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第1章 概述1

第1节 通信网络中交流用电设备使用情况和发展趋势1

1.1 通信网络演变和交流UPS供电系统1

1.2 交流UPS供电系统的运行现状3

第2节 通信电源系统的可用性指标4

第3节 交流UPS供电系统用于通信设备保障供电存在的问题4

3.1 交流UPS供电系统存在的问题4

3.2 交流UPS系统技术演进6

3.3 交流UPS技术改进后仍存在的问题6

第4节 通信网络设备的直流供电系统与交流供电系统7

第5节 通信用直流供电系统的主要特点7

第6节 提高可用性的技术应用8

6.1 提高直流供电系统可用性的措施8

6.2 单系统、双母线供电方式9

6.3 双系统、双母线供电技术9

思考题10

参考资料10

第2章 交流用电设备使用240V直流供电的原理11

第1节 IT设备的电源标准11

1.1 ATX电源标准11

1.2 SSI电源规范12

第2节 IT设备使用直流供电的基本原理13

2.1 IT设备的电源模块13

2.2 IT设备直流供电原理15

第3节 交流用电设备使用240V直流供电的适用范围17

3.1 通信网络中使用交流供电的设备17

3.2 特殊保护电路影响18

第4节 计算机服务器使用240V直流供电的测试情况19

4.1 电源模块的结构19

4.2 测试内容和项目21

4.3 测试结果21

4.4 测试结果分析24

思考题25

参考资料25

第3章 国内外通信用HVDC技术研究和应用发展情况26

第1节 国外HVDC研究和试验情况26

1.1 法国电信的研究26

1.2 日本NTT的应用研究27

1.3 美国的研究和示范性试验31

1.4 瑞典350V高压直流供电新系统32

1.5 韩国KT的应用33

第2节 国外HVDC应用的发展情况33

2.1 近年来的应用情况33

2.2 国外通信用高压直流供电的发展思路35

第3节 国内通信用240V直流供电技术的应用情况35

3.1 中国电信直流供电试验研究及发展历程35

3.2 中国电信直流供电现场实验和大规模应用36

3.3 国内通信用240V直流供电技术的应用情况37

第4节 与国外其他通信用高压直流技术的比较37

4.1 通信用240V直流供电系统的优势37

4.2 通信用240V直流供电技术与国外其他通信用高压直流技术的比较42

第5节 天蝎项目计划和服务器定制化43

5.1 天蝎项目的提出43

5.2 整机架服务器定制43

5.3 天蝎项目对供电的要求44

思考题45

参考资料45

第4章 通信用240V直流供电系统可用性分析46

第1节 通信电源系统的可用性及指标46

1.1 可靠性和可用性46

1.2 通信电源系统的可用性47

第2节 交流UPS供电系统运行现状及存在的问题47

2.1 交流UPS供电系统运行现状47

2.2 交流UPS系统供电存在的问题48

2.3 交流UPS系统供电技术演进48

2.4 交流UPS供电技术演进后仍存在的问题49

第3节 直流供电的理论基础49

3.1 利用直流的特性49

3.2 解决备用电源可靠性降低问题49

3.3 可靠性理论与备用能源的配置49

3.4 对“可预见非突发性故障”和“不可预见突发性故障”可靠性的讨论50

3.5 对“可预见非突发性故障”和“不可预见突发性故障”可用性的讨论51

第4节 直流UPS应用的实践基础51

4.1 IT设备能采用直流UPS供电的可行性51

4.2 通信用直流（48V）供电系统的实际应用情况52

第5节 直流电源供电系统可用性分析与计算52

5.1 直流电源供电系统53

5.2 直流电源供电系统可用性模型54

5.3 直流电源供电系统可用性计算54

5.4 与交流UPS系统比较55

第6节 直流UPS系统的主要优势总结56

思考题57

参考资料57

第5章 通信用240V直流供电系统的总体技术要求58

第1节 概述58

第2节 基本原则58

2.1 可用性58

2.2 兼容性59

2.3 安全性59

