内容简介
《21世纪高职高专电子信息类规划教材:通信基站电源系统维护》全面、系统地论述了移动通信基站电源系统的组成、结构、工作原理及相关维护,包括交流系统、应急汽油发电机组、直流系统、蓄电池组、高压直流系统、空调系统、动力和环境监控系统、接地防雷系统、常用仪表等几个方面。《21世纪高职高专电子信息类规划教材:通信基站电源系统维护》内容注重理论与实践相结合,以实际工作为导向,紧扣目前最新的行业标准和规范,符合基站的发展趋势,具有较强的实用性。内容涵盖范围广,且每一章都有基站故障经典案例分析及适量的习题。
《21世纪高职高专电子信息类规划教材:通信基站电源系统维护》适用于高职高专院校通信技术、移动通信、电子信息等专业,可作为移动通信基站相关课程及培训的专业教材,同时也可供从事移动通信基站自维、代维的初中级技术人员及管理人员等作为参考资料使用。
内页插图
目录
第1章 概述
1.1 移动通信概述
1.2 移动通信基站概述
1.2.1 基站概念和组成
1.2.2 分布式基站
1.3 通信电源系统
1.3.1 通信局(站)电源系统的组成
1.3.2 基站电源系统的组成
1.3.3 通信电源技术发展趋势
小结
习题
第2章 基站电源交流系统
2.1 基站电源交流系统维护规程
2.1.1 基站交流引入室外部分维护要求
2.1.2 基站交流引入室内部分维护要求
2.1.3 基站电源交流系统维护周期表
2.2 基站电源交流引入
2.2.1 市电的分类
2.2.2 市电的引入
2.2.3 市电质量要求和电压标准
2.3 基站电力变压器
2.3.1 变压器的概述
2.3.2 变压器的工作原理
2.3.3 变压器的分类
2.3.4 变压器结构
2.3.5 变压器保护装置
2.4 基站室内外交流配电系统
2.4.1 室外配电方式
2.4.2 室内交流配电屏
2.5 基站电源交流系统配置原则和施工建设规范
2.5.1 市电引入原则
2.5.2 变压器容量配置
2.5.3 交流配电箱的配置原则和施工规范
2.6 基站电源交流系统典型故障分析
2.6.1 交流供电总空开跳脱造成的基站交流停电
2.6.2 交流缺相造成的基站开关电源设备工作不正常
2.6.3 基站专用变压器零线断开,造成整流模块损坏
小结
习题
第3章 基站移动式应急汽油发电机组
3.1 基站移动式应急汽油发电机组维护规程
3.1.1 基站移动式应急汽油发电机组维护要求
3.1.2 基站移动式应急汽油发电机组维护周期表
3.2 基站应急汽油发电机组操作流程
3.2.1 出发前检查
3.2.2 发电前的检查和准备
3.2.3 发电后检查
3.2.4 发电中的检查
3.2.5 来电后的恢复市电
3.2.6 停机并检查
3.3 汽油机工作原理
3.4 汽油机总体构造
3.4.1 曲轴连杆机构
3.4.2 配气机构
3.4.3 燃油系统
3.4.4 点火系统
3.4.5 润滑系统
3.4.6 冷却系统
3.4.7 启动系统
3.5 同步发电机
3.5.1 交流发电机的组成
3.5.2 同步发电机的工作原理
3.5.3 同步发电机的励磁系统
3.6 基站应急汽油发电机组配置原则
3.7 基站应急汽油发电机组典型故障分析
3.7.1 应急汽油机组长时间满载工作故障停机
3.7.2 应急发电机组燃油耗尽停机
小结
习题
第4章 基站电源直流开关电源系统
4.1 基站直流开关电源部分维护规程
4.1.1 开关电源的维护要求
4.1.2 开关电源维护周期表
4.2 高频开关电源系统的主要技术
4.2.1 高频原理
4.2.2 功率转换电路
4.2.3 模块休眠技术原理
4.3 基站用典型开关电源系统的组成
4.3.1 交流配电单元
4.3.2 整流模块
4.3.3 直流配电单元
4.3.4 监控模块
