電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹2007年?duì)I業(yè)部新分大學(xué)生培訓(xùn).ppt

各位好!,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,自我介紹,工作單位：網(wǎng)絡(luò)部電源班,姓 名：敬 明,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,聯(lián)系電話通信電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1、通信基礎(chǔ)電源的組成 2、交、直流供配電系統(tǒng) 3、開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí) 4、高頻開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí) 5、蓄電池基礎(chǔ)知識(shí) 6、安全用電常識(shí),主要內(nèi)容：,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,一、通信基礎(chǔ)電源的組成,(一) 組成 1、交流供配電系統(tǒng)：主要包括高低壓供配電柜、變壓器、柴油發(fā)電機(jī)組等。 2、直流供配電系統(tǒng)：主要包括整流器、直流配電屏、蓄電池組等。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(二) 通信電源在通信系統(tǒng)中的地位和作用 在整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，交換設(shè)備是大腦，它指揮“千軍萬(wàn)馬”(信令和信息)通向四面八方；傳輸設(shè)備是神經(jīng)，它將各種信息及時(shí)、準(zhǔn)確傳遞到位；基站就是人體的手和腳；而電源設(shè)備是人體的心臟，它源源不斷地向移動(dòng)通信系統(tǒng)的各個(gè)網(wǎng)元設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電力能源，保證移動(dòng)通信系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作，由此可以發(fā)看出，通信電源在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的地位和作用是何等的重要。,(三) 供電方式 供電方式主要有集中供電方式、分散供電方式和混合供電方式三種，下面我們主要介紹集中供電方式和分散供電方式：,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1、集中供電方式,(1) 用途： 主要用于通信用電設(shè)備較為集中、容量較大的局(站)。 (2) 優(yōu)點(diǎn)： A.設(shè)備配置較為集中，便于維護(hù)管理； B.供電設(shè)備對(duì)通信設(shè)備的干擾較小 C.便于集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。 (3) 缺點(diǎn)： A.對(duì)機(jī)房土建工程要求高，工程造價(jià)高(設(shè)備相對(duì)集中，電力設(shè)備體積大，重量重，機(jī)房設(shè)備多)； B.對(duì)維護(hù)管理人員的技術(shù)要求高(由于負(fù)荷集中，維護(hù)中不允許出現(xiàn)任何差錯(cuò)和事故)； C.對(duì)饋電線纜要求高，線路壓降大； D.擴(kuò)容較為困難，考慮的因素較多,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、分散供電方式,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(1) 用途：主要用于通信設(shè)備不集中，容量較小的局(站)。 (2) 優(yōu)點(diǎn)： A.占地面積小，節(jié)省材料； B.節(jié)能、降耗； C.運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，擴(kuò)容方便； D.供電可靠性高。 (3) 缺點(diǎn)： A.維護(hù)管理不方便； B.不利于集中監(jiān)控的實(shí)施。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、混合供電方式 就是集中供電方式和分散供電方式的集合，其優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。,(四) 通信設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)電源的要求 總要求是：通信基礎(chǔ)電源向通信設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的電力能源。 1、電壓波動(dòng)、雜音電壓和瞬變電壓應(yīng)小于允許范圍； 2、電源不允許瞬間中斷； 3、供電設(shè)備自動(dòng)工作性能好，做到少人或無(wú)人維護(hù)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,二、交、直流供配電系統(tǒng),(一) 交、直負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器的配置要求 1、直流熔斷器的配置要求：額定電流值應(yīng)不大于最大負(fù)載電流的2倍。各專業(yè)機(jī)房熔斷器的額定電流值應(yīng)不大于最大負(fù)載電流的1.5倍。 2、交流熔斷器的配置要求：其額定電流值，照明回路按實(shí)際負(fù)荷配置,其它回路不大于最大負(fù)荷電流的2倍。