電工基礎(chǔ)與動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)課件

1、 2007, ZTE Corporation. All rights reserved.電工基礎(chǔ)及常用動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)提綱電工基礎(chǔ)的幾個(gè)基本概念電工基礎(chǔ)常識(shí)知識(shí)動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)常見動(dòng)力設(shè)備-通訊開關(guān)電源常見動(dòng)力設(shè)備-UPS常見動(dòng)力設(shè)備-蓄電池常見動(dòng)力設(shè)備-油機(jī)電工基礎(chǔ)的幾個(gè)基本概念（1）電流：電荷的定向移動(dòng)叫做電流。電路中電流常用I表示。電流分直流和交流兩種。電流的大小和方向不隨時(shí)間變化的叫做直流。電流的大小和方向隨時(shí)間變化的叫做交流。電流的單位是安（A），也常用毫安（mA)或者微安(uA)做單位。1A=1000mA,1mA=1000uA。 電壓 ：河水之所以能夠流動(dòng)，是因?yàn)橛兴徊?；電?/p>

2、之所以能夠流動(dòng)，是因?yàn)橛须娢徊?。電位差也就是電壓。電壓是形成電流的原因。在電路中，電壓常用U表示。電壓的單位是伏（V），也常用毫伏（mV）或者微伏（uV）做單位。1V=1000mV，1mV=1000uV。 電壓可以用電壓表測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候，把電壓表并聯(lián)在電路上，要選擇電壓表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程。如果電路上的電壓大小估計(jì)不出來，要先用大的量程，粗略測(cè)量后再用合適的量程。這樣可以防止由于電壓過大而損壞電壓表。 電阻：電路中對(duì)電流通過有阻礙作用并且造成能量消耗的部分叫做電阻。電阻常用R表示。電阻的單位是歐（），也常用千歐（k）或者兆歐（M）做單位。1k=1000,1M=1000000。導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)

3、體的材料、橫截面積和長度決定。電阻可以用萬用表歐姆擋測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候，要選擇電表指針接近偏轉(zhuǎn)一半的歐姆檔。如果電阻在電路中，要把電阻的一頭引腳斷開后再測(cè)量。 歐姆定律 ：導(dǎo)體中的電流I和導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，和導(dǎo)體的電阻R成反比，即I=U/R。這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律。如果知道電壓、電流、電阻三個(gè)量中的兩個(gè)，就可以根據(jù)歐姆定律求出第三個(gè)量， I=U/R，RUI，UIR* 電工基礎(chǔ)常識(shí)知識(shí)1、什么叫靜電、直流電和交流電？ 當(dāng)電荷積聚在某一帶電體上而靜止不動(dòng)時(shí)，這種電荷稱為靜電。 直流電是指方向和大小都一定不變的電流。日常生活生產(chǎn)中使用的手電筒和拖拉機(jī)、汽車、晶體管收錄機(jī)上的電池中的電都是直流電。用

4、符號(hào)“”表示。 交流電是指方向和大小動(dòng)在不斷變動(dòng)的電流。日常生活、生產(chǎn)中用的電燈、電動(dòng)機(jī)等用的電都是交流電。用符號(hào)“”表示。2、什么叫三相三線制電路？什么叫三相四線制電路？ 將負(fù)載與發(fā)電機(jī)用三根火線連接起來。就是三相三線制電路。 用三根火線和一根中線把電源和負(fù)載起來，就是三相四線制電路。3、三相四線制供電系統(tǒng)中，中性線（零線）的作用是什么？為什么零線不允許斷路？ 答：中性線是三相電路的公共回線。中性線能保證三相負(fù)載成為三個(gè)互不影響的獨(dú)立回路；不論各相負(fù)載是否平衡，各相負(fù)載均可承受對(duì)稱的相電壓：不發(fā)一相發(fā)生故障，都可保證其它兩相正常工作。 中性線如果斷開，就相當(dāng)于中性點(diǎn)與負(fù)載中性點(diǎn)之間的阻抗為無