4.4 基站用典型开关电源系统的操作
4.4.1 面板显示
4.4.2 参数设定
4.5 嵌入式电源系统
4.5.1 嵌入式开关电源的技术参数
4.5.2 系统结构
4.6 基站电源直流开关电源系统配置原则和施工建设规范
4.6.1 开关电源系统配置原则
4.6.2 开关电源系统施工建设规范
4.7 基站电源直流开关电源系统典型故障分析
4.7.1 开关电源LVDS跳脱造成基站退服
4.7.2 开关电源模块故障引起的基站通信设备闪断重启
4.7.3 监控模块受干扰引发高压告警
小结
习题
第5章 基站蓄电池
5.1 基站蓄电池维护规程
5.1.1 基站蓄电池的维护要求
5.1.2 基站蓄电池维护周期表
5.2 VRLA蓄电池的结构与工作原理
5.2.1 阀控式铅酸蓄电池的基本结构
5.2.2 阀控蓄电池的工作原理
5.3 VRLA蓄电池的电特性
5.3.1 VRLA蓄电池的充放电特性
5.3.2 VRLA蓄电池的容量
5.4 VRLA蓄电池常见问题分析
5.4.1 失水
5.4.2 早期容量损失
5.4.3 热失控
5.4.4 负极不可逆硫酸盐化
5.4.5 板栅腐蚀与伸长
5.4.6 隔板质量下降
5.4.7 反极
5.5 基站新型电池
5.5.1 胶体电池
5.5.2 卷绕式电池
5.6 基站蓄电池配置原则和施工建设规范
5.6.1 基站蓄电池配置原则
5.6.2 基站蓄电池施工建设规范
5.7 基站蓄电池典型故障分析
5.7.1 蓄电池组单体反极
5.7.2 蓄电池组极柱压降过大
5.7.3 单体蓄电池爆炸
小结
习题
第6章 基站高压直流远供系统
6.1 基站高压直流远供系统维护规程
6.1.1 基站高压直流远供系统维护要求
6.1.2 基站高压直流远供系统维护周期表
6.2 高压直流远供系统概述
6.2.1 概述
6.2.2 高压直流远供系统应用前提
6.3 高压直流远供系统组成
6.3.1 局端设备
6.3.2 远端设备
6.3.3 远供输电线路
6.4 高压直流远供系统组网方案
6.5 高压直流远供系统配置原则和施工建设规范
6.5.1 高压直流远供系统配置原则
6.5.2 高压直流远供系统施工建设规范
6.6 基站高压直流远供系统典型故障分析
6.6.1 输入容量不足
6.6.2 输出线路漏电
6.6.3 局端设备开路告警,远端掉电
6.6.4 高铁附近RRU设备闪断
小结
习题
第7章 基站空调
7.1 基站空调维护规程
7.1.1 基站空调的维护要求
7.1.2 基站空调维护周期表
7.2 空调的基础知识
7.2.1 常见概念
7.2.2 房间空调器的型号和类型
7.3 空调的结构与原理
7.3.1 制冷系统的主要组成和工作原理
7.3.2 空调器内的风路系统
7.3.3 空调电气系统
7.4 基站空调常见故障代码和故障原因
7.4.1 基站空调常见故障代码
7.4.2 基站空调常见故障原因
7.5 基站空调配置原则和施工建设规范
7.5.1 基站空调配置原则
7.5.2 基站空调的施工建设规范
7.6 基站空调典型故障分析
7.6.1 管路堵塞造成的压缩机热保护
7.6.2 空调压缩机高压告警停机
7.6.3 交流缺相
小结
习题
第8章 基站动力和环境监控系统
8.1 基站动力和环境监控系统维护规程
8.1.1 基站动力和环境监控系统的维护要求
8.1.2 基站动力和环境监控系统维护周期表
8.2 基站动力和环境监控系统的对象和内容
8.2.1 基站的动力和环境系统的监控对象
8.2.2 基站的动力和环境系统的监控内容
8.3 基站动力和环境监控系统的结构和组成
8.3.1 基站监控数据采集子系统
8.3.2 基站监控数据传输子系统
8.4 基站动力和环境监控系统配置原则和施工建设规范