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(二) 交流供配電系統(tǒng),1、交流低壓配電系統(tǒng)的組成,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、交流基礎(chǔ)電源,(1) 定義：經(jīng)由市電或備用電站(含移動(dòng)電站)提供的低壓交流電源。 (2) 交流電的產(chǎn)生：通常所說(shuō)的交流市電也叫正弦交流電。 單向交流電：,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,電流方向的判斷： 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向用左手定則可判斷。,解析法： 正弦電流公式：i=ImSin(t-) i： 瞬時(shí)值。 Im：最大值。 ：初相角。 以上三種參數(shù)統(tǒng)稱為正弦交流電的三要素。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,正弦交流電的表示方法：,圖像法：,三相交流電：,在N、S磁極中間裝有鼓形鐵芯，鐵芯上繞有AX、BY、CZ三個(gè)匝數(shù)相同的線圈，它們?cè)诳臻g相隔120度，A、B、C分別為線圈的首端，X、Y、Z分別為線圈的尾端，每個(gè)線圈為發(fā)電機(jī)的一相，線圈本身又稱為發(fā)電機(jī)的相繞組。當(dāng)線圈在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，向逆時(shí)針?lè)较蛞运俣刃D(zhuǎn)時(shí)，繞組AX、BY、CZ就切割磁力線，并產(chǎn)生出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(3) 交流基礎(chǔ)電源的標(biāo)稱電壓,A.單相交流電：用于單相交流用電設(shè)備(如電吹風(fēng)、家用空調(diào)設(shè)備等)。 電壓：220V，頻率：50Hz,電壓(電流)波形：正弦交流電。 B.三相交流電：用于三相交流用電設(shè)備(如電動(dòng)機(jī)、大型空調(diào)設(shè)備等)。 電壓：380V，頻率：50Hz,電壓(電流)波形：正弦交流電，采用三相五線制(即：三根火線，一根零線和一根保護(hù)接地線),電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,（相電壓）,（線電壓）,（相電壓）,(4) 通信設(shè)備對(duì)交流電的要求,1). 電壓范圍： A.通信設(shè)備：是額定電壓的+5%-15% 220V：187V 231V 380V：323V 399V B.通信電源設(shè)備：是額定電壓的+10%-15% 220V：187V 242V 380V：323V 418V 2). 頻率允許變化范圍：50Hz4% 3). 電壓波形正弦畸變率：5%,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、 交流低壓配電,交流低壓配電用電要求 A.保障重點(diǎn)，供電對(duì)象要明確； B.用電設(shè)備供電電壓要分清(三相供電時(shí)不能缺相)； C.使用單相供電時(shí)，盡量保證三相負(fù)荷要平衡，減小電網(wǎng)對(duì)整流設(shè)備的影響； D.市電電源和油機(jī)自備電源的相序要一致 E.交流負(fù)荷的配置應(yīng)留有足夠的容量和通信設(shè)備的發(fā)展需要； F.變壓器零線應(yīng)在近端可靠接地，設(shè)備端零線和保護(hù)接地線嚴(yán)禁混接 G.嚴(yán)格按要求使用開(kāi)關(guān)熔斷器，接線應(yīng)可靠，符合要求(4mm2的電力電纜在接線時(shí)應(yīng)壓接銅接線端子)，防止開(kāi)短路。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(三) 直流供配電系統(tǒng),1、直流供配電系統(tǒng)的組成,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、直流供電方式,充放電供電制： 兩組蓄電池交替向通信設(shè)備供電的方式，也就是一組充電，而另一組供電，適用于市電不穩(wěn)定且耗電量小的通信設(shè)備。 優(yōu)點(diǎn)：供電電壓穩(wěn)定，雜音電壓小。 缺點(diǎn)： 1) 需配備大容量的蓄電池組； 2) 供電效率低； 3) 電池使用壽命短； 4) 維護(hù)工作量大。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(2) 全浮充供電制： 整流器與電池組并聯(lián)向通信設(shè)備供電的方式。整流器一方面給通信設(shè)備供電，一方面給蓄電池浮充/均充。適用于市電穩(wěn)定的大型通信設(shè)備。 優(yōu)點(diǎn)： 1) 電池的濾波作用使雜音電壓大大下降； 2) 電池容量可小，使用壽命大為延長(zhǎng)； 3) 平時(shí)設(shè)備電能取自于整流器，供電效率高； 4) 電壓穩(wěn)定，供電可靠。 缺點(diǎn)：具有一定的雜音(整流器輸出的雜音，蓄電池有可能將雜音濾不干凈)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、直流配電 直流配電方式： 1、 低阻配電方式：采用匯流排把直流電源直接饋送到用電設(shè)備。也稱為匯流式饋電。在這種配電系統(tǒng)中，當(dāng)某負(fù)荷發(fā)生短路時(shí)，瞬態(tài)電壓的變化將影響其它設(shè)備的正常工作，甚至發(fā)生設(shè)備損壞，但此種配電方式回路壓降小。 2、高阻配電方式：各通信設(shè)備的電源饋線，采用高阻電力電纜引入，又稱輻射式饋電。此種配電方式，對(duì)通信設(shè)備影響小，但此種配電方式回路壓降大。