铁路通信电源系统讲义课件.ppt

1、2第一章第一章 铁路通信电源系统组成及供电方式铁路通信电源系统组成及供电方式第二章第二章 通信用交流不间断电源通信用交流不间断电源UPS第三章第三章 阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池第四章第四章 高频开关电源系统高频开关电源系统第五章第五章 高压直流供电高压直流供电第六章第六章 铁路通信雷电综合防护系统铁路通信雷电综合防护系统第七章第七章 铁路通信电源及机房环境监控系统铁路通信电源及机房环境监控系统4第一节第一节 通信电源系统的组成通信电源系统的组成铁路通信电源系统：是指为各种通信设备供电的电源设备以及为保铁路通信电源系统：是指为各种通信设备供电的电源设备以及为保证这些电源设备正常运行

2、的附属设备所组成的系统称之为通信电源系证这些电源设备正常运行的附属设备所组成的系统称之为通信电源系统。广义上还应包括为通信机房建筑用电供电的设备。通信电源是通统。广义上还应包括为通信机房建筑用电供电的设备。通信电源是通信系统的心脏，是确保各通信子系统正常工作的基础设施。信系统的心脏，是确保各通信子系统正常工作的基础设施。通信电源系统交流供电系统直流供电系统监控系统防雷系统接地系统5一、一、通信电源系统组成通信电源系统组成（一）（一）交流供电系统交流供电系统 由低压配电设备、备用电源系统（发电机）、不间断电源（由低压配电设备、备用电源系统（发电机）、不间断电源（UPS）等组成。（广义上还应包括变

3、电设备和高压配电设备）等组成。（广义上还应包括变电设备和高压配电设备）（二）（二）直流供电系统直流供电系统 由整流器、蓄电池组、直流配电屏、直流由整流器、蓄电池组、直流配电屏、直流-直流变换设备等组成。直流变换设备等组成。（三）（三）接地系统接地系统 由接地体、汇集排、楼层接地排、工作及保护引接线组成。由接地体、汇集排、楼层接地排、工作及保护引接线组成。（四）（四）防雷系统防雷系统 由避雷针（网、带）、接地引下线、等电位连接、各级浪涌保护器由避雷针（网、带）、接地引下线、等电位连接、各级浪涌保护器（SPD)以及（房屋、设备、线缆）的屏蔽等组成。以及（房屋、设备、线缆）的屏蔽等组成。（五）（五）

4、监控系统监控系统 由监控站设备（各种采集设备、网络传输设备）、监控中心设备由监控站设备（各种采集设备、网络传输设备）、监控中心设备（服务器、监控终端、网络传输设备）、传输通道组成（服务器、监控终端、网络传输设备）、传输通道组成6第二节第二节 通信设备供电标准及供电方式通信设备供电标准及供电方式一、铁路通信设备负荷等级划分及外部供电要求一、铁路通信设备负荷等级划分及外部供电要求 一级负荷：客专线设备、通信站设备以及自动闭塞区段的通信设备一级负荷：客专线设备、通信站设备以及自动闭塞区段的通信设备为一级负荷，应由双路相对独立，稳定可靠的电源供电至用电设备或为一级负荷，应由双路相对独立，稳定可靠的电源

5、供电至用电设备或低压双电源切换装置处，当两路电源中的一路发生故障时，另一路不低压双电源切换装置处，当两路电源中的一路发生故障时，另一路不应同时受到损坏。并具备固定或移动式发电机作为备用电源。应同时受到损坏。并具备固定或移动式发电机作为备用电源。二级负荷：客专线、通信站以外的非自动闭塞区段的通信设备以及二级负荷：客专线、通信站以外的非自动闭塞区段的通信设备以及通信机房的空调设备为二级负荷，宜由两回线路供电至用电设备或低通信机房的空调设备为二级负荷，宜由两回线路供电至用电设备或低压双电源切换装置处。并具备固定或移动式发电机作为备用电源。压双电源切换装置处。并具备固定或移动式发电机作为备用电源。7二

6、、通信机房内部供电负荷分类二、通信机房内部供电负荷分类 按负荷的重要性可分为不间断供电负荷和可短时间断供电负荷两类。按负荷的重要性可分为不间断供电负荷和可短时间断供电负荷两类。铁路通信机房负荷不间断供电负荷可短时中断供电负荷-48V直流负荷220/380V交流负荷机房空调机房照明临时用电设备8（一）不间断供电负荷（一）不间断供电负荷 按电源性质可分为直流通信电源负荷和交流通信电源负荷两类。按电源性质可分为直流通信电源负荷和交流通信电源负荷两类。-48V直流通信电源负荷直流通信电源负荷：通常包括铁路通信系统中的传输接入设备、：通常包括铁路通信系统中的传输接入设备、交换设备、数据网设备、调度通信设