2.4 效率和节能59

第3节 系统电压等级和工作电压范围60

3.1 交流输入电压范围60

3.2 整流输出电压范围61

3.3 电气安全要求67

3.4 系统设备匹配69

3.5 蓄电池组匹配69

3.6 兼顾效率和节能69

3.7 电压等级确定70

第4节 系统基本使用条件70

4.1 使用环境条件70

4.2 系统供电条件70

第5节 系统组成和基本配置71

5.1 系统组成71

5.2 容量配置71

5.3 蓄电池组配置71

第6节 系统基本技术要求72

6.1 监控告警能力要求72

6.2 整流模块要求72

第7节 直流配电要求72

7.1 基本要求72

7.2 分立系统配电结构73

第8节 悬浮供电方式74

8.1 通信用-48V直流系统正极接地方式74

8.2 通信用240V直流系统对地悬浮75

8.3 对地悬浮工作方式的技术要求75

第9节 绝缘监察76

9.1 绝缘监察的必要性76

9.2 绝缘监察功能要求76

9.3 绝缘监察工作原理77

第10节 安全要求79

10.1 蓄电池组过流保护79

10.2 防雷接地条件79

10.3 电磁兼容要求79

10.4 安全防护要求79

第11节 设备控制方式及受电电源连接要求80

11.1 受电设备控制方式80

11.2 受电通信设备电源连接方式81

第12节 受电通信设备电源适应性要求81

思考题82

参考资料82

第6章 通信用240V直流供电系统设备技术要求83

第1节 系统功能要求83

1.1 系统总体功能83

1.2 绝缘监察功能86

1.3 系统保护功能86

1.4 系统监控功能87

1.5 当前告警和历史信息功能要求88

1.6 安全及防雷性能89

1.7 系统设备外观与结构90

1.8 系统可靠性91

1.9 包装与标志91

第2节 整流模块91

2.1 输入功率因数92

2.2 输入电流谐波92

2.3 效率92

2.4 稳压精度92

2.5 峰—峰值杂音电压92

2.6 负载效应（负载调整率）92

2.7 负载效应恢复时间（动态响应）93

2.8 开关机过冲幅度93

2.9 启动冲击电流（浪涌电流）93

2.10 软启动时间93

第3节 交流配电屏93

3.1 额定容量93

3.2 结构尺寸94

3.3 交流配电设备的使用性能94

3.4 接地性能94

3.5 输入输出配电要求94

3.6 遥测、遥信和监控功能94

3.7 电气防护性能94

3.8 连接导线的要求95

第4节 直流总配电屏96

4.1 基本要求96

4.2 额定容量97

4.3 配电要求97

4.4 监测与告警97

4.5 遥测、遥信功能98

4.6 显示与操作98

4.7 绝缘监察功能98

4.8 接地性能98

4.9 电气防护性能99

第5节 直流二级配电屏99

5.1 基本要求99

5.2 额定容量100

5.3 配电要求100

5.4 监测与告警101

5.5 遥测、遥信功能101

5.6 显示与操作101

5.7 接地装置101

5.8 电气防护性能102

第6节 直流电源列柜102

6.1 基本要求102

6.2 额定容量103

6.3 配电要求103

第7节 直流网络机柜PDU104

7.1 总体要求105

7.2 配电要求105

7.3 接线规定106

7.4 安全认证107

7.5 接地电缆与母线107

7.6 电量监测与告警装置107

7.7 电气防护性能108

第8节 检测项目和指标要求108

思考题110

参考资料110

第7章 通信用240V直流供电系统绝缘监察功能111

第1节 概述111

第2节 直流供电系统接地和对地悬浮111

2.1 正极接地的通信用-48V直流电源系统111

2.2 对地悬浮的通信用240V直流电源系统112

第3节 绝缘监察的定义和必要性112

3.1 绝缘监察的定义112

3.2 绝缘监察功能的必要性113

第4节 绝缘监察系统工作原理114

4.1 电压检测方法114

4.2 支路漏电流检测法116

