電源基礎(chǔ)知識介紹(2007年營業(yè)部新分大學(xué)生培訓(xùn)課件)

各位好 電源基礎(chǔ)知識介紹 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)知識介紹 聯(lián)系電話通信電源基礎(chǔ)知識介紹 電源基礎(chǔ)知識介紹 1 通信基礎(chǔ)電源的組成2 交 直流供配電系統(tǒng)3 開關(guān)電源基礎(chǔ)知識4 高頻開關(guān)電源基礎(chǔ)知識5 蓄電池基礎(chǔ)知識6 安全用電常識 主要內(nèi)容 電源基礎(chǔ)知識介紹 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)知識介紹 二 通信電源在通信系統(tǒng)中的地位和作用在整個移動通信系統(tǒng)中 交換設(shè)備是大腦 它指揮 千軍萬馬 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 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通信系統(tǒng)的各個網(wǎng)元設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電力能源 保證移動通信系統(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 A 設(shè)備配置較為集中 便于維護管理 B 供電設(shè)備對通信設(shè)備的干擾較小C 便于集中監(jiān)控 實現(xiàn)無人值守 3 缺點 A 對機房土建工程要求高 工程造價高 設(shè)備相對集中 電力設(shè)備體積大 重量重 機房設(shè)備多 B 對維護管理人員的技術(shù)要求高 由于負(fù)荷集中 維護中不允許出現(xiàn)任何差錯和事故 C 對饋電線纜要求高 線路壓降大 D 擴容較為困難 考慮的因素較多 電源基礎(chǔ)知識介紹 2 分散供電方式 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 A 占地面積小 節(jié)省材料 B 節(jié)能 降耗 C 運行維護費用低 擴容方便 D 供電可靠性高 3 缺點 A 維護管理不方便 B 不利于集中監(jiān)控的實施 電源基礎(chǔ)知識介紹 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)缺點互補 四 通信設(shè)備對基礎(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 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)備自動工作性能好 做到少人或無人維護 電源基礎(chǔ)知識介紹 二 交 直流供配電系統(tǒng) 一 交 直負(fù)荷開關(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 含移動電站 提供的低壓交流電源 2 交流電的產(chǎn)生 通常所說的交流市電也叫正弦交流電 單向交流電 電源基礎(chǔ)知識介紹 電流方向的判斷 導(dǎo)體在磁場中受力運動 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三個匝數(shù)相同的線圈 它們在空間相隔120度 A B C分別為線圈的首端 X Y Z分別為線圈的尾端 每個線圈為發(fā)電機的一相 線圈本身又稱為發(fā)電機的相繞組 當(dāng)線圈在原動機的帶動下 向逆時針方向以 速度旋轉(zhuǎn)時 繞組AX BY CZ就切割磁力線 并產(chǎn)生出感應(yīng)電動勢 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 如電動機 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接地線 電源基礎(chǔ)知識介紹 相電壓 線電壓 相電壓 4 通信設(shè)備對交流電的要求 1 電壓范圍 A 通信設(shè)備 是額定電壓的 5 15 220V 187V 231V 380V 323V 399VB 通信電源設(shè)備 是額定電壓的 10 15 220V 187V 242V 380V 323V 418V2 頻率允許變化范圍 50Hz 4 3 電壓波形正弦畸變率 5 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 交流低壓配電 交流低壓配電用電要求A 保障重點 供電對象要明確 B 用電設(shè)備供電電壓要分清 三相供電時不能缺相 C 使用單相供電時 盡量保證三相負(fù)荷要平衡 減小電網(wǎng)對整流設(shè)備的影響 D 市電電源和油機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)備端零線和保護接地線嚴(yán)禁混接G 嚴(yán)格按要求使用開關(guān)熔斷器 接線應(yīng)可靠 符合要求 4mm2的電力電纜在接線時應(yīng)壓接銅接線端子 防止開短路 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 供電電壓穩(wěn)定 雜音電壓小 缺點 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 維護工作量大 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 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 3 平時設(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 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 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)知識介紹 三 開關(guān)電源基礎(chǔ)知識 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)知識介紹 二 常用元器件介紹1 晶體二極管符號 特性 具有單向?qū)щ娞匦?PN結(jié)單向?qū)妷?