7、备、交换设备、数据网设备、调度通信设备、GSM-R设备、光纤在线监测设备、光纤在线监测系统、电源及机房环境监控系统的监控站设备等。系统、电源及机房环境监控系统的监控站设备等。由高频开关电源系由高频开关电源系统供电。统供电。220/380V交流通信电源负荷交流通信电源负荷：通常包括部分：通常包括部分GSM-R核心网设备、光核心网设备、光纤直放远端站设备、视频监控系统设备、会议电视设备、电源环境监纤直放远端站设备、视频监控系统设备、会议电视设备、电源环境监控系统监控中心设备、综合网管设备、电报网设备、各系统网管设备控系统监控中心设备、综合网管设备、电报网设备、各系统网管设备等。等。由由UPS系统供

8、电系统供电。（二）（二）可短时间中断供电负荷可短时间中断供电负荷 机房空调设备、部分机房照明设备、临时用电设备等机房空调设备、部分机房照明设备、临时用电设备等。9三、通信设备供电标准三、通信设备供电标准1、外部交流引入电源供电标准、外部交流引入电源供电标准标准电压标准电压(V)设备受电端子上电压变动范围设备受电端子上电压变动范围(V)频率变动范围频率变动范围（Hz）220187242(维规维规-15%+10%）198235（技规（技规-10%+7%）50 2 380323418(维规维规-15%+10%）353407（技规（技规7%）50 2102、直流供电标准、直流供电标准3、交流发电机组供

9、电标准交流发电机组供电标准标准电压标准电压(V)设备受电端子上电压变动范围设备受电端子上电压变动范围(V)频率变动范围频率变动范围（Hz）220209231（5%）50 1 380361399（5%）50 1标准电压标准电压(V)通信设备受电端子上电压通信设备受电端子上电压变动范围变动范围(V)供电回路全程最供电回路全程最大允许压降大允许压降(V)标准电压标准电压(V)-48-40-57 3 11四、通信机房供电方式四、通信机房供电方式 大中型通信楼：宜采用变配电系统、备用电源系统相对集中，大中型通信楼：宜采用变配电系统、备用电源系统相对集中，UPS、直流系统相对分散的供电方式。、直流系统相对

10、分散的供电方式。小型通信机房：宜采用小型通信机房：宜采用UPS、直流系统、直流系统集中供电方式。121、通信（交、直流）电源系统组成示意图、通信（交、直流）电源系统组成示意图132、大中型通信楼变配电系统相对集中，、大中型通信楼变配电系统相对集中，UPS、直流系统相对分散设置、直流系统相对分散设置示意图示意图 143、小型通信机房常用供电系统图、小型通信机房常用供电系统图（一）双路电源切换装置双路电源切换装置在高开内部在高开内部154、小型通信机房常用供电系统图、小型通信机房常用供电系统图（二）双路电源切换装置在双路电源切换装置在交流配电箱中交流配电箱中165、小型通信机房常用（一体化）供电系

11、统图（三）、小型通信机房常用（一体化）供电系统图（三）UPS的输入、输出配电单元的输入、输出配电单元均在高频开关电源内部均在高频开关电源内部18第一节第一节 UPSUPS电源的组成及工作方式电源的组成及工作方式19 性。性。3.3.控制电路：完成整机功能控制，提供检测、保护、同步以及各种开关显示控制电路：完成整机功能控制，提供检测、保护、同步以及各种开关显示驱动信号。驱动信号。4.4.转换开关：完成转换开关：完成UPSUPS逆变器供电、电池市电旁路供电、电池供电的切换，逆变器供电、电池市电旁路供电、电池供电的切换，要求切换速度快、过载能力大。要求切换速度快、过载能力大。5.5.蓄电池：蓄电池：

12、UPSUPS的储能装置，具有良好的大电流放电特性，经得住反复充放的储能装置，具有良好的大电流放电特性，经得住反复充放电，寿命要长，目前常用阀控式密封铅酸蓄电池。电，寿命要长，目前常用阀控式密封铅酸蓄电池。20（二）（二）UPS供电与市电供电的比较：供电与市电供电的比较：市电供电市电供电 UPS供电供电电压不稳电压不稳220/380(-15%+10%)电压稳定度高电压稳定度高220/3801%频率波动范围大频率波动范围大50Hz2 Hz频率稳定度频率稳定度50Hz0.1Hz（电池逆变供电时）（电池逆变供电时）受谐波影响，波形畸变严重受谐波影响，波形畸变严重正弦波，波形畸变率正弦波，波形畸变率3%

13、3%供电有间断供电有间断蓄电池做后备，不间断向负载蓄电池做后备，不间断向负载供电供电21（三）（三）UPS分类：分类：按配电方式分为：单进按配电方式分为：单进/单出型、三进单出型、三进/单出型、三进单出型、三进/三出型。三出型。按设备结构分为：塔式按设备结构分为：塔式UPS、模块式、模块式UPS。按工作方式分为：后备式、在线互动式和在线式按工作方式分为：后备式、在线互动式和在线式。22 塔式塔式UPS常用规格类型：常用规格类型：1、单进单出、单进单出 单机容量：单机容量：1-10KVA2、三进单出、三进单出 单机容量：单机容量：10-20KVA3、三进三出、三进三出 单机容量：单机容量：20-