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,三、開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí),(一) 直流電源的分類 1、一次直流電源：AC/DC ，就是將交流22V/380V變成直流-48V的電源。 2、二次直流電源：DC/DC ，就是將直流-48V變成適合通信電源設(shè)備使用的直流電源(如：3V、5V、6V、12V、18V、24V等)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(二) 常用元器件介紹 1、晶體二極管 符號(hào)： 特性：具有單向?qū)щ娞匦?PN結(jié)單向?qū)?電壓：硅管是0.60.9V，鍺管是0.10.3V)。 利用這一持性，可以做成整流電路、門電路、穩(wěn)壓二極管等。,2、晶體三極管 符號(hào)： 特點(diǎn)：三極管具有電流放大作用(就是用小電流的變化去控制大電流的變化)。Ie=Ib+Ic，Ic=Ie-Ib(集電極電流和基極電流是反向的)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、穩(wěn)壓二極管 符號(hào)： 利用二極管的反向擊穿特性(穩(wěn)壓二極管的反向D+R1RL 擊穿電壓較普通二極管低)，就是在穩(wěn)壓二極管的兩端加反向 電壓，當(dāng)二極管的反向電壓達(dá)到擊穿電壓時(shí)，電流增大，加 在二極管兩端的電壓基本保持不變， (2CW11的穩(wěn)壓范圍 是3.24.5V) 從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。如圖示。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,4、可控硅 符號(hào)： 如圖：當(dāng)可控硅的控制極開(kāi)關(guān)K合上(加觸發(fā)電壓)時(shí)，這時(shí)可控硅導(dǎo)通，燈泡亮。單向可控硅一般應(yīng)用于直流控制電路，雙向可控硅一般用于交流控制電路。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,5、電阻、電感和電容 符號(hào)： R=V/I XL=L XC=1/ C 特性：(1)、電感L具有通直流隔交流的特性； (2)、電容C-具有通交流隔直流的特性。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,6、變壓器 常用變壓器的形式：,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(三) 整流、濾波及穩(wěn)壓(直流電壓的產(chǎn)生),1、整流電路的分類,整流效率：UL=0.45u2 優(yōu)點(diǎn)：使用元件少，電路簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：整流效率低。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1) 半波整流電路,(1)、晶體二極管整流電路,以半波整流電路為例。,uL,當(dāng)正弦交流電的正半周到來(lái)時(shí)，也就是上正下負(fù)時(shí)，晶體二極管兩端加正向電壓，二極管導(dǎo)通。經(jīng)電感、電容濾波后，電路中負(fù)載RL上就得到穩(wěn)定的直流(V=UL+VC)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,當(dāng)正弦交流電的負(fù)半周到來(lái)時(shí)，也就是上負(fù)下正時(shí)，晶體二極管兩端加反向電壓，二極管不導(dǎo)通，電路中負(fù)載RL沒(méi)有電流通過(guò)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2) 全波整流電路,整流效率：UL=20.45u2=0.9 u2（實(shí)際在0.75左右） 優(yōu)點(diǎn)：(1) 在交流電的正負(fù)半周中均有直流輸出； (2) 輸出波形的脈動(dòng)減小了，直流成份增加了，整流效率提高了。 缺點(diǎn)：電源變壓器的利用率較低，只用了一半。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3) 橋式整流電路,優(yōu)點(diǎn)：提高了變壓器的利用率，其它同全橋整流電路。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1) 單相半波可控硅整流電路,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(2)、可控硅整流電路,當(dāng)u2為正時(shí)，SCR陽(yáng)極為正，此時(shí)，當(dāng)SCR控制極電壓上升時(shí)(正向電壓)，RL上有電壓輸出，如果當(dāng)SCR控制極電壓下降時(shí)(反向電壓)，RL上無(wú)電壓輸出。 當(dāng)u2為負(fù)時(shí)，SCR陽(yáng)極加反向電壓，此時(shí)，不管SCR控制極加什么電壓，可控硅均不導(dǎo)通，RL上無(wú)電壓輸出。 可控硅整流電路同二極管整流電路相比，一個(gè)最顯著的特點(diǎn)就是，增加了控制電路，控制電路的相位必須同輸入交流電源的相位同步，所以，我們又叫可控硅整流器為相控整流器。,2) 單相半控橋式整流電路,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3) 單相全控橋式整流電路,電路中的二極管為續(xù)流二極管，主要是為了避免輸出電壓出現(xiàn)負(fù)值。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,另外，還有三相整流電路，其電路同上述電路近似，這里就不在講述了。