硅管是0 6 0 9V 鍺管是0 1 0 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 特點 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)知識介紹 3 穩(wěn)壓二極管符號 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 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 2 4 5V 從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的 如圖示 電源基礎(chǔ)知識介紹 4 可控硅符號 如圖 當(dāng)可控硅的控制極開關(guān)K合上 加觸發(fā)電壓 時 這時可控硅導(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)知識介紹 5 電阻 電感和電容符號 R V IXL LXC 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)知識介紹 6 變壓器常用變壓器的形式 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 使用元件少 電路簡單 缺點 整流效率低 電源基礎(chǔ)知識介紹 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時 也就是上正下負(fù)時 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)知識介紹 當(dāng)正弦交流電的負(fù)半周到來時 也就是上負(fù)下正時 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沒有電流通過 電源基礎(chǔ)知識介紹 2 全波整流電路 整流效率 UL 2 0 45u2 0 9u2 實際在0 75左右 優(yōu)點 1 在交流電的正負(fù)半周中均有直流輸出 2 輸出波形的脈動減小了 直流成份增加了 整流效率提高了 缺點 電源變壓器的利用率較低 只用了一半 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 橋式整流電路 優(yōu)點 提高了變壓器的利用率 其它同全橋整流電路 電源基礎(chǔ)知識介紹 1 單相半波可控硅整流電路 電源基礎(chǔ)知識介紹 2 可控硅整流電路 當(dāng)u2為正時 SCR陽極為正 此時 當(dāng)SCR控制極電壓上升時 正向電壓 RL上有電壓輸出 如果當(dāng)SCR控制極電壓下降時 反向電壓 RL上無電壓輸出 當(dāng)u2為負(fù)時 SCR陽極加反向電壓 此時 不管SCR控制極加什么電壓 可控硅均不導(dǎo)通 RL上無電壓輸出 可控硅整流電路同二極管整流電路相比 一個最顯著的特點就是 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 高頻開關(guān)電源基礎(chǔ)知識 一 相控整流電源與高頻開關(guān)電源的比較 電源基礎(chǔ)知識介紹 1 什么叫高頻開關(guān)電源 開關(guān)電源 將交流電源通過電力電子開關(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) 就是開關(guān)電源 高頻開關(guān)電源 工作頻率在50KHz以上的開關(guān)電源系統(tǒng) 其工作頻率提高1000倍以上 電源基礎(chǔ)知識介紹 2 相控整流電源與高頻開關(guān)電源的比較 二 高頻開關(guān)電源的組成 工作原理及維護 1 一般開關(guān)電源的組成 電源基礎(chǔ)知識介紹 一般開關(guān)電源 比如電視機 電腦的開關(guān)電源 其工作頻率為50Hz 2 高頻開關(guān)電源的組成 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 高頻開關(guān)電源的分類 主要圍繞DC DC來分 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)知識介紹 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 開關(guān)電源系統(tǒng)示意圖 電源基礎(chǔ)知識介紹 4 高頻開關(guān)電源的工作原理 電源基礎(chǔ)知識介紹 電源基礎(chǔ)知識介紹 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)存在的雜波過濾 同時也阻礙本機產(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)和減小無功損耗來提升功率因數(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)知識介紹 高頻開關(guān)電源逆變器工作過程以推挽式為例 電源基礎(chǔ)知識介紹 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)測試電路提供的數(shù)據(jù) 經(jīng)保護電路鑒別 提供控制電路對整機進(jìn)行各種保護措施 3 檢測電路 除了提供保護電路中正在運行中各種參數(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 交直流各種等級的電壓電源 電源基礎(chǔ)知識介紹 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VB是磁通 單位為GsS是變壓器鐵芯截面積 單位為 2F是變壓器工作頻率 單位為HzN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 高頻開關(guān)電源系統(tǒng)維護與保養(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) 即可維持長時期的運轉(zhuǎn) 系統(tǒng)面板或外蓋表面皆經(jīng)特殊外觀處理 故在清潔機身時 切勿使用有機性溶劑或揮發(fā)性溶劑 以免外觀受損進(jìn)而引起腐蝕 平時只需以毛刷清除外殼和面板的灰塵 必要時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是否因高溫變色 最好用適當(dāng)溫度計量取 電源基礎(chǔ)知識介紹 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此時查看CSU的數(shù)據(jù)中模塊數(shù)據(jù) 該臺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 然后完全抽離機柜 E此時看CSU的記錄 該臺SMR位置關(guān)閉 并且移除該臺SMR 電源基礎(chǔ)知識介紹 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準(zhǔn)機柜下邊的滑軌 對準(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 