8.4.1 动力和环境监控系统配置原则
8.4.2 动力和环境监控系统施工建设规范
8.5 基站动力和环境监控系统常见故障分析
8.5.1 维护人员误断空开导致基站监控通信中断
8.5.2 一体化采集器智能端口故障导致开关电源通信中断
总结
习题
第9章 基站接地防雷系统
9.1 基站接地防雷系统维护规程
9.1.1 基站接地防雷系统地网的维护要求
9.1.2 基站接地防雷系统避雷针(避雷带)的维护要求
9.1.3 基站接地防雷系统馈线接地、设备地线和汇集排(线)的维护要求
9.1.4 基站接地防雷系统避雷器的维护要求
9.1.5 基站接地防雷系统维护周期表
9.2 基站接地系统的概述
9.2.1 接地系统的组成
9.2.2 接地的分类和作用
9.3 基站防雷措施
9.3.1 基站雷电引入路径
9.3.2 基站防雷措施
9.4 基站浪涌保护器的选择
9.4.1 雷电流波形
9.4.2 浪涌保护器主要参数
9.4.3 浪涌保护器选取
9.5 基站接地防雷系统配置原则和施工建设规范
9.5.1 基站接地防雷系统配置原则
9.5.2 基站接地防雷系统施工建设规范
9.6 基站接地防雷系统典型故障和处理办法
小结
习题
第10章 基站电源常用仪表使用
10.1 万用表的使用
10.1.1 万用表的功能挡位
10.1.2 万用表测量方法
10.2 钳形电流表的使用
10.2.1 交直流钳形表的功能挡位
10.2.2 直流钳形表的使用方法
10.3 红外点温仪的使用
10.3.1 红外点温仪的面板及功能
10.3.2 显示屏的数值显示说明和拨位开关说明
10.3.3 红外点温仪的测量方法
10.4 蓄电池容量测试仪的使用
10.4.1 面板说明
10.4.2 仪器连接
10.4.3 设备启动与参数设置
10.4.4 放电执行与监视
10.4.5 在线放电模式
10.5 接地电阻测试仪的使用
10.5.1 ZC-8型接地电阻测试仪的使用
10.5.2 fluk 1625接地电阻测试仪使用(无极棒测试)
10.6 蓄电池电导测试仪的使用
10.6.1 前期准备
10.6.2 使用参考电导参考值进行测试
10.6.3 在不输入电导参考值的情况下进行测试(测完后导入电脑软件自动计算)
10.6.4 查看测试报告及数据传输
10.7 空调压力测试表的使用
10.7.1 空调压力测试表简介
10.7.2 空调低压压力的测试
10.7.3 空调冲加制冷剂
小结
习题
参考文献
前言/序言
通信基站电源系统维护:保障通信生命线的关键技术 在信息爆炸的时代,通信基站如同城市的神经末梢,承载着我们日常生活中对信息交流的无限需求。而支撑起这些通信基站稳定运行的,正是其背后默默奉献的电源系统。通信基站电源系统是整个通信网络中最核心、最关键的组成部分之一,它的可靠性直接关系到通信服务的质量、用户的满意度,乃至整个社会的稳定运行。一旦电源系统出现故障,轻则导致通信中断、用户体验下降,重则可能引发大范围的通信瘫痪,造成不可估量的经济损失和社会影响。因此,对通信基站电源系统进行科学、专业、细致的维护,是确保通信畅通无阻、信息快速传递的基石。 本书旨在为高职高专电子信息类专业的学生提供一套系统、深入的通信基站电源系统维护知识体系。我们不局限于理论的陈述,更侧重于实践操作的指导,力求让读者在掌握基础理论的同时,也能具备独立分析问题、解决问题的能力。全书内容围绕通信基站电源系统的构成、工作原理、常见故障及其维护技术展开,力求覆盖该领域的主要知识点和技术难点。 第一章 导论:通信基站电源系统的重要性与发展趋势 本章首先阐述了通信基站电源系统在现代通信网络中的战略地位和不可替代的作用。我们将从宏观视角剖析通信技术的发展如何驱动电源系统不断升级,从早期简单的直流供电到如今复杂的交直流混合、智能化的电源解决方案。