14、500KVA 10-20KVA 模块式模块式UPS规格：规格：三进三出三进三出 单机容量：单机容量：10-120KVA 单模块容量：单模块容量：10KVA、30KVA231、后备式、后备式UPS：输出电压波形和精度较差，市电与电池供电存在转换时间输出电压波形和精度较差，市电与电池供电存在转换时间（1010ms）。242、在线互动式、在线互动式UPS：与后备式与后备式UPS相比电压输出波形较好，但同样存在市电供电和电池相比电压输出波形较好，但同样存在市电供电和电池供电的转换时间（供电的转换时间（1010ms）。）。253、在线式、在线式UPS：26（1）在线式）在线式UPS特点：特点：有极宽的输

15、入电压范围；有极宽的输入电压范围；输出电压稳定精度高；输出电压稳定精度高；市电停电时，无切换时间；市电停电时，无切换时间；额定功率大于等于额定功率大于等于1KVA的产品型号齐全。的产品型号齐全。（2）在线式）在线式UPS组成：组成：由整流滤波电路、逆变器、输出变压器及滤波器、静态开关、充电由整流滤波电路、逆变器、输出变压器及滤波器、静态开关、充电电路、蓄电池组和控制监测、显示告警及保护电路组成。电路、蓄电池组和控制监测、显示告警及保护电路组成。27（3）在线式）在线式UPS工作模式：工作模式：281.正常正常/在线工作模式：市电输入经在线工作模式：市电输入经ACDC及及DCAC至输出，为负载至

16、输出，为负载提供稳定干净的提供稳定干净的50Hz正弦波电源。同时充电器给电池充电。正弦波电源。同时充电器给电池充电。2.电池供电模式：当市电极其恶劣或停电时改由电池供电，为负载提电池供电模式：当市电极其恶劣或停电时改由电池供电，为负载提供稳定干净的供稳定干净的50Hz正弦波电源。供电时间视电池容量和负载大小而定。正弦波电源。供电时间视电池容量和负载大小而定。3.静态旁路模式：过载或散热器温度过高，整流器、逆变器故障时，静态旁路模式：过载或散热器温度过高，整流器、逆变器故障时，可以由静态开关自动切换至旁路模式，市电经输入输出滤波后供给负可以由静态开关自动切换至旁路模式，市电经输入输出滤波后供给负

17、载。载。4.维修旁路模式：当机器故障需维修时，由手工切换至维修旁路模式，维修旁路模式：当机器故障需维修时，由手工切换至维修旁路模式，市电直接供给负载，相当于将市电直接供给负载，相当于将UPS从供电回路中切除。从供电回路中切除。29（4）在线式）在线式UPS功能及保护性能：功能及保护性能：具有蓄电池管理功能，具有蓄电池放电后自动均衡充电，充电结束自具有蓄电池管理功能，具有蓄电池放电后自动均衡充电，充电结束自动转浮充功能；蓄电池充电温度补偿功能；蓄电池放电过程中估算剩动转浮充功能；蓄电池充电温度补偿功能；蓄电池放电过程中估算剩余容量的功能。余容量的功能。输出负载量百分比指示功能，及过载控制功能。输

18、出负载量百分比指示功能，及过载控制功能。过负载能力：过负载能力：110%负载，不转旁路；负载，不转旁路；120%负载，负载，1min转旁路。转旁路。交流输入过压、欠压，应立即转电池运行，并发出声光报警。交流输入过压、欠压，应立即转电池运行，并发出声光报警。交流输出过压，应立即关机，并发出声光告警。交流输出过压，应立即关机，并发出声光告警。交流输出欠压，应立即发出声光报警信号。交流输出欠压，应立即发出声光报警信号。直流输入欠压，应立即转旁路供电或停机，并发出声光报警信号。直流输入欠压，应立即转旁路供电或停机，并发出声光报警信号。逆变器温升过高，应立即关机转旁路，并发出报警信号。逆变器温升过高，应

19、立即关机转旁路，并发出报警信号。输出短路保护，输出短路保护，UPS将切断输出，并发出报警信号。将切断输出，并发出报警信号。同步告警功能，输入市电超出同步告警功能，输入市电超出UPS的频率跟踪范围时，发出报警信号的频率跟踪范围时，发出报警信号30（四）四）UPS系统供电方式系统供电方式单机供电；单机供电；N+1并联冗余；并联冗余；独立双总线等模式。独立双总线等模式。1、UPS单机供电：用于区间、车站等非重要负载设备供电。单机供电单机供电：用于区间、车站等非重要负载设备供电。单机供电负荷应小于负荷应小于80%额定容量。可靠性低，设备故障或更新时，会中断负额定容量。可靠性低，设备故障或更新时，会中断