D將此臺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SMR是否加入運轉(zhuǎn) 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 整流模塊風(fēng)扇更換 風(fēng)扇因長時間運轉(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 則應(yīng)立即進(jìn)行更換以維持高性能的運轉(zhuǎn) 1 將風(fēng)扇故障的整流模塊關(guān)機 AC開關(guān) 2 依整流模塊的移出步驟 將其由系統(tǒng)機柜取出 3 將該臺SMR的塑料面板拆除 4 將故障的風(fēng)扇上的四個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)機柜 完成必要步驟后即完成更換作業(yè) 電源基礎(chǔ)知識介紹 6 開關(guān)電源模塊的配置 電源基礎(chǔ)知識介紹 三 UPS系統(tǒng)簡單介紹 1 UPS的主要功能 1 雙路電源之間的無間斷切換 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 對負(fù)載供電 這樣可將電網(wǎng)電壓瞬時間斷 諧波 電壓波動 頻率波動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)知識介紹 5 后備功能 在UPS中 交流市電正常時 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)旁路開關(guān)向負(fù)載供電 后備式 當(dāng)市電中斷時 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 后備時間的長短 與配套蓄電池的容量有關(guān) 電源基礎(chǔ)知識介紹 旁路開關(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)知識介紹 當(dāng)市電正常時 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 向蓄電池充電 當(dāng)市電中斷時 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載時 UPS工作在旁路狀態(tài) 靜態(tài)開關(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 UPS工作于旁路狀態(tài) 轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到市電輸入端 輸入市電經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 輸出變壓器向負(fù)載供電 當(dāng)市電中斷 或電壓過高 過低 時 UPS工作于后備狀態(tài) 檢測電路檢測到市電故障后 啟動逆變器并將轉(zhuǎn)換開關(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)知識介紹 五 蓄電池基礎(chǔ)知識 閥控式鉛酸蓄電池 一 蓄電池的特點 電源基礎(chǔ)知識介紹 通信電源蓄電池電池放電電流小 容量大 壽命長 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 常見的UPS蓄電池每個單體電壓為12V 如果配置32節(jié)電池 則電池組端電壓可達(dá)384V 啟動電池由于油機啟動時間十分短促 僅為5 8秒 因此要求蓄電池滿足高速率大電流放電的要求 油機啟動電池多采用24V電池組 電源基礎(chǔ)知識介紹 二 閥控式密封鉛酸蓄電池的特點 1 電池荷電出廠 安裝時不需要輔助設(shè)備 安裝后即可使用 2 在電池整個使用壽命期間 無需添加水 調(diào)整酸比重等維護工作 具有 免維護 功能 3 不漏液 無酸霧 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 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?；蛟谡髌鞑还ぷ鞯那闆r下 由蓄電池單獨供電 擔(dān)負(fù)起對全部負(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 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)運行 能改善整流器的供電質(zhì)量 電源基礎(chǔ)知識介紹 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)過固化 化成等工藝過程而制成 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)極擴散的通道 3 防止正 負(fù)極短路 電源基礎(chǔ)知識介紹 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) 實現(xiàn)化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換 4 安全閥 一種自動開啟和關(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)氣壓超過一定值時 釋放出多余氣體后自動關(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 機械強度好 硬度大 水氣蒸發(fā)泄漏小 氧氣擴散滲透小等要求 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)知識介紹 4 閥控式鉛酸蓄電池的型號 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 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)知識介紹 2 蓄電池在充 放電過程的特點 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 電動勢逐漸降低 至放電終了時 蓄電池的端電壓下降到1 8V左右 1 蓄電池在放電過程的特點 2 蓄電池在充電過程的特點 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 蓄電池的電動勢也逐漸增加 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 通過電池內(nèi)循環(huán) 擴散到負(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 