5、限大，這時(shí)中性點(diǎn)位移最大，此時(shí)用電瓦數(shù)多的相，負(fù)載實(shí)際承受的電壓低于額定相電壓（燈泡的燈光發(fā)暗）；用電瓦數(shù)少的相，負(fù)載實(shí)際承受的電壓高于額定電壓（燈泡的燈光過亮，要燒壞）。因此，中性線要安裝牢固，不允許在中性線上裝開關(guān)和保險(xiǎn)絲，防止斷路。4、什么叫三相電源和負(fù)載的星型連接？什么叫相、線電壓和相、線電流？他們之間的關(guān)系如何? 將三相繞級(jí)的末端連接在一起，從首端分別引出導(dǎo)線，這就是星形連接。通常三相繞組的始端用、表示，末端用、表示。繞組始端的引出線稱為火線。三個(gè)繞組末端連接在一起的公共點(diǎn)“”稱為中性點(diǎn)，從中性點(diǎn)引出的一根導(dǎo)線稱為零線（也稱中線）。如果中性點(diǎn)接地，則零線也稱做地線。 每相組兩端間的電

6、壓（即每相繞組首端與中線之間的電壓）uA、uB、uC叫做相電壓。 123電工網(wǎng)兩根火線之間（即兩相之間）的電壓uAB、uBC、uCA叫做線電壓。 流過電源每相繞組或負(fù)載的電流，叫做相電流?；鹁€中的電流iA、iB、iC，叫做線電流。 在星形連接中，線電壓的有效值是相電壓有效值的倍，即U線U相。線電流等于相電流。 即I線I相。 動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)（1）動(dòng)力設(shè)備的分類 根據(jù)電源專業(yè)分工，主要涉及電源、空調(diào)及機(jī)房環(huán)境等設(shè)備設(shè)施，電源設(shè)備主要包括：交流高、低壓變配電設(shè)備、直流配電設(shè)備、交流穩(wěn)壓器、整流器、UPS、DCDC變換器、逆變器、蓄電池、發(fā)電機(jī)組等?？照{(diào)設(shè)備主要包括：集中式（中央）空調(diào)設(shè)備、專用空調(diào)

7、和其它空調(diào)設(shè)備等。通信電源：是向通信設(shè)備提供直流電或交流電的電能源，是任何通信系統(tǒng)賴以正常運(yùn)行的重要組成部分。一旦通信電源系統(tǒng)發(fā)生故障而中斷供電，就會(huì)使通信中斷，甚至使得整個(gè)通信局（站）陷于癱瘓，從而造成嚴(yán)重的損失。 主用交流電源主用交流電源為市電，主要從高壓電網(wǎng)引入。重要通信樞紐局由兩個(gè)變電站引入兩路10KV高壓市電，并由專線引入，一路主用，一路備用；其他通信局（站）一般引入一路10KV高壓市電。用電量小的通信局（站）可直接引入220V/380V低壓市電。高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜引入10KV高壓市電，輸送給降壓電力變壓器；能保護(hù)本局的設(shè)備和配電線路，同時(shí)能防止本局的故障波及到外線設(shè)備，并有操作控

8、制以及監(jiān)測(cè)電壓、電流的性能。高壓開關(guān)柜內(nèi)裝有高壓隔離開關(guān)、高壓真空斷路器（或少油斷路器）、高壓熔斷器、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓儀用互感器、繼電保護(hù)裝置和避雷器。市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏引入降壓電力變壓器和備用發(fā)電機(jī)組（或移動(dòng)電站）供給的三相五線制220V/380V交流電，對(duì)交流配電屏和保證建筑負(fù)荷進(jìn)行由市電供電或備用發(fā)電機(jī)組供電的自動(dòng)或手動(dòng)切換，并進(jìn)行供電的分配、通斷控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)。 動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)（2）低壓配電屏低壓配電屏從降壓電力變壓器引入三相五線制220V/380V市電，對(duì)一般建筑負(fù)荷進(jìn)行市電供電的分配、通斷控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)。一般建筑負(fù)荷是指一般空調(diào)、一般照明以及其他備用發(fā)電機(jī)組不保證