20、负载供电。载供电。312、多台、多台UPS N+1并联冗余供电：并联冗余供电：UPS的可靠性达到要求时，可选用冗的可靠性达到要求时，可选用冗余供电系统，通常单机容量在余供电系统，通常单机容量在10KVA以上的以上的UPS才可并机供电。每台才可并机供电。每台UPS的负荷应不大于额定容量的的负荷应不大于额定容量的40%，系统可靠性及成本均高于单机供，系统可靠性及成本均高于单机供电。电。323、UPS单机双总线模式供电：核心网机房等重要负载采用。单机双总线模式供电：核心网机房等重要负载采用。334、UPS1+1并机双总线双系统供电模式示意图并机双总线双系统供电模式示意图双路双路切换切换交流交流输入输

21、入配电配电柜柜双路双路切换切换交流交流输入输入配电配电柜柜ACI(b)380VACII(b)380VACI(b)380VACII(b)380V列列头头柜柜列列头头柜柜通通信信设设备备通通信信设设备备AC(a)380VAC(a)380V34UPS1+1并机双总线双系统模式供电：调度所机房等重要负载采用。两套系统互为冗余备份，即UPS主机、蓄电池、输入、输出供电线路均实现冗余备份，使得设备故障维修、以及施工更换更加方便。供电可靠性非常高。但每台UPS的实际负荷仅为额定容量的20%，高可靠性是由高成本支撑的。UPS的四种供电模式的可靠性和造价由高到低的顺序为：1、UPS1+1并机双总线双系统供电模式

22、2、UPS单机双总线供电模式3、UPSN+1并机供电模式4、UPS单机供电模式35第二节 UPS电源设备的维护一、一、UPS维护周期表维护周期表周期周期项项 目目 与与 内内 容容 备备 注注日日1.1.运行情况及告警巡视检查运行情况及告警巡视检查可通过监控系统巡视可通过监控系统巡视月月2.2.输出电压、电流测量、记录输出电压、电流测量、记录月月3.3.设备检查、清扫设备检查、清扫季季4.4.输出频率测试输出频率测试5.5.风扇及滤网清洁检查风扇及滤网清洁检查36一、一、UPS维护周期表维护周期表(续）：续）：周周 期期项项 目目 与与 内内 容容 备备 注注年年1.1.直流工作地线、保护地线

23、检查直流工作地线、保护地线检查防雷保护单元防雷保护单元检查在雨季应检查在雨季应每月进行一次每月进行一次，遭到雷击应，遭到雷击应及时更换及时更换2.2.告警试验告警试验3.3.防雷保护单元检查及更换防雷保护单元检查及更换4.4.强度检查及配线整理强度检查及配线整理5.5.逆变及旁路转换试验逆变及旁路转换试验37二、UPS维护注意事项38（6）（7）（8）（9）（10）防止电池断路或深度放电，电池的循环寿命和放电深度有关。核对性放电试验时，）防止电池断路或深度放电，电池的循环寿命和放电深度有关。核对性放电试验时，放出容量的放出容量的3040%即可。即可。（11）实际操作中应避免蓄电池大电流充放电，

24、否则会造成电池极板膨胀变形、极板活）实际操作中应避免蓄电池大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形、极板活性物质脱落、内阻增大、温升，将造成容量下降，寿命提前终止。性物质脱落、内阻增大、温升，将造成容量下降，寿命提前终止。40第一节第一节 阀控式密封铅酸蓄电池的结构及原理阀控式密封铅酸蓄电池的结构及原理一、概述一、概述蓄电池是一种电能储存装置蓄电池是一种电能储存装置。工作机理：浸没于电解液中的性质差异的两种金属，它们可以导电，工作机理：浸没于电解液中的性质差异的两种金属，它们可以导电，并在极板间产生一定电动势，不同用途的蓄电池其电动势不同。并在极板间产生一定电动势，不同用途的蓄电池其电动势不同

25、。通信中大量使用的是阀控式密封铅酸蓄电池。通信中大量使用的是阀控式密封铅酸蓄电池。铅酸蓄电池有两种基本类型，即开口排气式和阀控密封式。铅酸蓄电池有两种基本类型，即开口排气式和阀控密封式。阀控式密封铅酸蓄电池以电解液的状态不同分为贫液式电池和胶体电阀控式密封铅酸蓄电池以电解液的状态不同分为贫液式电池和胶体电池。池。阀控式密封铅酸蓄电池与开口排气式铅酸电池比较，具有维护量低、阀控式密封铅酸蓄电池与开口排气式铅酸电池比较，具有维护量低、安装时不需要调配电解液，安全可靠，可直接在办公环境中使用等优安装时不需要调配电解液，安全可靠，可直接在办公环境中使用等优点。点。41二、阀控式密封铅酸二、阀控式密封铅