閥控式鉛酸蓄電池采用負(fù)極活性物質(zhì)過量設(shè)計 正極在充電后期產(chǎn)生的氧氣通過隔板 超細(xì)玻璃纖維 空隙擴散到負(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)不到析氫過電位 所以負(fù)極不會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 克服了傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池的主要缺點 電源基礎(chǔ)知識介紹 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小時率電流放電至終了電壓所能達(dá)到的容量 用符號C10表示 I10 C10 10 3 實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 電源基礎(chǔ)知識介紹 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 但也不要擰緊力過大而使極柱嵌銅件損壞 3 安裝末端連接件和整個電源系統(tǒng)導(dǎo)通前 應(yīng)認(rèn)真檢查正負(fù)極性及測量系統(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)知識介紹 2 蓄電池的充電特性 1 補充充電 初始充電 閥控鉛酸蓄電池是荷電出廠 由于自放電等原因 投入運行前要做初始均充充電和一次容量實驗 補充充電應(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)行補償 即調(diào)整浮充電壓 環(huán)境溫度自25 升或降1 每個電池端壓隨之減或增3 4mV方可保持浮充電流不變 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 均衡充電 蓄電池在使用過程中 有時會產(chǎn)生比重 端電壓等不均衡情況 為防止這種不均衡擴展成為故障電池 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 擱置不用時間超過三個月 全浮充運行達(dá)六個月 放電深度超過額定容量的20 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 蓄電池組常規(guī)技術(shù)指標(biāo)的測量和維護 1 電池外觀的檢查 用目測法檢查蓄電池的外觀有無漏液 變形 裂紋 污跡 極柱和連接條有無腐蝕及螺母是否松動等現(xiàn)象 2 電池端電壓及偏差 電壓的均勻性有二個指標(biāo) 一個為靜態(tài) 另一個為動態(tài) 各單體電池開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 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程中連接條上將會產(chǎn)生極柱壓降 接觸電阻越大 充放電時產(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)知識介紹 4 維護過程中的注意事項 1 為保證蓄電池的使用壽命 最好不要使蓄電池有過放電 2 一些整流器 開關(guān)電源 的參數(shù)設(shè)置 如浮充電壓 均充電壓 均充的頻率和時間 轉(zhuǎn)均充判據(jù) 轉(zhuǎn)浮充判據(jù) 環(huán)境溫度 溫度補償系數(shù) 直流輸出過壓告警 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 每個機房的蓄電池配置容量最好在8 10小時率比較合適 頻繁的大電流放電會使蓄電池使用壽命縮短 4 每月應(yīng)檢查的項目如下 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行 6 要定期考察電池的儲備容量 六 安全用電常識 通信接地 一 安全用電1 安全用電技術(shù)措施 電源基礎(chǔ)知識介紹 2 安全用電組織措施 1 搞好安全用電常識的宣傳和教育 貫徹 安全第一 預(yù)防為主 2 落實安全操作規(guī)程 1 倒閘操作規(guī)程 倒閘操作 是指合上或斷開開關(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 熔斷器的變更 市電 油機的轉(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務(wù)員進(jìn)行操作 一人操作 一人監(jiān)護 倒閘操作的基本程序是 A切斷電源時 先斷開分路負(fù)荷 再操作主閘刀防止帶負(fù)荷拉閘 B合上電源時 為防止帶負(fù)荷合閘 應(yīng)先合上主閘刀 再合上分路負(fù)荷開關(guān) 電源基礎(chǔ)知識介紹 2 移動電具的使用規(guī)程 移動電具 是指無固定裝置地點 無固定操作人員的生產(chǎn)設(shè)備及電動工具 A專人管理 定期進(jìn)行安全檢查 B使用中如需搬動 應(yīng)先停止工作 斷開電源后再操作 C有金屬外殼的電動工具 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移動電具的引線 插頭和開關(guān)應(yīng)完整無損 使用前應(yīng)認(rèn)真檢查驗證 電源基礎(chǔ)知識介紹 3 不停電工作的安全規(guī)程 是指交直流電源設(shè)備在日常維護中 工程割接時工作人員必須帶電操作時的安全操作規(guī)程 A一般規(guī)則 a嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)護制度 由兩人以上 經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的熟練工作人員操作 專人監(jiān)護 b金屬工具的裸露部分 必須嚴(yán)格絕緣 c帶電割接時 事前必須向有關(guān)部門和主管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行書面報告 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 確定主用或備用開關(guān) 熔斷器 在短時間內(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)機割接 不能關(guān)機的交直流設(shè)備 應(yīng)采用其它安全的輔助供電方法 電源基礎(chǔ)知識介紹 B人身防護a操作前 應(yīng)將人體作好絕緣防護 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