9、的負(fù)荷。交流配電屏或配電箱交流配電屏引入市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏供給的三相五線制220V/380V低壓交流電，分配給整流器、UPS和保證建筑負(fù)荷等設(shè)備，同時(shí)對(duì)低壓交流供電進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)。移動(dòng)通信基站由于用電量較小，用電設(shè)備較少，機(jī)房通常配置交流配電箱，接入三相五線制220V/380V低壓交流電，將其分配給高頻開關(guān)電源和空調(diào)等設(shè)備，同時(shí)對(duì)交流供電進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)。交流不間斷電源設(shè)備（UPS）UPS由整流器、蓄電池組、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等部分組成，其輸入、輸出均為交流電。在通信電源系統(tǒng)中主要采用雙變換UPSUPS中的整流器把輸入交流電變成直流電，再由逆變器把直流電變成交流電，正常情況下，不論市電是否

10、停電，均由UPS中的逆變器輸出穩(wěn)定、純凈的正弦波交流電壓（50Hz三相380V或單相220V）供給負(fù)載。此外，大、中型通信局（站）應(yīng)根據(jù)全國供用電規(guī)則的要求安裝無功功率補(bǔ)償裝置，使之采用100kVA以下變壓器時(shí)，功率因數(shù)0.85；采用100kVA以上變壓器時(shí)，功率因數(shù)0.9。 常見動(dòng)力設(shè)備-通訊開關(guān)電源通信電源的分類本文所指通信電源是為通信設(shè)備提供電能的AC/DC組合電源系統(tǒng)。常用有24V與48V兩個(gè)電壓等級(jí)，其中以48V電源最為常見。通信電源的組成組合電源系統(tǒng)的組成基本相同，整個(gè)電源系統(tǒng)由“交流配電單元”、“直流配電單元”、“整流器”、“監(jiān)控單元”等幾部分組成。組合電源系統(tǒng)與蓄電池連接在一起

11、組成一個(gè)不間斷的供電系統(tǒng)。交流配電開關(guān)電源中的交流配電部分，輸入220/380V交流電，對(duì)交流電源進(jìn)行分配、通斷控制、檢測(cè)、告警和保護(hù)，并裝設(shè)浪涌保護(hù)器（SPD）進(jìn)行防雷保護(hù)。在大容量的通信用高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中，交流配電屏是其中的一個(gè)獨(dú)立機(jī)柜；在組合式高頻開關(guān)電源設(shè)備中，沒有單獨(dú)的交流配電屏，但必有交流配電單元。輸入交流一般應(yīng)采用三相五線制。在這種制式中，零線（即接了地的中性線）與保護(hù)地線必須嚴(yán)格分開，機(jī)柜內(nèi)零線匯集排應(yīng)與機(jī)架絕緣。斷路器（自動(dòng)空氣開關(guān)）既起開關(guān)作用，又起過流與短路保護(hù)作用當(dāng)負(fù)載電流過大或短路時(shí)，斷路器自動(dòng)跳閘，切斷供電；故障排除后，需人工合閘。此外，對(duì)其他負(fù)載的供電也可經(jīng)熔斷