,四、高頻開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí),(一) 相控整流電源與高頻開(kāi)關(guān)電源的比較,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1、什么叫高頻開(kāi)關(guān)電源？ 開(kāi)關(guān)電源將交流電源通過(guò)電力電子開(kāi)關(guān)器件的切換及磁性元器件的能量傳遞，從而將交流電變換為直流電的電源系統(tǒng)，就是開(kāi)關(guān)電源。 高頻開(kāi)關(guān)電源工作頻率在50KHz以上的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)(其工作頻率提高1000倍以上)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、相控整流電源與高頻開(kāi)關(guān)電源的比較,(二) 高頻開(kāi)關(guān)電源的組成、工作原理及維護(hù),1、一般開(kāi)關(guān)電源的組成,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,一般開(kāi)關(guān)電源，比如電視機(jī)、電腦的開(kāi)關(guān)電源，其工作頻率為50Hz。,2、高頻開(kāi)關(guān)電源的組成,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、高頻開(kāi)關(guān)電源的分類(主要圍繞DC/DC來(lái)分),根據(jù)DC/DC變換器的工作原理分：脈寬調(diào)制型(PWM)和諧振型； 根據(jù)輸入輸出電路的關(guān)系分：不隔離式和隔離式； 根據(jù)輸入輸出電壓的關(guān)系分：升壓式和降壓式； 根據(jù)變換器的結(jié)構(gòu)分： A 單端反激式 B 單端正激式 C 推挽式 D 半橋式 E 全橋式,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)示意圖,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,4、高頻開(kāi)關(guān)電源的工作原理,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(1)、主電路,交流輸入濾波：處于整流模塊的輸入端，包括低通濾波器、浪涌抑制等電路。其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過(guò)濾，同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜音反饋到公共電網(wǎng)。 整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，并向功率因數(shù)校正電路提供穩(wěn)定的直流電源。 功率因數(shù)校正：為了消除由整流電路引起的諧波電流污染電網(wǎng)和減小無(wú)功損耗來(lái)提升功率因數(shù)。 逆變：將直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開(kāi)關(guān)的核心部分，在一定范圍內(nèi)，頻率越高，體積重量與輸出功率之比越小。 輸出整流與濾波：由高頻整流濾波及抗電磁干擾等電路組成組成，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,高頻開(kāi)關(guān)電源逆變器工作過(guò)程 以推挽式為例：,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(2)、控制電路,一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。,(3)、檢測(cè)電路,除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)供值班人員觀察、記錄。,(4)、輔助電源,提供開(kāi)關(guān)整流器本身所有電路工作所需的各種不同要求的電源（交直流各種等級(jí)的電壓電源）。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,高頻變換減小變壓器體積原理,U=4BSfN 式中：U是變壓器電壓，單位為V B是磁通，單位為Gs S是變壓器鐵芯截面積，單位為2 F是變壓器工作頻率，單位為Hz N是變壓器繞組匝數(shù) 從公式可以看出，在變壓器電壓和磁通（與電流有關(guān)）一定的情況下，即變壓器功率一定的情況下，工作頻率越高，變壓器的鐵芯截面積可以做得越小，繞組匝數(shù)也可以越少。,5、高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng) (以MCS3000電源系統(tǒng)為例),(1) 清潔與保養(yǎng) 1) 平常：本直流供電系統(tǒng)幾乎不需要任何保養(yǎng)，即可維 持長(zhǎng)時(shí)期的運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)面板或外蓋表面皆經(jīng)特殊外觀處 理，故在清潔機(jī)身時(shí)，切勿使用有機(jī)性溶劑或揮發(fā)性溶 劑(以免外觀受損進(jìn)而引起腐蝕)。平時(shí)只需以毛刷清除外 殼和面板的灰塵，必要時(shí)可使用溫和性清潔劑(如肥皂)或 清水擦拭。(不能用噴霧罐，或沾水太多，以致滲入內(nèi)部造 成電氣短路) 2)定期：每月目視檢查配電銅排接點(diǎn)是否因高溫變色(最 好用適當(dāng)溫度計(jì)量取)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(2) 整流模塊的移出與替換,1) 整流模塊的移出 注意：整流模塊移出后，暴露在機(jī)柜內(nèi)部的通電直流電 壓總線，應(yīng)注意安全，避免以手或工具碰觸。 