26、酸蓄电池的结构蓄电池的结构主要由正负极板、电解液和容器三部分组成主要由正负极板、电解液和容器三部分组成42三、阀控式密封铅酸三、阀控式密封铅酸蓄电池的常用规格蓄电池的常用规格1、2V单体蓄电池单体蓄电池容量：容量：200Ah-3000Ah在直流供电系统中，由在直流供电系统中，由24只单体电池串联成一组只单体电池串联成一组48V电池组电池组2、12V单体蓄电池单体蓄电池容量：容量：200Ah及以下及以下在直流供电系统中，由在直流供电系统中，由4只电池串联成一组只电池串联成一组48V电池组电池组43 四、阀控式密封铅酸四、阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理44第二节第二节 阀控式密封铅

27、酸蓄电池的特性阀控式密封铅酸蓄电池的特性45 二、二、蓄电池的放电率蓄电池的放电率46三、三、蓄电池的容量与电解液温度的关系蓄电池的容量与电解液温度的关系 温度影响电池的容量。温度下降，放电容量减小；温度越高，放电温度影响电池的容量。温度下降，放电容量减小；温度越高，放电容量增大。阀控式密封铅酸蓄电池以容量增大。阀控式密封铅酸蓄电池以25为基准温度，电池放电时，为基准温度，电池放电时，如果温度不是如果温度不是25，则需将实测容量按以下公式换算成，则需将实测容量按以下公式换算成25基准温度基准温度时实际容量时实际容量C t。C25=Ct /1+K(t 25)式中：式中：t 放电时的环境温度放电时

28、的环境温度 K 温度系数，温度系数，10小时率容量实验时小时率容量实验时K=0.006/3 小时率容量实验时小时率容量实验时K=0.008/1 小时率容量实验时小时率容量实验时K=0.01/温度升高会损坏电池，降低电池的使用寿命。温度升高会损坏电池，降低电池的使用寿命。长期运行，温度每升高长期运行，温度每升高10，使用寿命约降低一半。，使用寿命约降低一半。47四、四、蓄电池的寿命蓄电池的寿命48五、五、蓄电池的放电终止电压蓄电池的放电终止电压0.1C10A0.3C10A49六、六、蓄电池的浮充电压蓄电池的浮充电压 U T=U25-(T-25)0.003 50七、七、蓄电池的均衡充电蓄电池的均衡

29、充电51 八、八、蓄电池的恒压限流充电蓄电池的恒压限流充电52 GFM-500电池在电池在100%放电后，以放电后，以0.1C10A限流、限流、2.36V（25）恒压充）恒压充电特性曲线电特性曲线53第三节第三节 阀控式密封铅酸蓄电池的维护阀控式密封铅酸蓄电池的维护一、蓄电池维护注意事项一、蓄电池维护注意事项 5.546.实际操作中应避免蓄电池大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀实际操作中应避免蓄电池大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形、极板活性物质脱落、内阻增大、温升，将造成容量下降，寿命变形、极板活性物质脱落、内阻增大、温升，将造成容量下降，寿命提前终止。提前终止。7.8.55二、阀控

30、式密封蓄电池的充放电二、阀控式密封蓄电池的充放电56 2.阀控式密封蓄电池的均衡充电阀控式密封蓄电池的均衡充电58第一节第一节 开关整流技术开关整流技术59二、二、开关整流电源开关整流电源60第二节 高频开关电源系统的组成及功能整流模块整流模块整流模块监控模块PSTN告警MODEM巡检MODEM市电输入AC备用输出直流配电交流配电48VDC电池组1电池组2MODEMRS232RS232RS485串口总线近端后台监控远端监控61一、一、高频开关电源系统的常用类型高频开关电源系统的常用类型1.机柜式开关电源系统（组合式）机柜式开关电源系统（组合式）-48V/300A系统系统尺寸规格：尺寸规格：20

31、00600600配置满容量：配置满容量：300A整流器规格：整流器规格：30A满容量模块数量：满容量模块数量：10个个 -48V/600A系统系统尺寸规格：尺寸规格：2000600400配置满容量：配置满容量：600A整流模块规格：整流模块规格：50A满容量模块数量：满容量模块数量：12个个交流输入电压：交流输入电压：220/380V622.分立式开关电源系统分立式开关电源系统交流配电柜尺寸规格：交流配电柜尺寸规格：2000700660直流配电柜尺寸规格：直流配电柜尺寸规格：2000（2152）700660整流柜尺寸规格：整流柜尺寸规格：2000（2152）700660配置满容量：配置满容量：