12、器輸出，熔斷器起過流與短路保護(hù)作用當(dāng)負(fù)載電流過大或短路時(shí)，熔芯熔斷，切斷供電；故障排除后，換上同規(guī)格的熔芯恢復(fù)供電。交流熔斷器的額定電流值，應(yīng)不大于最大負(fù)載電流的2倍。交流配電部分除了主電路外，還有交流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)輸入交流三相電壓、線電流、防雷器狀態(tài)等，并與控制器（監(jiān)控模塊）通信。電源線接入設(shè)備，必須采用銅鼻子連接牢固。導(dǎo)線及連接頭的溫度，不應(yīng)超過70。 常見動(dòng)力設(shè)備-通訊開關(guān)電源交流配電整流模塊整流模塊整流模塊直流配電監(jiān)控模塊市電輸入48VDCRS485串口總線電池組1電池組2近端后臺(tái)監(jiān)控PSTNMODEM告警MODEM遠(yuǎn)端監(jiān)控RS232RS232AC備用輸出 常見動(dòng)力設(shè)備-開關(guān)電源（

13、中興開關(guān)電源ZXDU600E ）本系統(tǒng)為50A系列組合電源系統(tǒng)，系統(tǒng)配置12個(gè)ZXD2400 50A整流器，滿配置600A。整流器有鋁合金面板和塑膠面板兩種，內(nèi)部特性相同。整流器具備熱插拔功能。整流器內(nèi)置CPU，能設(shè)置整流器地址。采用單相交流輸入。系統(tǒng)交流輸入有單空開、雙空開、雙接觸器三種模式，兩路市電自動(dòng)或人工切換。直流輸出具備二次下電功能，能根據(jù)設(shè)置分兩次切斷負(fù)載設(shè)備，在保護(hù)蓄電池的同時(shí)盡量延長放電時(shí)間。 5）交流引入線為高壓工作線路，操作過程中一定要確保交流輸入斷電，對(duì)不許動(dòng)的開關(guān)要加上臨時(shí)禁止標(biāo)識(shí)牌；交流線路端子、接點(diǎn)和其它不必要的裸露之處，要有充分的絕緣處理；線的中間不容許有接頭。交

14、流接入機(jī)柜前，必須先將機(jī)柜的保護(hù)地線連接好，確保整個(gè)電源系統(tǒng)可靠接地。交流輸入線接好后，需要檢查整個(gè)交流輸入線路特別是零線，必須保證整個(gè)線路中零線的可靠連接和零線的可靠良好接地；任何時(shí)候零線不可斷路、不可浮地、零線中不得串接空氣開關(guān)。 6）帶電增加直流負(fù)載時(shí)，應(yīng)防止操作時(shí)造成短路事故，并有人體絕緣措施；接負(fù)載時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流大小選擇合適容量的熔斷器或空氣開關(guān)。由于系統(tǒng)具有二次下電功能，須把次要供電設(shè)備接在一次下電組上，把主要供電設(shè)備接在二次下電組上。常見動(dòng)力設(shè)備-通訊開關(guān)電源 常見動(dòng)力設(shè)備-蓄電池組蓄電池是化學(xué)電源，充電時(shí)把電能變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來，放電時(shí)把化學(xué)能變成電能供給負(fù)載。為使直流電源

15、不間斷，蓄電池組是必不可少的?，F(xiàn)在一般采用閥控式密封鉛酸蓄電池（英文縮寫為VRLAB），這種電池可與主機(jī)同室放置。在-48V電源系統(tǒng)中，通常采用24只2V蓄電池串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)蓄電池組；在-24V或+24V電源系統(tǒng)中，通常采用12只2V蓄電池串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)蓄電池組。每兩只蓄電池之間的連接電壓降應(yīng)10mV（蓄電池組按1小時(shí)率電流放電時(shí)，在蓄電池的極柱根部測(cè)量）。蓄電池組中應(yīng)每只電池的規(guī)格型號(hào)和容量都相同。當(dāng)采用兩組蓄電池并聯(lián)時(shí)，應(yīng)兩組電池性能一致；開關(guān)電源與兩組電池的連接導(dǎo)線，其截面積和長度均應(yīng)一致。 在直流供電系統(tǒng)中，蓄電池與整流器并聯(lián)，組成浮充供電系統(tǒng)：整流器正常輸出時(shí)，蓄電池荷電待用，并起平滑濾