接着,我们将探讨当前通信基站电源系统面临的主要挑战,例如日益增长的能耗、对环境友好型电源的需求、以及应对突发灾害和复杂电网环境的能力。最后,本章将展望通信基站电源系统的未来发展趋势,包括模块化、智能化、绿色化、以及与其他基础设施(如储能、新能源)的融合,为读者勾勒出行业的发展蓝图。 第二章 通信基站电源系统的组成与基本原理 本章将深入剖析通信基站电源系统的各个组成部分,并详细讲解其工作原理。我们将从宏观上介绍电源系统的整体架构,包括市电接入、交流配电、直流变换、电池储能、发电机组(UPS)等关键环节。 市电接入与交流配电: 详细讲解市电的引入方式、电压等级、接地要求,以及交流配电单元(如断路器、熔断器、滤波器)的设计原则和安全防护措施。 交流-直流变换: 深入探讨整流模块(Rectifier Module)的设计与工作原理,包括开关电源技术、功率因数校正(PFC)、以及不同类型整流模块的优缺点。我们将重点关注如何提高整流效率、降低谐波污染。 电池储能系统: 这是通信基站电源系统的“心脏”之一。本章将详细介绍各种类型储能电池(如铅酸电池、锂离子电池)的化学原理、充放电特性、容量计算、以及电池管理系统(BMS)的关键功能,包括电压均衡、温度监控、过充过放保护等。我们还将讲解电池组的串并联配置方式,以及如何确保电池系统的长期稳定运行。 直流配电与输出: 讲解直流配电单元的设计,包括保险丝、断路器、电压调整模块,以及如何为不同通信设备提供稳定可靠的直流电源。 备用电源系统(UPS/发电机组): 详细介绍不间断电源(UPS)的工作原理,包括在线式、后备式、在线互动式UPS的差异,以及其在市电中断时的切换机制。同时,我们将讲解柴油发电机组(DG)作为长期备用电源的配置、运行模式、以及与UPS系统的配合。 监控与管理系统: 介绍电源系统的监控对象(如电压、电流、温度、电池状态)、监控方式(如RS485、SNMP协议)、以及远程监控平台的应用,如何实现对电源系统运行状态的实时掌握和预警。 第三章 通信基站电源系统的常见故障分析与诊断 掌握故障的诊断与分析能力是电源系统维护的关键。本章将系统梳理通信基站电源系统在实际运行中可能出现的各类常见故障,并提供一套科学的诊断思路和方法。 市电异常故障: 包括市电电压不稳定(过高/过低)、停电、频率漂移、谐波干扰等,分析这些异常对设备的影响,以及相应的保护措施。 交流配电故障: 如断路器跳闸、接触器损坏、过载、短路等,讲解如何通过面板指示、仪表读数、绝缘电阻测试等方法进行初步判断。 整流模块故障: 如输出电压异常、无输出、效率下降、过温保护等,分析故障原因,并介绍模块的测试方法和更换流程。 电池系统故障: 包括电池容量衰减、内阻升高、单体损坏、端子腐蚀、温度异常、BMS报警等,详细讲解如何通过放电测试、内阻测试、容量评估等方法来诊断电池健康状况。 直流配电故障: 如保险丝熔断、直流输出电压不稳、短路等,讲解其产生的原因和定位方法。 UPS/发电机组故障: 如UPS无法切换、电池组过放、发电机启动失败、运行不稳定等,分析这些故障的可能原因,并提供相应的排查步骤。 监控系统故障: 如通信中断、数据异常、报警不准确等,讲解如何检查线路、设备连接、软件配置等。 第四章 通信基站电源系统的日常维护与保养 预防胜于治疗。本章将重点讲解通信基站电源系统的日常维护规程和保养要点,旨在最大程度地延长设备使用寿命,降低故障发生率。 环境检查与维护: 强调机房环境的重要性,包括温度、湿度、通风、防尘、防鼠、防潮等要求,以及如何进行日常的环境监测和清洁。 设备外观检查: 定期检查电源柜、配电柜、UPS、电池组等设备的外观是否有变形、损坏、腐蚀、松动等情况。 