A 將交流輸入斷路器(在整流模塊面板上)切至OFF。 B 此時(shí)查看CSU的數(shù)據(jù)中模塊數(shù)據(jù)，該臺(tái)SMR位置為關(guān) 閉。 C 將鎖住整流模塊的把手向下按后，向外拉出。 D 先抓住整流模塊把手慢慢拉出，再用另一只手托住整流 模塊的后半截，然后完全抽離機(jī)柜。 E 此時(shí)看CSU的記錄，該臺(tái)SMR位置關(guān)閉，并且移除該 臺(tái)SMR。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2) 整流模塊的替換 A 將欲替換整流模塊的交流輸入斷路器(在整流模塊面板上 方)切至OFF。 B 抓住整流模塊把手，用另外一只手拖住整流模塊的后半 截抬起，調(diào)整整流模塊的位置，使整流模塊在下邊的溝槽對(duì) 準(zhǔn)機(jī)柜下邊的滑軌，對(duì)準(zhǔn)后保持均勻垂直慢慢推入到底。 C 將整流模塊把手向內(nèi)推，鎖定SMR單機(jī)。 D 將此臺(tái)整流模塊的交流輸入斷路器向右切至ON。 注意：若能在線外將此臺(tái)整流模塊先調(diào)整設(shè)定好為最佳。 E 查核或重新設(shè)定替換整流模塊 F 查看CSU的模塊資料，該臺(tái)是否狀態(tài)為OK，是否均流 及溫度是否正常。 G 查看CSU的記錄資料，該臺(tái)SMR是否加入運(yùn)轉(zhuǎn)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(3)整流模塊風(fēng)扇更換,風(fēng)扇因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，常使其壽命減短，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有風(fēng)扇故 障或異常出現(xiàn)時(shí)，則應(yīng)立即進(jìn)行更換以維持高性能的運(yùn)轉(zhuǎn)。 1) 將風(fēng)扇故障的整流模塊關(guān)機(jī)(AC開(kāi)關(guān))。 2) 依整流模塊的移出步驟，將其由系統(tǒng)機(jī)柜取出。 3) 將該臺(tái)SMR的塑料面板拆除。 4) 將故障的風(fēng)扇上的四個(gè)固定螺絲卸下后換上新的風(fēng)扇。 (需注意出線位置須和原來(lái)的位置一樣) 5) 依序?qū)L(fēng)扇螺絲鎖回，連接器插上。 6) 依整流模塊的替換步驟，將其裝回系統(tǒng)機(jī)柜，完成必要 步驟后即完成更換作業(yè)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,6、開(kāi)關(guān)電源模塊的配置,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(三) UPS系統(tǒng)簡(jiǎn)單介紹,1、UPS的主要功能 (1) 雙路電源之間的無(wú)間斷切換。 (2) 隔離干擾功能 在UPS中，交流輸入電壓經(jīng)整流后，經(jīng)逆變器再逆變成 交流，對(duì)負(fù)載供電，這樣可將電網(wǎng)電壓瞬時(shí)間斷、諧波、電 壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)以及其它噪聲等電網(wǎng)干擾與負(fù)載隔離，可 以使負(fù)載不干擾電網(wǎng)，又使電網(wǎng)中的干擾不影響負(fù)載。 (3) 電壓變換功能：將輸入電壓變換成負(fù)載需要的電壓。 (4) 頻率變換功能：將輸入電壓頻率(50Hz)變換成負(fù)載需 要的電壓頻率(50、60、400Hz等)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(5) 后備功能： 在UPS中，交流市電正常時(shí)，UPS將交流市電整流，逆 變成負(fù)載所需要的交流向負(fù)載供電(在線式)或經(jīng)旁路開(kāi)關(guān)向 負(fù)載供電(后備式)，當(dāng)市電中斷時(shí)，UPS中配套蓄電池貯存 的電能，經(jīng)逆變器逆變成交流向負(fù)載供電，后備時(shí)間的長(zhǎng) 短，與配套蓄電池的容量有關(guān)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,旁路開(kāi)關(guān),2、UPS系統(tǒng)組成,(1) 在線式UPS系統(tǒng)的組成原理方框圖,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,當(dāng)市電正常時(shí)，輸入電壓經(jīng)整流濾波、逆變、輸出變壓器和輸出濾波器，向負(fù)載供電，同時(shí)，向蓄電池充電。 當(dāng)市電中斷時(shí)，UPS工作在后備狀態(tài)，逆變器將蓄電池的電壓輪換成交流電，向負(fù)載供電。 市電正常，但逆變器故障或輸出過(guò)載時(shí)，UPS工作在旁路狀態(tài)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)切換到市電端，市電直接向負(fù)載供電。,(2) 后備式UPS系統(tǒng)的組成原理方框圖,當(dāng)市電正常時(shí)，UPS工作于旁路狀態(tài)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換到 市電輸入端，輸入市電經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、輸出變壓器向負(fù)載供電。 當(dāng)市電中斷(或電壓過(guò)高、過(guò)低)時(shí)，UPS工作于后備狀 態(tài)，檢測(cè)電路檢測(cè)到市電故障后，啟動(dòng)逆變器并將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 切換到逆變器端，蓄電池電壓經(jīng)逆變器逆變成交流，經(jīng)輸出 變壓器向負(fù)載供電。