的需求。四、高頻開關電源2/7/202356動力維護科

開關電源系統(tǒng)各整流模塊正常工作時輸出電流應均均分，當模塊超過半載時，整流模塊之間的輸出電流不平衡度應該低于±5%。其計算方法為：

整流模塊實際分擔電流值（A）－整流模塊應該分擔電流值（A）―――――――――――――――――――――――×100％

整流模塊額定電流（A）模塊最大（或最?。╇娏鳎K平均電流或簡單認為―――――――――――――――――――×100％流模塊額定電流四、高頻開關電源2/7/202357動力維護科整流模塊的配置原則

應考慮因素有：負載電流、蓄電池充電電流（按0.1C10～0.15C10）冗余熱備份。

四、高頻開關電源2/7/202358動力維護科

蓄電池是相對于日常生活中的“一次性”電池，能夠反復地在化學能與電能之間轉換，而一次性電池僅僅是一次性將儲存在電池體內物質的能量以化學能的方式轉換為電能。根據化學能材料的不同有鎳、鉻、鋅、鉛等電池，因不同的金屬材料在化學反應中的電勢不同，形成電池的電動勢也就不同，目前普通使用的鉛蓄電池單體電池電壓標稱值為2V，在使用上為達到設備工作電壓的要求而將多只串聯(lián)，形成蓄電池組，48V蓄電池組由24只2V單體電池組成。在通信電源的配置中為工程操作和維護的需要一般設置2組并聯(lián)。五、鉛酸蓄電池2/7/202359動力維護科電池結構

目前，閥控式鉛酸蓄電池（VRLA）已成為通信電源蓄電池組的主流產品。電池結構如下圖所示，由正極板、負極板、極柱、隔板、電解液、外殼組成。五、鉛酸蓄電池2/7/202360動力維護科

五、鉛酸蓄電池鉛襯套匯流條正極板隔膜端子蓋負極板外殼電池的結構圖

2/7/202361動力維護科工作原理簡述

鉛酸蓄電池在充電時將電能轉化為化學能在電池內貯存起來，放電時將化學能轉變?yōu)殡娔芄┙o通信設備，在充電和放電過程中電池內發(fā)生下圖所示的化學反應

五、鉛酸蓄電池充放電過程中的化學反應2/7/202362動力維護科

放電時正極板的二氧化鉛和負極板的海綿狀鉛與電解液中的硫酸反應，生成硫酸鉛，電解液中的硫酸濃度降低。充電時硫酸鉛通過氧化還原反應分別恢復成二氧化鉛和海綿狀鉛，電解液中的硫酸濃度增大。

五、鉛酸蓄電池2/7/202363動力維護科電池技術特性

放電特性曲線放電容量與放電電流關系：放電電流越小，可放電容量越大，反之放電電流越大，可放電容量越小。

五、鉛酸蓄電池2/7/202364動力維護科電池容量與環(huán)境溫度的關系放電容量與溫度關系：溫度降低，可放電容量減少，反之亦然。五、鉛酸蓄電池2/7/202365動力維護科蓄電池的使用與維護

蓄電池平時均處于浮充狀態(tài)。蓄電池的浮充電壓按說明書規(guī)定。不同規(guī)格、不同廠家的電池禁止在同一直流供電系統(tǒng)中使用；不同年限的電池不宜在同一直流供電系統(tǒng)中使用。密封電池在使用前不需進行初充電，但應進行補充充電。補充充電方式應按說明書規(guī)定進行。密封電池組遇有下列情況之一時應進行充電浮充電壓有兩只以上低于2.18V/只。擱置不用時間超過三個月。

五、鉛酸蓄電池2/7/202366動力維護科蓄電池的充電量一般不小于放出電量的1.2倍，當充電電流保持連續(xù)3個小時不再下降時，視為充電終止。蓄電池經過一段時間的使用后，常因活性物質脫落變質，正極柵格腐蝕或硫化等原因，使容量逐漸減低。為了掌握蓄電池的工作狀況，確認市電停電后蓄電池的保證放電時間，必須進行容量測試及放電測試。五、鉛酸蓄電池2/7/202367動力維護科每年應以實際負荷做一次核對性放電試驗，放出額定容量的30～40%。每三年應做一次容量試驗。使用六年后宜每年一次容量試驗。