16、波作用，降低整流器輸出雜音，提高供電質(zhì)量；當(dāng)整流器故障停機(jī)或交流電源中斷時(shí)，蓄電池對(duì)負(fù)載供電，確保供電不中斷。蓄電池是直流供電系統(tǒng)中不可缺少的后備電源。在交流不間斷電源系統(tǒng)（UPS）中，蓄電池也是不可缺少的后備電源。當(dāng)輸入交流電源中斷時(shí)，UPS中的逆變器將蓄電池提供的直流電逆變?yōu)榻涣麟娊o負(fù)載供電。此外，蓄電池還用作中小型油機(jī)發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)電源；在高壓供電系統(tǒng)中用作重合閘操作電源。直流供電系統(tǒng)和交流不間斷電源系統(tǒng)中的蓄電池，現(xiàn)在均采用閥控式密封鉛酸蓄電池。用于起動(dòng)油機(jī)發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)電池，可采用普通蓄電池，但這種電池自放電和水的損耗都很大，要定期補(bǔ)充蒸餾水，并進(jìn)行補(bǔ)充電。 圖2.1 蓄電池的型號(hào)命

17、名方法蓄電池的型號(hào)命名我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 7992002通信用閥控式密封鉛酸蓄電池規(guī)定，蓄電池型號(hào)命名用漢語拼音字母表示，命名方法如圖2.1所示。例1：GFM1000為額定電壓2V、額定容量1000Ah的固定型（G）閥控式（F）密封（M） 蓄電池。常見動(dòng)力設(shè)備-蓄電池組圖2.2 正負(fù)極板排列示意圖閥控式密封鉛酸蓄電池由電池槽、正負(fù)極板組、電解液、隔板、安全閥、引出端子等部分組成。 蓄電池的運(yùn)行有充放電、半浮充和全浮充三種工作方式。通信局（站）現(xiàn)在都采用全浮充工作方式，即整流器與蓄電池組并聯(lián)向負(fù)載（通信設(shè)備等）供電，正常情況下蓄電池組始終同整流器和負(fù)載并聯(lián)，充電時(shí)也不脫離負(fù)載。浮充電壓平時(shí)

18、（交流電正常時(shí)）整流器的輸出電壓值為浮充電壓。此時(shí)整流器供給全部負(fù)載電流，并對(duì)蓄電池組進(jìn)行補(bǔ)充充電，使蓄電池組保持電量充足。浮充電壓是指為補(bǔ)充自放電，使蓄電池保持完全充電狀態(tài)的連續(xù)小電流充電的電壓。浮充供電的整流器，應(yīng)在自動(dòng)穩(wěn)壓狀態(tài)工作，現(xiàn)在高頻開關(guān)整流器的穩(wěn)壓精度均應(yīng)達(dá)到0.6%。均衡充電均電壓（簡稱充電壓）為使蓄電池組中所有單體電池的電壓等達(dá)到均勻一致的充電，稱為均衡充電（簡稱均充）。如果蓄電池組中有2只以上浮充電壓低于2.18V/只，或蓄電池組放電達(dá)20%以上額定容量，或全浮充運(yùn)行達(dá)6個(gè)月，或蓄電池?cái)R置不用時(shí)間超過3個(gè)月，就應(yīng)進(jìn)行均衡充電。對(duì)蓄電池進(jìn)行均衡充電的電壓，稱為均充電壓。我國通