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,五、蓄電池基礎(chǔ)知識(shí)(閥控式鉛酸蓄電池),(一)、蓄電池的特點(diǎn),電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,通信電源蓄電池 電池放電電流小，容量大，壽命長(zhǎng)，每節(jié)單體2V（一般2.23V左右），一組48V電池由24節(jié)單體串聯(lián)組成。 UPS蓄電池 電池能大電流放電，容量小，壽命較短，常見(jiàn)的UPS蓄電池每個(gè)單體電壓為12V，如果配置32節(jié)電池，則電池組端電壓可達(dá)384V。 啟動(dòng)電池 由于油機(jī)啟動(dòng)時(shí)間十分短促，僅為58秒，因此要求蓄電池滿足高速率大電流放電的要求。油機(jī)啟動(dòng)電池多采用24V電池組。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(二)、閥控式密封鉛酸蓄電池的特點(diǎn),1、電池荷電出廠，安裝時(shí)不需要輔助設(shè)備，安裝后即可使 用； 2、在電池整個(gè)使用壽命期間，無(wú)需添加水，調(diào)整酸比重等 維護(hù)工作，具有“免維護(hù)”功能； 3、不漏液、無(wú)酸霧、不腐蝕設(shè)備，可以和通信設(shè)備安裝在 同一房間，節(jié)省了建筑面積和人力； 4、采用具有高吸附電解液能力的隔板，化學(xué)穩(wěn)定性好，加 上密封閥的配置，可使蓄電池在不同方位安置； 5、電池壽命長(zhǎng)，25下浮充狀態(tài)使用可達(dá)10年以上； 6、與同容量防酸式蓄電池相比，閥控式密封蓄電池體積小、 重量輕、自放電低。,(三)、閥控蓄電池構(gòu)成與分類,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1、閥控式鉛酸蓄電池的作用有： (1) 荷電備用:當(dāng)市電異常或在整流器不工作的情況 下，由蓄電池單獨(dú)供電，擔(dān)負(fù)起對(duì)全部負(fù)載供電的任 務(wù)，起到備用作用。 (2) 平滑濾波:在市電正常時(shí)，雖然蓄電池不擔(dān)負(fù)向通 信設(shè)備供電的主要任務(wù)，但它與供電主要設(shè)備整流 器并聯(lián)運(yùn)行，能改善整流器的供電質(zhì)量。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、閥控式鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu),(1) 正負(fù)極板組 (2) 隔板 (3) 電解液 (4) 安全閥 (5) 殼體,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(1) 正負(fù)極板組,正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛（Pb）。 VRLA的極板大多為涂膏式，這種極板是在板柵上敷涂由活性物質(zhì)和添加劑制成的鉛膏，經(jīng)過(guò)固化、化成等工藝過(guò)程而制成。,(2) 隔板,閥控式鉛酸蓄電池中的隔板材料普遍采用超細(xì)玻璃纖維。 隔板與極板緊密保持接觸。它的主要作用有： (1)吸收電解液； (2)提供正極析出的氧氣向負(fù)極擴(kuò)散的通道； (3)防止正、負(fù)極短路。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(3) 電解液,鉛蓄電池的電解液是用純凈的濃硫酸與純水配置而成。 它與正極和負(fù)極上活性物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換。,(4) 安全閥,一種自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉的排氣閥，具有單向性，內(nèi)有防酸霧墊。 只允許電池內(nèi)氣壓超過(guò)一定值時(shí)，釋放出多余氣體后自動(dòng)關(guān)閉，保持電池內(nèi)部壓力在最佳范圍內(nèi)。,(5) 殼體,材料應(yīng)滿足耐酸腐蝕，抗氧化，機(jī)械強(qiáng)度好，硬度大，水氣蒸發(fā)泄漏小，氧氣擴(kuò)散滲透小等要求。 一般采用改良型塑料：如PP、PVC、ABS等材料。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、蓄電池的分類,（1）按不同用途和外形結(jié)構(gòu)：分有固定式和移動(dòng)式兩大類。 （2）按極板結(jié)構(gòu)分為：涂膏式、化成式、半化成式、玻 璃絲管式等。 （3）按電解液的不同分為：酸性和堿性。 （4）按電解液數(shù)量分為：貧液式和富液式。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,4、閥控式鉛酸蓄電池的型號(hào),電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(四)、蓄電池的工作原理,正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上 的活性物質(zhì)為純鉛（Pb）。 電解液由蒸餾水和純硫酸按一定的比例配制而成。 正負(fù)極板上活性物質(zhì)的性質(zhì)不同，當(dāng)兩種極板放置在同 一硫酸溶液中時(shí)，各自發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生不同的 電極電位。