32、1000A-6000A整流器规格：整流器规格：100A交流输入电压：交流输入电压：380V63大容量直流系统为减少配电连接压降，将整流柜与直流柜相互间隔布大容量直流系统为减少配电连接压降，将整流柜与直流柜相互间隔布放。放。64二、二、各组成单元及系统功能（以组合式开关电源为例）各组成单元及系统功能（以组合式开关电源为例）651.交流配电单元交流配电单元661.交流配电单元交流配电单元672.整流模块整流模块683.直流配电单元直流配电单元693.直流配电单元直流配电单元703.直流配电单元直流配电单元714.监控单元监控单元725.整流模块的主要性能指标整流模块的主要性能指标736.高频开关电

33、源系统的主要性能及功能高频开关电源系统的主要性能及功能工作温度工作温度-5-40，工作湿度，工作湿度90%输入频率：输入频率：50Hz 5Hz输入功率因数输入功率因数0.99系统稳压精度：应优于系统稳压精度：应优于1%直流输出电流限制功能：限流范围可在直流输出电流限制功能：限流范围可在90%-110%之间调节。之间调节。防雷性能：系统的交流输入端和直流输出端应装有浪涌保护装置，防雷性能：系统的交流输入端和直流输出端应装有浪涌保护装置，至少能承受电压脉冲（至少能承受电压脉冲（10/700s、5KV）和电流脉冲（）和电流脉冲（8/20 s、20KA）的冲击。）的冲击。接地性能：系统应具有工作地和保

34、护地，且有明显的标志。接地性能：系统应具有工作地和保护地，且有明显的标志。保护功能：交流输入过、欠压保护，三相输入时应具有缺相保护，保护功能：交流输入过、欠压保护，三相输入时应具有缺相保护，直流输出过、欠压保护，主输出过流及短路保护，蓄电池欠压保直流输出过、欠压保护，主输出过流及短路保护，蓄电池欠压保护、熔断器（或断路器护、熔断器（或断路器）保护，高温保护。）保护，高温保护。74蓄电池管理功能蓄电池管理功能（1）系统应具有接入两组蓄电池的装置。）系统应具有接入两组蓄电池的装置。（2）系统应具备对蓄电池的浮充充电和均充充电的手动或自动转换功）系统应具备对蓄电池的浮充充电和均充充电的手动或自动转换

35、功能。能。（3）系统在对蓄电池进行均充充电时，应具有限流充电功能。）系统在对蓄电池进行均充充电时，应具有限流充电功能。（4）系统应能根据蓄电池环境温度，对系统输出电压进行温度补偿。）系统应能根据蓄电池环境温度，对系统输出电压进行温度补偿。（5）在蓄电池放电及均充时，系统应具备对蓄电池容量估算的功能。）在蓄电池放电及均充时，系统应具备对蓄电池容量估算的功能。（6）系统宜具备蓄电池单体电压管理功能。（标准列入可选，实际各）系统宜具备蓄电池单体电压管理功能。（标准列入可选，实际各厂家均不具备）厂家均不具备）整理模块休眠功能整理模块休眠功能757.7.中间站高频开关电源与通信站高频开关电源的区别中间站

36、高频开关电源与通信站高频开关电源的区别容量容量（1 1）中间站电源：铁标规定，系统额定电流在）中间站电源：铁标规定，系统额定电流在200A200A及以下，交流、直及以下，交流、直流配电单元以及整流、监控模块乃至电池都在一个机柜内的组合电源，流配电单元以及整流、监控模块乃至电池都在一个机柜内的组合电源，通常用于中间站的小容量高频开关电源系统通常用于中间站的小容量高频开关电源系统（2 2）通信站电源：通信站使用的大容量直流电源系统称为通信站高频）通信站电源：通信站使用的大容量直流电源系统称为通信站高频开关电源。开关电源。性能性能（1 1）输入交流电压范围）输入交流电压范围（2 2）输入功率因数）输

37、入功率因数（3 3）模块效率）模块效率（4 4）负载下电及蓄电池低电压保护功能）负载下电及蓄电池低电压保护功能目前二者的界限已经不明晰了。目前二者的界限已经不明晰了。768.高频开关电源控制系统的主要参数高频开关电源控制系统的主要参数设置范围、默认值及设置设置范围、默认值及设置说明说明（以艾默生电源为例）（以艾默生电源为例）蓄电池基本参数蓄电池基本参数77蓄电池充电管理参数蓄电池充电管理参数78蓄电池充电管理参数（续）蓄电池充电管理参数（续）79均浮充转换关系示意图均浮充转换关系示意图80 GFM-500电池在电池在100%放电后，以放电后，以0.1C10A限流、限流、2.36V（25）恒压充

38、）恒压充电特性曲线电特性曲线81负载下电参数负载下电参数82温度补偿参数温度补偿参数2V单体蓄电池温度补偿系数为单体蓄电池温度补偿系数为3mV/只，只，48V系统，温度补偿系数为系统，温度补偿系数为72 mV/组，组，温度补偿中心点的温度通常设定为温度补偿中心点的温度通常设定为25。83交流参数交流参数84直流参数（以下五个参数艾默生产品设置范围均为直流参数（以下五个参数艾默生产品设置范围均为40-60V）参数名称 推荐值推荐设置范围 说明输出电压高告警值（V）58.057.0-59.0高于均充电压+1V，设定值依据蓄电池产品确定输出电压低告警值（V）48.047.0-52.0低于浮充电压-1