蓄電池放電期間，應實時記錄測試數據，監(jiān)視并記錄端電壓、放電電流。

五、鉛酸蓄電池2/7/202368動力維護科開關電源系統(tǒng)蓄電池容量的配置：應考慮的因素有：負載電流、要求放電時間，其計算方法為：C（AH）

=K×I負載（A）

其中C為電池容量AH，K為容量計算系數五、鉛酸蓄電池放電小時0.51.02.03.04.06.08.010終止電壓1.751.751.751.751.801.801.801.80K1.552.173.564.355.507.339.2510.92/7/202369動力維護科目前，我國市電供電電源質量一般為：電壓波動－15%—＋10%，頻率50Hz±0.5Hz，有些地區(qū)，還達不到這個標準。而市電電網中接有各式各樣的設備，來自外部、內部的各種雜波，又會對電網形成污染或干擾，甚至使電網污染十分嚴重。這些污染主要有以下幾種。六、UPS不間斷電源2/7/202370動力維護科電壓浪涌：電壓浪涌是指一個周期或多個周期，電壓超過額定電壓值的110%。比如重型設備的關機，由于電網中電流突然消失，其線路電感（分布參量）反電勢造成電壓上升；另一方面，線路電阻上電壓降的突然消失，也會造成電壓上升。電壓尖峰：電壓尖峰是指在二分之一周至100ms期間內，疊加達6000kV以上的電壓脈沖。這主要由雷電、開關操作，電弧式故障和靜電放電等因素造成。電壓瞬變：電壓瞬變是指在10ms至100ms期間，疊加在市電電壓上達20kV的脈沖電壓。它的產生大致和電壓尖峰差不多，只是在量上有區(qū)別。六、UPS不間斷電源2/7/202371動力維護科

噪聲電壓：噪聲電壓是指疊加在工頻電壓上的低幅度、而頻率范圍很寬的高頻分量。這種現(xiàn)象，在電網中很普遍，它的產生一般是電機電刷打火，繼電器動作，廣播發(fā)射，微波空中傳播，電弧焊接，遠距離雷電等。過壓：過壓是指超過電網電壓正常有效值一定百分比的穩(wěn)定高電壓。一般是由于接線錯誤，電廠或電站的誤調整，附近重型設備關機。對單相電壓而言，也可能是由于三相負荷不平衡或者是中線接地不良等原因造成。

六、UPS不間斷電源2/7/202372動力維護科電壓跌落：電壓跌落是指一個或多個周期電壓低于80%～85%額定電壓有效值。主要是由于附近重型設備的啟動或者電動機類機器啟動造成。欠壓：欠壓是指低于正常市電有效值一定百分比的穩(wěn)定低電壓。這主要是由于這負荷而造成電網電壓的降低。六、UPS不間斷電源2/7/202373動力維護科

電源中斷：是指超過一周期的無電狀態(tài)。電網污染或干擾對計算機或其他敏感先進儀器設備所造成的后果不盡相同。如電源中斷，可能造成硬件損壞；電壓跌落，可能會使硬件提前老化、文件數據受損；過壓或欠壓、浪涌電壓等，可能會損壞驅動器、存儲器、邏輯電路，還可能產生不可預料的軟件故障；噪聲電壓和瞬變電壓以及電壓疊加，可能損壞邏輯電路和文件數據等等六、UPS不間斷電源2/7/202374動力維護科以上介紹地這些污染或干擾，供電電網是較難避免的，而這些污染或干擾對于計算機的動作、對于要求市電輸出保持良好正弦波形且不帶干擾的設備來說又是十分不利的。為了保證計算機類或其他敏感先進儀器設備的安全運行，滿足計算機類或其他敏感先進儀器設備，對供電電源質量提出的嚴格要求，而發(fā)展和普及起來的一種新型供電系統(tǒng)（UninterruptiblePowerSystem），稱為“不間斷電源系統(tǒng)”或“不停電供電系統(tǒng)”，簡稱UPS供電系統(tǒng)。六、UPS不間斷電源2/7/202375動力維護科UPS的分類按供電體系的輸入/輸出方式不同分為：單進單出、三進單出、三進三出。按輸出功率不同可分為：小功率、中等功率、大功率。按工作方式分為：后備式、在線互動式、在線式。