19、信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T7992002通信用閥控式密封鉛酸蓄電池中規(guī)定：“蓄電池浮充電單體電壓為2.202.27V（25） ，溫度變化時(shí)，閥控式密封鉛酸蓄電池單體浮充電壓應(yīng)按溫度補(bǔ)償系數(shù)（-3-3.6）mV/進(jìn)行修正。即以25為基準(zhǔn)，溫度每升高1，每個(gè)單體電池浮充電壓的絕對(duì)值應(yīng)降低3 mV3.6mV。現(xiàn)在通常以恒壓限流方式進(jìn)行均衡充電，均充電壓比浮充電壓高。YD/T7992002中規(guī)定：“蓄電池均衡充電單體電壓為2.302.35V（25）”。 常見動(dòng)力設(shè)備-蓄電池組 一只充足電的性能良好的閥控式密封鉛酸蓄電池以10小時(shí)率電流（0.1C10）放電時(shí)，其端壓變化曲線如圖2.6所示。放電一開始，活性物質(zhì)表

20、面處（包括孔內(nèi)表面）的硫酸被消耗，硫酸濃度立即下降，決定電勢(shì)數(shù)值的正是活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度（電解液密度），因此電池端電壓明顯下降，見曲線OE段。在一段時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間消耗的硫酸量大部分可由擴(kuò)散的硫酸予以補(bǔ)充，所以活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度變化緩慢，電池端壓比較穩(wěn)定；但由于硫酸被消耗，整體硫酸濃度下降，又由于放電過程中活性物質(zhì)被消耗，其作用面積不斷減少，使電池的電動(dòng)勢(shì)有所下降、內(nèi)阻有所增加，故放電端壓隨著時(shí)間的推移還是緩慢下降，見曲線EFG段。 放電終止電壓（也稱為放電終了電壓），是蓄電池以一定的放電率在25環(huán)境溫度下，放電至能再反復(fù)充放電正常使用的最低電壓。固定型閥控式密封鉛酸蓄電池當(dāng)放電電

21、流為0.1C10（A）0.3C10（A）時(shí)，放電終止電壓為1.8V 。常見動(dòng)力設(shè)備-蓄電池組圖2.6 蓄電池恒流放電端壓變化曲線 常見動(dòng)力設(shè)備-UPS什么是UPS？不間斷電源不間斷地為用戶設(shè)備提供交流電的一種電源設(shè)備UPS Uninterruptible Power Supply負(fù)載蓄電池市電 常見動(dòng)力設(shè)備-UPS什么是UPS？不間斷電源不間斷地為用戶設(shè)備提供交流電的一種電源設(shè)備蓄電池 常見動(dòng)力設(shè)備-UPS為什么要用UPS？電網(wǎng)問題電壓浪涌電線噪聲瞬態(tài)尖峰頻率漂移諧波失真電網(wǎng)波形下限市電斷電 常見動(dòng)力設(shè)備-UPS電網(wǎng)問題引發(fā)原因現(xiàn)象市電斷電停電、空氣開關(guān)跳閘零電壓持續(xù)2個(gè)周波以上電壓浪涌大型設(shè)

22、備關(guān)閉或雷擊引起電壓高于110%額定值，持續(xù)一個(gè)或多個(gè)周波波形下陷大型設(shè)備突然啟動(dòng)、電網(wǎng)切換電壓低于80-85%額定值，持續(xù)一個(gè)或多個(gè)周波瞬態(tài)尖峰閃電、電子開關(guān)工作，電焊電壓峰值高達(dá)6000V，持續(xù)時(shí)間一般為0.5-5個(gè)周波諧波干擾電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、廣播通信設(shè)備、無線通信設(shè)備、微波設(shè)備頻率漂移小水電，發(fā)電機(jī) 常見動(dòng)力設(shè)備-UPSUPS分類按工作原理不同，UPS分為： 后備式UPS 在線互動(dòng)式UPS 在線式UPS 按供電體系不同，UPS分為： 單進(jìn)單出UPS 三進(jìn)單出UPS 三進(jìn)三出UPS按輸出功率不同，UPS分為： 小功率（30kVA） 常見動(dòng)力設(shè)備-油機(jī)油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理：內(nèi)燃油機(jī)按功能模塊大致劃分成發(fā)動(dòng)機(jī)