4.3 综合检测方法117

第5节 绝缘监察系统功能要求117

第6节 绝缘监察系统逻辑功能118

第7节 绝缘监察系统应用注意事项119

第8节 绝缘电阻告警值及其功能检测119

8.1 绝缘电阻告警值的确定119

8.2 绝缘监察检测精度119

8.3 绝缘监察功能检测方法120

第9节 绝缘监察测试仪的使用方法和功能120

9.1 工作原理120

9.2 绝缘监察测试121

9.3 电源插座极性测试121

思考题121

参考资料121

第8章 通信用240V直流供电系统规划与设计122

第1节 概述122

1.1 规划设计原则122

1.2 规划设计总体要求123

第2节 使用条件123

2.1 环境要求123

2.2 供电条件125

第3节 系统组成125

第4节 设备配置127

4.1 设备容量配置原则127

4.2 交流输入配置要求127

4.3 蓄电池配置要求128

4.4 整流模块配置要求129

4.5 直流配电设备配置要求130

4.6 各级开关选择及配置要求131

第5节 缆线选择和布放132

5.1 缆线的选择要求132

5.2 缆线的设计要求133

第6节 监控系统和告警133

6.1 监控告警能力要求133

6.2 监控告警设计要点133

第7节 系统对地悬浮和绝缘监察要求134

7.1 系统对地悬浮工作要求134

7.2 绝缘监察功能要求134

第8节 防雷、接地与安全要求134

8.1 防雷要求134

8.2 接地要求135

8.3 安全要求135

第9节 工程安装设计要求136

9.1 设计基本原则136

9.2 机房选择要求136

9.3 设备布置要求136

9.4 缆线的布放要求137

思考题138

参考资料138

第9章 通信用240V直流供电系统工程调测和测试验收139

第1节 概述139

第2节 工程调测要求139

2.1 基本要求139

2.2 设备及工程安装检查139

2.3 蓄电池安装、充电及容量试验140

2.4 缆线布放要求141

2.5 试通电前的检验142

2.6 交流配电设备上电调测142

2.7 整流设备通电测试检验142

2.8 直流配电设备通电测试检验143

第3节 系统验收测试143

3.1 系统基础测试143

3.2 系统性能测试145

3.3 蓄电池管理功能测试145

3.4 绝缘监察功能测试146

3.5 监控告警功能测试146

3.6 整流模块测试146

3.7 其他检查测试149

第4节 系统割接149

4.1 对负载设备的测试149

4.2 系统割接基本原则150

4.3 系统割接基本要求151

4.4 异常情况处理和应急流程152

思考题153

参考资料153

第10章 通信用240V直流供电系统维护技术要求154

第1节 使用条件与要求154

1.1 环境条件154

1.2 交流输入154

1.3 防雷装置154

1.4 保护接地154

1.5 监控要求154

1.6 整流器冗余备份要求155

第2节 维护项目与要求155

2.1 基本项目与要求155

2.2 整流器155

2.3 交流配电部分155

2.4 直流配电部分156

2.5 蓄电池156

2.6 熔断器或断路器156

2.7 绝缘监察156

2.8 接地性能156

第3节 运行维护管理要求156

3.1 通信设备上电前检查要求156

3.2 通信设备上电操作要求157

3.3 通信设备正常下电操作要求157

3.4 受电通信设备发生故障时电源开关操作要求157

3.5 运行维护安全操作要求157

3.6 绝缘监察装置检查要求157

第4节 电源系统设备通电检验158

4.1 系统设备安装验收158

4.2 系统设备通电前的检验158

4.3 交流配电设备通电测试检验158

4.4 整流设备通电测试检验159

4.5 直流配电设备通电测试检验159

第5节 用电设备测试159

5.1 双电源通信设备接入方式159

5.2 通信设备电流测试160

5.3 通信设备电压范围测试160

5.4 通信设备低电压启动开通处理160

