新型电信电源系统与设备

第一章 概论
１．１ 现代电信设备和电源系统……………………………… １
１．１．１ 现代电信设备和电源……………………………… １
１．１．２ 现代电信设备对电源供电的要求………………… ２
１．１．３ 新型电信电源系统的组成………………………… ３
１．２ 电信电源设备和供电系统的发展概要………………… １０
１．２．１ 直流电源设备和供电系统的变革………………… １０
１．２．２ 交流电源设备和供电系统的变革………………… １１
１．３ 电信电源系统的工程建设和维护管理………………… １２
１．３．１ 工程建设方面的特点……………………………… １２
１．３．２ 维护管理方面的特点……………………………… １４
１．４ 电信电源的规范、规程和标准………………………… １５

第二章 交流供电系统
２．１ 交流供电的构成………………………………………… １７
２．１．１ 交流供电的种类…………………………………… １７
２．１．２ 市电交流供电系统…………………………………… １７
２．１．３ 交流供电系统的接地…………………………………… １８
２．２ 交流供电的质量指标………………………………………… ２３
２．２．１ 国家标准规定的交流电源供电电压、频率及谐波的规定……………２３
２．２．２ 电信交流电源供电电压及频率要求…………………… ２４
２．２．３ ＩＴＵ Ｋ．３４对交流电源的接口建议……………… ２５
２．２．４ 交流电源中的干扰电压…………………………………… ２５
２．２．５ 提高电能指标的措施………………………………… ２５
２．３ 高压交流供电系统…………………………………… ２８
２．３．１ 高压交流供电系统组成………………………………… ２８
２．３．２ 电信局站变电所高压供电系统……………………… ２９
２．３．３ 工程设计中常用的高压供电系统接线…………………… ３１
２．４ 高压配电设备及电力变压器的产品系列……………………… ４６
２．４．１ 高压配电设备和设备选择…………………………… ４６
２．４．２ 变压器的产品系列和容量选择……………………… ６０
２．５ 低压交流供电系统……………………………………… ６４
２．５．１ 低压交流供电系统的组成…………………………… ６４
２．５．２ 市电供电电源与备用电源的切换方式…………………７０
２．５．３ 电力室交流供电系统…………………………………… ７１
２．５．４ 低压配电设备的选择…………………………………… ７２
２．５．５ 低压稳压设备的选择……………………………… ７４
２．６ 变电所的信号装置…………………………………………… ７８
２．６．１ 信号装置的分类………………………………… ７８
２．６．２ 集中式中央信号装置…………………………………… ７９
２．７ 柴油发电机组交流供电系统……………………………７９
２．７．１ 电信局（站）的自备电源……………………７９
２．７．２ 电信局（站）柴油发电机组的种类和用途………………… ８２
２．７．３ 柴油发电机组的结构分类及特点…………………………… ８３
２．７．４ 柴油发电机组系统的组成…………………………… ８９
２．７．５ 柴油发电机组的功率…………………………… ９７
２．７．６ 柴油发电机组的交流供电系统…………………………１００
２．８ 燃气轮发电机组的交流供电系统…………………………… １０２
２．８．１ 燃气轮发电机组的发展概况……………………… １０２
２．８．２ 燃气轮发电机组与柴油发电机的比较………………… １０３
２．８．３ 燃气轮机的分类………………………………………… １０４
２．８．４ 燃气轮机的工作原理和结构组成…………………… １０７
２．８．５ 燃气轮发电机组系统的组成…………………………… １１１
２．８．６ 国内外燃气轮发电机组示例…………………………… １１７
２．９ 变电所及备用发电机组机房的设置…………………………… １２１
２．９．１ 变电所与发电机组机房均设在电信枢纽楼内的方案……………… １２１
２．９．２ 变电所及备用发电机组机房部分设在电信枢纽楼内………………… １２５
２．９．３ 变电所及备用发电机组机房均设在电信枢纽楼外的方案………………… １２６
２．９．４ 变电所的型式及机房电源设备的布置…………………………… １２７
２．１０ 交流不间断电源供电系统………………………… １３１
２．１０．１ 逆变器……………………………………………… １３２
２．１０．２ 静止型交流不间断电源设备…………………………… １３４
２．１０．３ 旋转型交流不间断电源（Ｒｏｔａｒｙ ＵＰＳ）设备…………………… １４０
2．１０．４ 静止型交流不间断电源设备示例……………………………… １４５