39、V，范围因各厂家设备略有不同电池欠压告警值（V）4748.0必须大于负载下电电压负载）下电电压（V）45-47根据使用要求设置，应低于电池欠压告警值，不低于电池保护电压值电池保护电压（V）43.2不高于负载下电电压及电池欠压告警值85整流模块参数整流模块参数86第三节第三节 高频开关电源的维护高频开关电源的维护一、一般要求：一、一般要求：6.高频开关电源设备应安装在有空调的机房，环境温度不宜超过高频开关电源设备应安装在有空调的机房，环境温度不宜超过28。87二、开关电源维护周期见下表：二、开关电源维护周期见下表：周期周期项目与内容项目与内容备注备注日日1.1.运行情况及告警巡视检查运行情况及告

40、警巡视检查无人值守机无人值守机房可通过监房可通过监控系统巡视控系统巡视月月2.2.表面清扫检查表面清扫检查3.时间检查校对时间检查校对4.4.转换开关及指示灯检查，标签核转换开关及指示灯检查，标签核对检查对检查5.5.防雷单元检查防雷单元检查6.输出电压、电流记录输出电压、电流记录季季1.1.风扇及滤网的清洁检查风扇及滤网的清洁检查2.2.交流主备倒换试验交流主备倒换试验3.3.交流停电告警试验交流停电告警试验88二、开关电源维护周期见下表（续）二、开关电源维护周期见下表（续）：年年1.1.限流试验限流试验 结合容量结合容量试验测试试验测试直流输出直流输出欠压告警欠压告警2.2.均流检查、调整

41、均流检查、调整3.3.直流负载电流测试及熔丝检查直流负载电流测试及熔丝检查4.4.直流馈电线电压降测试直流馈电线电压降测试5.5.输出杂音电压测试输出杂音电压测试6.6.直流工作地线、保护地线检查直流工作地线、保护地线检查7.7.强度检查、配线整理及电缆架（沟）清扫强度检查、配线整理及电缆架（沟）清扫8.8.系统参数检查核对系统参数检查核对9.9.告警试验告警试验90第一节 高压直流供电91一、一、HVDC系统的组成及特点系统的组成及特点922、高压直流电源供电与传统UPS相比所具有的特点93 二、高压直流供电系统性能指标 （额定电压（额定电压240V)94三、高压直流供电系统的应用三、高压直

42、流供电系统的应用2009年年12月工信部发布月工信部发布通信用通信用240V直流供电系统技术要求直流供电系统技术要求。中国电信在中国电信在2007年就开始对年就开始对240V HVDC进行试点，目前已经在江苏、进行试点，目前已经在江苏、浙江、湖北等浙江、湖北等12个省进行了个省进行了HVDC部署或试用。部署或试用。部分厂家如中兴通信、中恒电气、奥特迅、动力源、伊顿电气等公司部分厂家如中兴通信、中恒电气、奥特迅、动力源、伊顿电气等公司已经推出了自己的已经推出了自己的HVDC产品。产品。95四、制约高压直流技术大规模应用的主要因素四、制约高压直流技术大规模应用的主要因素从目前运营商的试点情况来看，

43、绝大多数采用单相从目前运营商的试点情况来看，绝大多数采用单相UPS电源供电的后电源供电的后端设备都支持高压直流供电，但还是有部分设备不支持高压直流供电，端设备都支持高压直流供电，但还是有部分设备不支持高压直流供电，对于在高压直流供电下能正常运行的后端设备，也需要时间来检验其对于在高压直流供电下能正常运行的后端设备，也需要时间来检验其寿命是否会发生变化。寿命是否会发生变化。高压直流供电毕竟不是后端设备的电源标准，改变设备的电源运行环高压直流供电毕竟不是后端设备的电源标准，改变设备的电源运行环境，实质上是改变了采购合同约定的运行条件，如果后端设备发生故境，实质上是改变了采购合同约定的运行条件，如果

44、后端设备发生故障，采购方将处于较为不利的法律地位，面临较大风险。障，采购方将处于较为不利的法律地位，面临较大风险。高压直流设备节能可靠，较之传统的高压直流设备节能可靠，较之传统的UPS设备具有巨大优点，在解决设备具有巨大优点，在解决了后端设备的适应性后，高压直流设备必将得到大规模应用。了后端设备的适应性后，高压直流设备必将得到大规模应用。9697第一节 概述一、雷电的入侵方式和浪涌电压的产生一、雷电的入侵方式和浪涌电压的产生当建筑物本身受雷电直击时，产生地电位反击。并且经引当建筑物本身受雷电直击时，产生地电位反击。并且经引下线流过的巨大电流，产生电磁冲击波。下线流过的巨大电流，产生电磁冲击波。

