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前言1

第1章 概述1

1.1 通信电源系统的结构组成1

1.1.1 交流供电系统2

1.1.2 直流供电系统2

1.1.3 防雷接地系统3

1.1.4 集中监控系统4

1.2 通信电源系统的供电方式5

1.2.1 集中供电方式的电源系统5

1.2.2 分散供电方式的电源系统7

1.2.3 混合供电方式的电源系统10

1.3 通信电源系统供电模式的发展10

1.3.1 现代通信机房的供电现状10

1.3.2 通信电源系统供电新模式11

1.4 通信电源技术的发展16

1.4.1 变换高频化17

1.4.2 结构模块化18

1.4.3 控制智能化18

1.4.4 监控网络化19

1.4.5 系统数字化20

1.4.6 防护全维化20

1.4.7 应用绿色化20

习题与思考题21

第2章 通信配电系统22

2.1 高压交流供电系统22

2.1.1 高压传输网络22

2.1.2 电力变压器26

2.1.3 高压电器32

2.1.4 高压开关柜37

2.1.5 通信局（站）高压供电系统40

2.2 低压交流供电系统42

2.2.1 低压配电系统42

2.2.2 低压电器42

2.2.3 低压交流配电设备48

2.2.4 低压交流供电系统的切换48

2.2.5 通信交流供电的质量49

2.3 直流供电系统51

2.3.1 直流基础电源51

2.3.2 直流供电系统的配电方式54

2.3.3 直流供电系统的类型57

2.3.4 通信局（站）直流供电系统59

习题与思考题62

第3章 通信用高频开关电源64

3.1 概述64

3.1.1 通信用高频开关电源的发展概况64

3.1.2 高频开关电源的组成66

3.1.3 高频开关电源的优点67

3.1.4 高频开关整流器的分类68

3.2 常用的电力电子器件68

3.2.1 电力电子器件概述68

3.2.2 不可控器件69

3.2.3 半控型器件71

3.2.4 全控型器件73

3.3 时间比率控制原理82

3.3.1 时间比率控制的稳压原理82

3.3.2 时间比率控制方式84

3.3.3 时间比率控制型开关电源工作原理84

3.4 功率变换电路86

3.4.1 降压型、升压型和升降压型变换器86

3.4.2 单端正激式功率变换电路87

3.4.3 单端反激式功率变换电路88

3.4.4 推挽式功率变换电路90

3.4.5 全桥式功率变换电路91

3.4.6 半桥式功率变换电路92

3.4.7 功率变换电路的比较与应用92

3.5 控制电路和驱动电路93

3.5.1 控制电路93

3.5.2 驱动电路95

3.6 保护电路和辅助电源96

3.6.1 保护电路96

3.6.2 辅助电源98

3.7 功率因数校正电路100

3.7.1 传统开关电源存在的问题100

3.7.2 功率因数校正器工作原理101

3.7.3 选择高功率因数校正器的最佳拓扑103

3.8 负载均分电路105

3.8.1 负载均分的概念105

3.8.2 负载均分的基本方法105

3.8.3 脉宽调制型负载均分电路107

3.9 谐振开关电路107

3.9.1 谐振型开关电源的提出107

3.9.2 谐振技术108

3.9.3 谐振型开关技术应用前景分析109

习题与思考题109

第4章 铅蓄电池111

4.1 铅蓄电池的构造与工作原理111

4.1.1 铅蓄电池的分类111

4.1.2 铅蓄电池的型号112

4.1.3 铅蓄电池的构造113

4.1.4 铅蓄电池的工作原理116

4.2 铅蓄电池的主要特性118

4.2.1 电动势与端电压118

4.2.2 充电特性曲线118

4.2.3 放电特性曲线119

4.2.4 铅蓄电池的充、放电率120

4.2.5 铅蓄电池的容量及影响容量的因素121

4.2.6 自放电125

4.2.7 铅蓄电池的效率和寿命126

4.3 铅蓄电池的使用与维护126

4.3.1 充电方法126

4.3.2 运行方式131

4.3.3 铅蓄电池常见故障检修133

4.4 阀控式密封铅蓄电池的结构与密封原理134

4.4.1 阀控式密封铅蓄电池的结构135

4.4.2 阀控式密封铅蓄电池的密封原理137

4.5 阀控式密封铅蓄电池的使用与维护138

4.5.1 主要技术指标与性能138

4.5.2 充电控制技术139

4.5.3 放电控制技术142

4.5.4 电池的安装143

4.5.5 日常维护144

4.5.6 剩余容量的测量146

习题与思考题148

第5章 交流不间断电源系统（UPS）149

5.1 UPS概述149

5.1.1 UPS的定义及作用149

5.1.2 UPS的分类150

5.1.3 UPS的各项性能指标153

5.1.4 UPS的发展156

5.2 逆变电路157

5.2.1 逆变主电路及其工作原理157

5.2.2 保障逆变电路可靠运行的几点措施160

5.3 脉宽调制电路162

5.3.1 单脉冲PWM162

5.3.2 多脉冲PWM162

5.3.3 SPWM162

5.4 驱动电路165

5.4.1 GTR的基极驱动电路166

5.4.2 功率MOSFET栅极驱动电路167

5.4.3 IGBT的栅极驱动电路168

5.5 跟踪与转换171

5.5.1 相位跟踪171

5.5.2 转换开关172

5.6 保护电路176

5.6.1 过、欠电压保护176

5.6.2 过温保护177

5.6.3 蓄电池过电压、欠电压保护179

5.7 蓄电池充电电路181

5.7.1 恒压式充电电路181

5.7.2 先恒流后恒压式充电电路181

5.8 辅助电源与显示电路188

5.8.1 辅助电源188

5.8.2 显示电路191