第三章 直流电源系统
３．１ 直流电源的种类和组成…………………………… １５５
３．１．１ 概述………………………… １５５
３．１．２ 直流基础电源…………………………… １５５
３．１．３ 国际上有关直流电源的标准和建议……………………… １５７
３．１．４ 直流电源的种类……………………………………… １６０
３．１．５ 直流供电系统的组成……………………………… １６３
3.２ 直流电源的配电系统…………………………………… １６４
３．２．１ 低阻配电系统……………………………………… １６４
３．２．２ 高阻配电系统…………………………… １６５
３．２．３ 电子熔断器…………………………………… １６７
３．２．４ 直流配电设备的规格和要求……………………… １６８
３．３ 高频开关整流器…………………………………… １７０
３．３．１ 高频开关整流器的组成、原理和特点…………………… １７０
３．３．２ 高频开关整流器的分类…………………………… １７２
３．３．３ 功率因数校正电路…………………………… １７３
３．３．４ 高频功率电力电子器件………………… １８１
３．３．５ 功率变换电路…………………………… １８４
３．３．６ 高频开关整流器的控制电路……………………… １８６
３．３．７ 高频开关整流器的主要技术指标………… １９２
３．４ 直流电源供电方式…………………………………… １９５
３．４．１ 整流器独立供电方式………………………… １９５
３．４．２ 整流器、蓄电池供电方式……………………… １９５
3．４．３ 直流－直流变换器供电方式………………………… １９７
3．４．４ 自然能、蓄电池供电方式…………………………………… １９７
３．４．５ 不间断蓄电池系统（ＵＢＳ）供电方式………………………… １９８
３．４．６ 整流器、燃料电池供电方式…………………………… １９８
３．４．７ 浮充供电系统调压方式………………………… １９９
３．５ 蓄电池…………………………………… ２０１
３．５．１ 概述…………………………… ２０１
３．５．２ 铅酸蓄电池…………………………… ２０２
３．５．３ 阀控式密封铅酸蓄电池………………………… ２０５
３．５．４ 碱性蓄电池……………………… ２２１
３．５．５ 锂蓄电池…………………… ２３３
３．５．６ 镍氢蓄电池…………………… ２４３
３．６ 典型的直流电源设备简介…………………… ２５０
３．６．１ 概述……………………………… ２５０
３．６．２ 双登牌ＧＦＭ ＶＲＬＡ蓄电池……………………… ２５０
３．６．３ ＤＵＭ１４及ＤＵＭ３４大容量高频开关电源系统……………… ２５１
３．６．４ ＰＲＳ７００／１０００智能高频开关电源设备………………… ２５５
３．６．５ 谐振式高频开关电源……………………………… ２６１

第四章 新型独立电源供电设备
４．１ 概述……………………………………… ２６４
４．２ 太阳电池………………………………… ２６５
４．２．１ 太阳电池原理和性能………………………… ２６５
４．２．２ 太阳电池的结构和供电系统………………………… ２６９
４．３ 风力发电机…………………………………… ２７３
４．３．１ 风力发电机原理、性能和构成…………………… ２７３
４．３．２ 风力发电机电源供电系统…………………… ２７５
４．３．３ 太阳电池和风力发电机电源混合供电系统………………… ２７６
４．４ 热电发电机（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ）……… ２７７
４．４．１ 热电发电机原理和性能……………………… ２７７
４．４．２ 热电发电机的构成和系列规格…………………… ２７８
４．４．３ 热电发电机供电系统……………………… ２８０
４．５ 闭环蒸汽涡轮发电机（Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｙｃｌｅ Ｖａｐｏｒ Ｔｕｒｂｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ）……… ２８２
４．５．１ 闭环蒸汽涡轮发电机原理、性能和构成…………………… ２８２
４．５．２ 闭环蒸汽涡轮发电机供电系统………………………… ２８４
４．５．３ 闭环蒸汽涡轮发电机与其他能源构成的混供电系统…………… ２８５
４．６ 燃料电池…………………………………………… ２８５
４．６．１ 燃料电池的原理、性能、种类和结构………… ２８５
４．６．２ 国外应用的燃料电池供电系统………………… ２８７

第五章 电信电源的监控系统
５．１ 概述…………………………………………… ２９０
５．２ 电信电源系统的监控内容………………………… ２９１
５．３ 监控系统的组成和功能……………………… ２９５
５．３．１ 监控系统的组成……………………………… ２９５
５．３．２ 监控系统的功能…………………………… ２９６
５．４ 监控系统的网络连接…………………………… ２９７
５．４．１ 监控系统网络连接的基本概念……………… ２９７
５．４．２ 监控系统网络连接方式……………………… ２９９
５．５ 电信局（站）的电视图像监视系统…………………… ３００
５．５．１ 电视图像监视系统的组成…………………… ３００
５．５．２ 图像监视设备的性能……………………… ３０１
５．５．３ 数字视频技术…………………………３０２
５．６ 监控系统示例………………………………… ３０３
５．６．１ 大诚动力及环境集中监控系统………………… ３０３
５．６．２ 微波和光缆无人中继站电源和环集中监控系统简介………… ３１４