45、(直击雷）直击雷）云层间放电，电磁冲击波在金属导体感应出冲击电压。（云层间放电，电磁冲击波在金属导体感应出冲击电压。（雷电感应）雷电感应）从远端的导线传导而来。（雷电波入侵）从远端的导线传导而来。（雷电波入侵）变压器的空载，电机的启动，开关的开启等引起操作过电变压器的空载，电机的启动，开关的开启等引起操作过电压。（电源浪涌过电压）压。（电源浪涌过电压）98二、雷电的防护分区、雷电的防护分区1、直 击 雷 非 保 护 区、直 击 雷 非 保 护 区（LPZ0A）：）：在直击在直击雷防护装置保护范围之雷防护装置保护范围之外，本区内的各物体都外，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，本可能遭到直接雷击，

46、本区内的电磁场强度没有区内的电磁场强度没有衰减。衰减。992、直击雷保护区（、直击雷保护区（LPZ0B）：）：本区内的各物体不可能遭到本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。磁场强度没有衰减。3、第一保护区（、第一保护区（LPZ1）：）：本区内的各物体不可能遭到直接本区内的各物体不可能遭到直接雷击，本区内的电磁场强度有衰减，衰减程度取决于屏蔽雷击，本区内的电磁场强度有衰减，衰减程度取决于屏蔽措施的效能。措施的效能。4、后续保护区（、后续保护区（LPZn）：电磁场强度电磁场强度进一步衰减进一步衰

47、减，流经，流经各类导体的浪涌电流比各类导体的浪涌电流比LPZ1进一步减小，如特别设置的法进一步减小，如特别设置的法拉第笼屏蔽房、全封闭计算机机柜、机箱等。拉第笼屏蔽房、全封闭计算机机柜、机箱等。5、因为由外部防雷装置，钢筋混凝土及其他金属管道构成因为由外部防雷装置，钢筋混凝土及其他金属管道构成的屏蔽层对电磁场有衰减作用，所以建筑物越往里，则雷的屏蔽层对电磁场有衰减作用，所以建筑物越往里，则雷电浪涌干扰影响程度越低电浪涌干扰影响程度越低100三、综合防雷的基本技术三、综合防雷的基本技术传导：传导是外部防护、防范直接雷击的主要措施。接闪传导：传导是外部防护、防范直接雷击的主要措施。接闪器（避雷针、

48、避雷带和避雷网）将闪电的巨大能量引导入器（避雷针、避雷带和避雷网）将闪电的巨大能量引导入大地，不使它对被保护的对象产生破坏作用。但是在引导大地，不使它对被保护的对象产生破坏作用。但是在引导闪电入地的导线上要通过巨大雷电电流，会产生感应电磁闪电入地的导线上要通过巨大雷电电流，会产生感应电磁场，可能损坏设备。传导技术必须与其他防雷措施综合使场，可能损坏设备。传导技术必须与其他防雷措施综合使用，才能使被保护的设备处于安全状态。用，才能使被保护的设备处于安全状态。屏蔽：用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包屏蔽：用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来，将闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通

49、道进行阻栏围起来，将闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道进行阻栏隔开。隔开。分流：即暂态等电位连接，对于远处落雷产生的雷电电磁分流：即暂态等电位连接，对于远处落雷产生的雷电电磁脉冲在电力线、电话线、信号线或者这类电缆的金属外套脉冲在电力线、电话线、信号线或者这类电缆的金属外套上的感应沿导线入侵的电压波，用浪涌保护器（上的感应沿导线入侵的电压波，用浪涌保护器（SPDSPD）分流）分流入地。针对不同的电路结构，需要选用不同型号的浪涌保入地。针对不同的电路结构，需要选用不同型号的浪涌保护器（护器（SPDSPD）。）。101 等电位连接：将防护区内的防雷装置和建筑物的金属构等电位连接：将防护区内的防雷装置

50、和建筑物的金属构架、金属管道、外来导线、电气装置、设备金属外壳等架、金属管道、外来导线、电气装置、设备金属外壳等各种金属物用金属导体连接起来，形成一个等电位连接各种金属物用金属导体连接起来，形成一个等电位连接网络，以实现均压等电位，消除因地电位骤然升高而产网络，以实现均压等电位，消除因地电位骤然升高而产生的生的“反击反击”。等电位概念是雷电防护最重要的理论基。等电位概念是雷电防护最重要的理论基础。础。接地：接地是将雷电流的能量泄放入地，它是等电位连接地：接地是将雷电流的能量泄放入地，它是等电位连接、传导、分流、屏蔽等防雷措施的基础，良好的接地接、传导、分流、屏蔽等防雷措施的基础，良好的接地系统