,1、蓄電池的內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)原理：,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、蓄電池在充、放電過(guò)程的特點(diǎn),正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)都不斷轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U（PbSO4）。 蓄電池的內(nèi)阻增加。 電解液的比重逐漸下降，電動(dòng)勢(shì)逐漸降低。 至放電終了時(shí)，蓄電池的端電壓下降到1.8V左右。,(1) 蓄電池在放電過(guò)程的特點(diǎn),(2) 蓄電池在充電過(guò)程的特點(diǎn),正極板上的硫酸鉛（PbSO4）逐漸變?yōu)槎趸U（PbO2）。負(fù)極板上的硫酸鉛逐漸變?yōu)楹＞d狀鉛（Pb）。 蓄電池的內(nèi)阻增加。 電解液的比重逐漸增加，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)也逐漸增加。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、蓄電池的氧循環(huán)原理,閥控蓄電池的氧循環(huán)原理就是：從正極周圍析出的氧 氣，通過(guò)電池內(nèi)循環(huán)，擴(kuò)散到負(fù)極被吸收，變?yōu)楣腆w氧化鉛 之后，又化合為液態(tài)的水，經(jīng)歷了一次大循環(huán) 。,4、閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),閥控式鉛酸蓄電池采用負(fù)極活性物質(zhì)過(guò)量設(shè)計(jì)，正極 在充電后期產(chǎn)生的氧氣通過(guò)隔板（超細(xì)玻璃纖維）空隙擴(kuò)散 到負(fù)極，與負(fù)極海綿狀鉛發(fā)生反應(yīng)變成水，使負(fù)極處于去極 化狀態(tài)或充電不足狀態(tài)，達(dá)不到析氫過(guò)電位，所以負(fù)極不會(huì) 由于充電而析出氫氣，電池失水量很小，故使用期間不需加 酸加水維護(hù),克服了傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池的主要缺點(diǎn)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,5、閥控鉛蓄電池的容量,電池容量是電池貯存電量多少的標(biāo)志，有理論容量、 額定容量、實(shí)際容量之分。 （1）理論容量：理論容量是假設(shè)活性物質(zhì)全部反應(yīng)放 出的電量。 （2）額定容量：規(guī)定在25環(huán)境下，以10小時(shí)率電流 放電至終了電壓所能達(dá)到的容量，用符號(hào)C10表示。 I10 C10 /10 。 （3）實(shí)際容量又稱為使用容量，它表示在預(yù)定的放電 條件下，電池實(shí)際所放出的電量。不是恒定的常數(shù)。,(五)、閥控鉛蓄電池的使用與維護(hù),電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,1、蓄電池的安裝,(1) 電池為荷電出廠，必須小心操作，忌短路。 (2) 連接螺絲必須擰緊，但也不要擰緊力過(guò)大而使極柱嵌銅件損壞。 (3) 安裝末端連接件和整個(gè)電源系統(tǒng)導(dǎo)通前，應(yīng)認(rèn)真檢查正負(fù)極性及測(cè)量系統(tǒng)電壓。 (4) 不能將容量、性能和新舊程度不同的電池連在一起使用。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、蓄電池的充電特性,（1）補(bǔ)充充電(初始充電),閥控鉛酸蓄電池是荷電出廠，由于自放電等原因，投入運(yùn)行前要做初始均充充電和一次容量實(shí)驗(yàn)。補(bǔ)充充電應(yīng)采用低壓恒壓充電方法，充電電壓應(yīng)按廠家使用說(shuō)明書進(jìn)行。,(2) 浮充充電,浮充電壓：2.23伏2.27伏單體（25) 浮充電壓需依照環(huán)境溫度的變化，而作相應(yīng)調(diào)整。 為使浮充電流保持不變，需按溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，即調(diào)整浮充電壓。 環(huán)境溫度自25升或降1，每個(gè)電池端壓隨之減或增34mV方可保持浮充電流不變。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,（3）均衡充電,蓄電池在使用過(guò)程中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生比重、端電壓等不均衡情況，為防止這種不均衡擴(kuò)展成為故障電池，所以要定期履行均衡充電。 凡遇下列情況需進(jìn)行均衡充電： 浮充電壓有兩只以上低于2.18V只； 擱置不用時(shí)間超過(guò)三個(gè)月。 全浮充運(yùn)行達(dá)六個(gè)月。 放電深度超過(guò)額定容量的20%。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3、蓄電池組常規(guī)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量和維護(hù),(1) 電池外觀的檢查,用目測(cè)法檢查蓄電池的外觀有無(wú)漏液、變形、裂紋、污跡、極柱和連接條有無(wú)腐蝕及螺母是否松動(dòng)等現(xiàn)象。,(2) 電池端電壓及偏差,電壓的均勻性有二個(gè)指標(biāo)，一個(gè)為靜態(tài)，另一個(gè)為動(dòng)態(tài)。 各單體電池開(kāi)路電壓最高與最低的差值應(yīng)不大于20mV(2V電池)、50mV(6V電池)、100mV(12V電池)。 蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)，各單體電池電壓之差應(yīng)不大于90mV(2V電池)、240mV(6V電池)、480mV(12V電池)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,(3) 標(biāo)示電池,標(biāo)示電池的選定應(yīng)在電池放電的終了時(shí)刻查找單體端電壓最低的電池一至二只為代表，但標(biāo)示電池不一定是固定不變的，相隔一定時(shí)間后應(yīng)重新確認(rèn)。,(4) 電池極柱壓降,電池間的連接條和極柱的連接處有接觸電阻存在,在電池充電和放電過(guò)程中連接條上將會(huì)產(chǎn)生極柱壓降。 接觸電阻越大，充放電時(shí)產(chǎn)生的壓降越大，結(jié)果造成受電端電壓下降而影響通信，其次造成連接條發(fā)熱，產(chǎn)生能耗。嚴(yán)重時(shí)甚至使連接條發(fā)紅，電池殼體熔化等嚴(yán)重的安全隱患。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,4、維護(hù)過(guò)程中的注意事項(xiàng),1.為保證蓄電池的使用壽命，最好不要使蓄電池有過(guò)放電。 2一些整流器（開(kāi)關(guān)電源）的參數(shù)設(shè)置（如浮充電壓，均充電壓， 均充的頻率和時(shí)間，轉(zhuǎn)均充判據(jù)，轉(zhuǎn)浮充判據(jù)，環(huán)境溫度，溫度補(bǔ) 償系數(shù)，直流輸出過(guò)壓告警，欠壓告警，充電限流值等），要跟各蓄 電池廠家溝通后再具體確定。 3.每個(gè)機(jī)房的蓄電池配置容量最好在8-10小時(shí)率比較合適。頻繁的 大電流放電會(huì)使蓄電池使用壽命縮短。 4.每月應(yīng)檢查的項(xiàng)目如下： 單體和電池組浮充電壓； 電池的外殼和極柱溫度； 電池的殼蓋有無(wú)變形和滲液； 極柱，安全閥周圍是否滲液和酸霧溢出； 5.每半年做一次連接條的擰緊工作，以保證蓄電池安全運(yùn)行。 6.要定期考察電池的儲(chǔ)備容量。,六、安全用電常識(shí)、通信接地,(一) 安全用電 1、安全用電技術(shù)措施,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2、安全用電組織措施 (1) 搞好安全用電常識(shí)的宣傳和教育，貫徹“安全第一，預(yù) 防為主”； (2) 落實(shí)安全操作規(guī)程： 1) 倒閘操作規(guī)程： 倒閘操作是指合上或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)、閘刀和熔斷器以及與此有關(guān)的操作。如交直流回路的合上或斷開(kāi)，熔斷器的變更，市電、油機(jī)的轉(zhuǎn)換操作，相序校核等。 倒閘操作應(yīng)按規(guī)定的操作順序由兩人以上電力機(jī)務(wù)員進(jìn)行操作，一人操作，一人監(jiān)護(hù)。 倒閘操作的基本程序是： A 切斷電源時(shí)，先斷開(kāi)分路負(fù)荷，再操作主閘刀防止帶負(fù)荷拉閘； B 合上電源時(shí)，為防止帶負(fù)荷合閘，應(yīng)先合上主閘刀，再合上分路負(fù) 荷開(kāi)關(guān)。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,2) 移動(dòng)電具的使用規(guī)程： 移動(dòng)電具是指無(wú)固定裝置地點(diǎn)，無(wú)固定操作人員的生 產(chǎn)設(shè)備及電動(dòng)工具。 A 專人管理，定期進(jìn)行安全檢查； B 使用中如需搬動(dòng)，應(yīng)先停止工作，斷開(kāi)電源后再操作； C 有金屬外殼的電動(dòng)工具，使用前應(yīng)可靠接地； D 接通電源前應(yīng)分清交流電的火線、零線和地線，以及單 相/三相電源； E 移動(dòng)電具的引線、插頭和開(kāi)關(guān)應(yīng)完整無(wú)損，使用前應(yīng)認(rèn) 真檢查驗(yàn)證。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,3) 不停電工作的安全規(guī)程：是指交直流電源設(shè)備在日常維 護(hù)中，工程割接時(shí)工作人員必須帶電操作時(shí)的安全操作規(guī)程。 A 一般規(guī)則： a 嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)護(hù)制度，由兩人以上，經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的熟練 工作人員操作，專人監(jiān)護(hù)； b 金屬工具的裸露部分，必須嚴(yán)格絕緣； c 帶電割接時(shí)，事前必須向有關(guān)部門和主管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行書面 報(bào)告，如果是現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備，還必須寫出現(xiàn)網(wǎng)操作單，經(jīng)批準(zhǔn) 后，再行操作。 d 操作中，具有主備用輸入電源的交直流設(shè)備，應(yīng)分清主 備用，確定主用或備用開(kāi)關(guān)(熔斷器)在短時(shí)間內(nèi)能夠承擔(dān)設(shè) 備的安全供電需要；只有一路輸入電源的交直流設(shè)備，盡量 采用關(guān)機(jī)割接，不能關(guān)機(jī)的交直流設(shè)備，應(yīng)采用其它安全的 輔助供電方法。,電源基礎(chǔ)知識(shí)介紹,B 人身防護(hù) a 操作前，應(yīng)將人體作好絕緣防護(hù)(人體安全電壓是 36V ，直流安全電流為50mA ，交流安全電流為10mA)，穿 絕緣鞋，戴絕緣手套等。 b 人體還要作好接地防護(hù)，