第六章 接地和防雷
６．１ 接地系统……………………………………… ３１６
６．１．１ 接地系统的组成与各部分的功能……………………… ３１６
６．１．２ 接地的分类……………………………………… ３１７
６．１．３ 分设和合设的接地系统………………………………… ３２１
６．２ 电信局（站）接地电阻值………………………………… ３２３
６．２．１ 我国电信局（站）接地电阻值…………………………… ３２３
６．２．２ 国外电信局（站）的接地电阻值………………………… ３２３
６．３ 接地系统的电阻和土壤的电阻率…………………………… ３２６
６．３．１ 工频接地电阻和冲击接地电阻…………………………… ３２６
６．３．２ 接地系统的电阻……………………………………… ３２６
６．３．３ 土壤的电阻率…………………………………… ３２７
６．４ 接地系统的设计………………………………………… ３２９
６．４．１ 单个接地体的计算…………………………………… ３２９
６．４．２ 多个接地极组成的接地体的计算………………………………… ３３１
６．４．３ 常用角钢和钢管多极接地体接地电阻的计算图表……………… ３３２
６．４．４ 不同季节的接地电阻的计算……………………… ３３２
６．４．５ 接地体和接地导线的选择…………………………３３３
６．５ 人工降低接地电阻的方法………………………………… ３３６
６．５．１ ３种人工降低接地电阻的方法………………………… ３３６
６．５．２ 降阻剂接地电极的施工方法………………………… ３37
６．６ 接地电阻和土壤电阻率的测量………………………… ３３８
６．６．１ 测量接地电阻的方法…………………………… ３３８
６．６．２ 土壤电阻率的测量及接地电阻测量仪器……………………… ３４２
６．７ 电源系统的防雷保护………………………………… ３４３
６．７．１ 电源系统的过电压保护……………………… ３４３
６．７．２ 雷电的形成和特征…………………… ３４５
６．７．３ 电信电源系统防雷保护原则…………………… ３４7
６．７．４ 氧化锌压敏电阻避雷器………………………… ３４８
６．７．５ 交流低压ＴＮ和ＴＴ系统内装设电涌保护器（ＳＰＤ）的要求………… ３４９
６．７．６ 电信电源系统防雷保护主要措施……………………… ３５３

第七章 电信电源设备和系统的可靠性
７．１ 可靠性的意义和计算公式…………………………３５４
７．１．１ 可靠性的意义………………………………… ３５４
７．１．２ 可靠性的计算公式………………………… ３５４
７．２ 市电供电和电源设备的可靠性指标…………………… ３６２
７．２．１ 市电电源的可靠性指标……………………………… ３６２
７．２．２ 电源设备的可靠性指标………………………… ３６２
７．３ 电信局（站）电源系统可靠性指标………………………… ３６４

第八章 各类电信局（站）的供电系统
８．１ 市话交换局的供电系统……………………………………… ３６５
８．１．１ 程控数字交换机的供电特点…………………………… ３６５
８．１．２ 程控电话局的供电系统……………………………… ３６７
８．１．３ 国外程控数字交换机的供电……………………… ３６７
８．２ 移动通信局（站）的供电系统…………………………… ３７６
８．２．１ 移动通信局（站）分类和供电特点…………………… ３７６
８．２．２ 移动通信局（站）的供电系统……………………… ３７８
８．３ 电信综合枢纽局的供电系统……………………………… ３７９
８．３．１ 电信综合枢纽局的供电特点……………………… ３７９
８．３．２ 交流供电系统………………………………… ３８３
８．３．３ 直流供电系统………………………………… ３８３
８．４ 长途干线光缆局（站）的供电系统……………………… ３８３
８．４．１ 长途干线光缆局（站）分类………………………… ３８３
８．４．２ 长途干线光缆局（站）的供电系统…………………… ３８５
８．５ 微波站的供电系统……………………………………… ３９０
８．５．１ 市电电源…………………………………3９０
８．５．２ 太阳能电源……………………………… ３９１
８．５．３ 微波站的防雷和接地……………………… ３９１
８．６ 卫星通信地球站的供电系统…………………………… ３９３
８．６．１ 国内卫星通信地球站的分类和供电特点………… ３９３
８．６．２ 国内卫星通信地球站的供电系统………………………… ３９５
８．７ 光纤接入网的供电系统………………………… ３９６
８．７．１ 光纤接入网的发展……………………… ３９６
８．７．２ 光网络单元（ＯＮＵ）的供电……………………… ３９８
附录１ 中华人民共和国通信行业标准ＹＤ／Ｔ １０５１－２０００通信局（站）电源系统总技术要求 （摘要）………………… ４０１
附录2 有关电信电源系统和设备的标准、规范目录..................417