接线与端子检查: 重点关注各级电源、信号线的连接是否牢固,端子是否有氧化、松动、发热迹象,并讲解正确的紧固和清洁方法。 电池系统日常巡检: 详细说明电池组的表面清洁、端子紧固、电压、温度的日常记录与检查,以及通风情况的确认。 UPS与发电机组的定期试运行: 讲解UPS的自动/手动切换测试,以及发电机组的定期启动、空载/带载运行,以确保其在紧急情况下能够正常工作。 散热系统检查与清洁: 强调风扇、散热器、滤网的清洁和畅通,确保设备能够有效散热,防止过热损坏。 接地系统的检查: 重点检查接地线的连接是否可靠,接地电阻是否符合要求,确保设备安全运行。 安全操作规程: 详细介绍在进行电源系统维护时必须遵守的安全注意事项,包括穿戴防护用品、断电操作、验电、以及防止触电、短路等危险。 第五章 通信基站电源系统的故障排除与维修技术 在日常维护的基础上,本章将聚焦于如何有效地排除和维修已经发生的故障,提升读者的实操能力。 基于故障现象的维修思路: 引导读者建立“由表及里、由易到难”的故障排除逻辑。 常用维修工具与仪表的使用: 详细介绍万用表、钳形表、绝缘电阻测试仪、电池内阻测试仪、示波器等常用工具的使用方法和注意事项。 整流模块的更换与调试: 详细讲解整流模块的选型、拆卸、安装、以及更换后的基本调试过程。 电池组的维护与修复: 介绍对容量衰减的电池组进行均衡充电、活化处理等方法,以及对损坏单体进行更换的注意事项。 UPS的内部故障维修: 讲解UPS常见故障的内部电路分析,以及部分可修复的元器件(如风扇、指示灯)的更换。 发电机组的日常维护与简单维修: 涵盖机油、冷却液、滤芯的更换,以及启动故障、供油故障的初步判断与处理。 线路故障的查找与修复: 讲解如何通过导通测试、短路测试等方法查找电缆、连接线等线路故障。 软件与监控系统故障的排除: 介绍对通信协议、IP地址、设备配置等进行检查和调整。 第六章 通信基站电源系统的性能优化与节能降耗 随着通信业务量的激增和对绿色通信的要求日益提高,电源系统的性能优化和节能降耗已成为重要的研究方向。 提高电源效率的措施: 探讨采用更高效率的整流技术、优化电池充放电策略、使用低功耗元器件等。 智能电源管理的应用: 介绍如何通过智能控制算法,根据负载变化动态调整电源输出,实现削峰填谷、负载均衡。 新能源与储能技术的融合: 探讨太阳能、风能等新能源在基站供电中的应用,以及与储能电池协同工作,降低对市电的依赖。 电池循环寿命的延长: 讲解如何通过优化充放电管理、温度控制等手段,延长电池的使用寿命,减少更换频率。 能耗监测与分析: 介绍如何建立完善的能耗监测体系,分析不同设备、不同时段的能耗情况,为节能改造提供数据支撑。 第七章 通信基站电源系统安全管理与应急预案 安全是通信基站电源系统运行的生命线。本章将重点强调安全管理的重要性,并指导读者建立完善的应急预案。 电气安全规范与操作: 详细解读国家及行业相关的电气安全标准,强调安全操作规程的执行。 防火、防爆、防雷措施: 讲解针对电源系统可能发生的火灾、爆炸、雷击等风险所采取的预防和保护措施。 防盗与防破坏: 强调对基站电源设备进行物理安全防护,防止盗窃和人为破坏。 突发事件应急预案的制定: 引导读者根据基站的实际情况,制定针对市电中断、设备故障、自然灾害等突发事件的应急处理流程,包括人员组织、通信联络、抢修措施、物资准备等。 应急演练与培训: 强调定期进行应急演练的重要性,以提高人员的应急响应能力和协同作战能力。 本书力求内容翔实、条理清晰、图文并茂,并结合大量的实际案例,帮助读者更好地理解和掌握通信基站电源系统的维护技术。我们相信,通过学习本书,读者将能够成为一名合格的通信基站电源系统维护工程师,为保障我国通信网络的稳定运行贡献自己的力量。