习题与思考题195

第6章 柴油发电机组197

6.1 柴油机构造与工作原理197

6.1.1 基本名词术语197

6.1.2 柴油机基本工作原理198

6.1.3 柴油机的分类200

6.1.4 柴油机型号名称与缸序号201

6.1.5 柴油机构造202

6.2 同步发电机及其励磁系统226

6.2.1 同步发电机的基本类型及其工作原理227

6.2.2 同步发电机的基本结构229

6.2.3 同步发电机的额定值及其型号232

6.2.4 同步发电机励磁系统的组成与要求235

6.2.5 励磁系统的分类236

6.3 柴油发电机组的使用与维护239

6.3.1 柴油发电机组的性能等级与型号含义239

6.3.2 柴油和润滑剂的选用241

6.3.3 柴油发电机组的起动244

6.3.4 柴油发电机组的使用与调试246

6.4 柴油发电机组常见故障检修253

6.4.1 柴油机常见故障检修253

6.4.2 同步发电机常见故障检修265

习题与思考题268

第7章 防雷与接地系统270

7.1 防雷理论基础270

7.1.1 雷电及其参数270

7.1.2 雷电的危害273

7.1.3 传统防雷装置273

7.1.4 新型防雷器件277

7.1.5 防雷的基本原则281

7.2 通信局（站）的接地283

7.2.1 接地的主要类型284

7.2.2 低压配电系统的接地制式285

7.2.3 通信局（站）接地系统290

7.3 通信电源系统的防雷295

7.3.1 系统设备耐雷指标295

7.3.2 防雷器件的布置296

7.3.3 主要电源设备的防雷措施297

7.3.4 电气布线的防雷措施299

7.3.5 对系统防雷的正确认识300

7.4 接地电阻及其监测301

7.4.1 接地电阻的定义302

7.4.2 接地材料的选择304

7.4.3 接地电阻的改善306

7.4.4 接地电阻的测量308

习题与思考题315

第8章 集中监控系统316

8.1 集中监控系统概述316

8.1.1 集中监控系统的主要作用316

8.1.2 集中监控系统的组成317

8.1.3 对集中监控系统的性能要求318

8.1.4 对集中监控系统的指标要求321

8.2 通信接口与通信协议321

8.2.1 串行通信方式322

8.2.2 串行通信接口324

8.2.3 计算机网络和TCP/IP协议331

8.3 系统监控对象及内容334

8.3.1 高压配电设备335

8.3.2 低压配电设备335

8.3.3 备用电源设备335

8.3.4 整流配电设备336

8.3.5 其他对象336

8.4 监控单元（SU）337

8.4.1 传感器和变送器338

8.4.2 通用采集模块342

8.4.3 智能协议转换器344

8.4.4 蓄电池监测模块347

8.5 集中监控系统的组网运用351

8.5.1 集中监控系统的结构351

8.5.2 集中监控系统的组成352

8.5.3 监控系统的组网方案354

8.5.4 集中监控系统的管理355

8.5.5 集中监控系统的应用356

习题与思考题357

第9章 通信电源系统的工程设计358

9.1 负荷计算358

9.1.1 需要系数法358

9.1.2 其他方法359

9.1.3 负荷计算的电算化360

9.2 系统设备的容量配置362

9.2.1 蓄电池组容量配置362

9.2.2 整流设备的容量配置364

9.2.3 交流供电设备的配置365

9.3 电力线缆的选择367

9.3.1 电力线缆选用的一般原则367

9.3.2 电力线缆型号的选择368

9.3.3 电力线缆绝缘及外护层的选择369

9.3.4 直流电力线截面的选择370

9.3.5 交流电力线截面的选择372

9.4 通信电源系统的可靠性设计377

9.4.1 常用可靠性指标377

9.4.2 可靠性系统模型379

9.4.3 系统可靠性分析383

9.4.4 系统可靠性提高386

9.5 通信电源机房设计388

9.5.1 电源设备安装机房的环境要求388

9.5.2 空间位置388

9.5.3 承重与防震389

9.5.4 电力电池室位置的平面布局389

9.5.5 消防要求389

习题与思考题390

第10章 通信电源系统的科学管理与维护391

10.1 科学管理与维护的要求391

10.1.1 维护档案资料齐全391

10.1.2 机房管理正规有序393

10.1.3 值勤维护指标优良394

10.2 电源设备的安装与接线395

10.2.1 安装准备395

10.2.2 机架安装396

10.2.3 整机组装397

10.2.4 电气连线397

10.2.5 电力线缆的敷设399

10.3 电源设备的维护管理401

10.3.1 高频开关电源401

10.3.2 阀控式密封铅蓄电池403

10.3.3 交流不间断电源和逆变器404

10.3.4 发电机组405

10.3.5 配电设备407

10.3.6 防雷与接地系统409

10.3.7 集中监控系统409

10.3.8 机房空调设备维护410

10.4 日常维护指标测试410

10.4.1 交流供电系统参数测量411

10.4.2 直流系统参数测量414

10.4.3 高频开关电源系统416

10.4.4 蓄电池417

10.4.5 防雷接地系统417

10.4.6 监控系统417

10.4.7 机房环境与消防设备维护418

10.5 集中监控下的科学管理418

10.5.1 改革组织机构418

10.5.2 健全规章制度419

10.5.3 强调设计选配419

10.5.4 加强日常维护420

10.5.5 做好巡检巡修423

10.5.6 聚焦故障防范424

10.5.7 完善应急预案427

习题与思考题429

参考文献430