六、UPS不間斷電源2/7/202376動力維護科UPS工作方式

后備式UPS:后備式UPS在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電停電時通過轉換開關轉為電池逆變供電，其特點是結構簡單、體積小、成本低，但輸入電壓范圍窄，輸出電壓穩(wěn)定精度差，有切換時間，且逆變輸出波形一般為方波（正常市電為正弦波）。六、UPS不間斷電源2/7/202377動力維護科在線互動式UPS:在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電偏低或偏高時通過UPS內部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當市電異?；蛲ｋ姇r通過轉換開關轉為電池逆變供電，其特點是有較寬的輸入電壓范圍噪音低體積小等特點但同樣存在切換時間問題。

六、UPS不間斷電源2/7/202378動力維護科在線式UPS:在市電正常時由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負載提供交流電。在市電異常時逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態(tài)保證無間斷輸出。其特點是有極寬的輸入電壓范圍、無切換時間且輸出電壓穩(wěn)定精度高，特別適合對電源要求較高的場合，但是成本較高。.六、UPS不間斷電源2/7/202379動力維護科幾種類型UPS比較：六、UPS不間斷電源目前安徽移動通信機房使用的設備均為在線式2/7/202380動力維護科在線式UPS工作原理正常工作模式：在主路市電正常時，UPS一方面通過整流器逆變器給負載提供高品質交流電源，另一方面通過整流器為電池充電，將能量儲存在電池中原理框圖見圖示。六、UPS不間斷電源2/7/202381動力維護科電池工作模式：當主路市電異常時，系統(tǒng)自動無間斷地切換到電池工作模式，由電池通過逆變器輸出交流電向負載供電，市電恢復后系統(tǒng)自動無間斷地恢復到正常工作模式原理框見圖。六、UPS不間斷電源2/7/202382動力維護科旁路工作模式：旁路工作方式有兩種，一能自動恢復到正常工作模式，一種需人工干預才能回到正常工作模式。六、UPS不間斷電源2/7/202383動力維護科

在逆變器過載延時時間到，逆變器受大負載沖擊等情況下系統(tǒng)自動無間斷切換到靜態(tài)旁路電源向負載供電，過負載消除后系統(tǒng)自動恢復正常供電方式。當用戶關機或主路市電異常，電池儲能耗盡或發(fā)生嚴重故障等情況下，器關閉系統(tǒng)會切換并停留在旁路工作模式，后若需恢復到正常工作模式則需要用戶重新開機。六、UPS不間斷電源2/7/202384動力維護科ECO工作模式：如果負載對電源的質量要求不是很高(如用戶設備允許斷電達20ms)，而對系統(tǒng)的效率要求較高時，通過設置讓系統(tǒng)工作在ECO工作方式（實際上為后備式工作）六、UPS不間斷電源2/7/202385動力維護科ECO這種方式下旁路電源正常時系統(tǒng)通過靜態(tài)旁路給負載，電主路通過整流器給電池充電，當旁路電源斷電或超出允許范圍時，UPS會自動將負載切換到由主路或電池逆變器供電，間斷時間大約15ms，當旁路電源恢復正常后在允許范圍內系統(tǒng)會自動地切回到旁路供電，從而大大提高了系統(tǒng)的效率。該工作模式只能通過專業(yè)人員進行設置且僅適用于單機工作方式六、UPS不間斷電源2/7/202386動力維護科UPS高可靠性供電方案

主從機串聯(lián)熱備份

六、UPS不間斷電源2/7/202387動力維護科N+1直接并機（獨立旁路

）六、UPS不間斷電源2/7/202388動力維護科直接并機示意圖(共享蓄電池)六、UPS不間斷電源2/7/202389動力維護科雙母線供電示意圖六、UPS不間斷電源2/7/202390動力維護科UPS蓄電池的容量配置電池容量＝電池放電電流×容量系數

UPS的容量或實際負載（VA）×功率因素電池放電電流＝－――――――――――――――――電池組電壓（V）×電池逆變器效率

要求放電時間0.51.02.03.04.05.06.0容量系數1.432.03.284.05.066.026.74六、UPS不間斷電源2/7/202391動力維護科七、機房空調溫度表示溫度---表示物質的冷熱程度。攝氏溫