5.5 插头电源极性测试161

第6节 维护周期161

第7节 技术指标要求162

7.1 基本要求162

7.2 蓄电池管理功能162

7.3 峰—峰值杂音电压162

7.4 系统峰—峰值杂音电压162

7.5 电压降162

7.6 工作稳定性162

7.7 参数测量162

7.8 温升162

第8节 检测方法163

8.1 维护用仪表设备163

8.2 整流器164

8.3 交、直流配电部分164

8.4 蓄电池164

8.5 防雷接地164

思考题164

参考资料164

第11章 通信用240V直流供电系统与其他系统的对比分析及其效益分析165

第1节 通信用240V直流供电系统与交流UPS的对比分析165

1.1 供电可用性165

1.2 主要功能指标对比165

1.3 主要性能指标对比167

1.4 效率指标对比167

第2节 通信用240V直流供电技术与其他高压直流技术的比较168

2.1 国外直流供电研究情况和定位168

2.2 通信用240V直流供电技术与其他通信用高压直流技术的比较170

第3节 通信用240V直流供电技术效益分析171

3.1 社会效益分析171

3.2 经济效益分析172

第4节 效益分析案例173

4.1 供电能力评估173

4.2 设备占地面积173

4.3 配套高低压系统投资174

4.4 配套油机投资174

4.5 电力室空调投资175

4.6 机房空调投资175

4.7 电源空调配套工程一次性总投资176

4.8 电源空调配套工程单机柜年度分摊投资176

4.9 运行电费成本177

4.10 分析结论178

思考题178

参考资料178

第12章 通信用240V直流供电系统操作和应用179

第1节 系统割接方法179

1.1 割接前的准备179

1.2 割接工作180

第2节 IT设备上电前的检测180

2.1 适应性检测180

2.2 电源开关和过流保护器件检查181

第3节 绝缘监察测试183

3.1 告警功能检测183

3.2 定位功能检测183

3.3 电源插座极性测试183

第4节 设备不能直接使用240V供电的案例分析及应对方法183

4.1 电源模块有50Hz频率检测183

4.2 半波整流或单边带频率检测的电源模块184

4.3 CRT显示器184

4.4 激光打印机工作184

4.5 采用380V交流供电的小型机184

第5节 系统运行常见问题分析185

5.1 直流输出分路并联给负载供电导致绝缘监察误报185

5.2 电源模块过压保护点设置不合理185

5.3 IT设备电源模块不能启动186

思考题186

参考资料186

第13章 通信用240V直流供电系统产品介绍187

第1节 艾默生网络能源有限公司NetSure HVT C01系列187

1.1 简介187

1.2 系统构成原理187

1.3 系统结构188

1.4 系统配置188

1.5 技术特点189

1.6 监控模块M821E190

1.7 整流模块R240-5800190

1.8 整流柜191

1.9 交流柜192

1.10 直流柜193

1.11 列头柜194

1.12 电池控制箱195

1.13 绝缘监察仪196

第2节 杭州中恒电气股份有限公司ZHDCS系列196

2.1 简介196

2.2 系统组成197

2.3 系统技术指标198

2.4 ZHR系列整流模块198

2.5 监控系统200

第3节 中达电通股份有限公司HVP-240/20A系列202

3.1 简介202

3.2 型号列表203

3.3 分立电源203

3.4 一体化电源系统204

3.5 交流配电屏205

3.6 整流屏主屏205

3.7 整流屏副屏206

3.8 直流配电屏206

3.9 整流模块207

3.10 监控模块207

3.11 智能列头柜208

3.12 直流配电单元209

第4节 广州珠江电信设备制造有限公司PRS6024系列210

4.1 简介210

4.2 系统主要功能与特点210

4.3 交流配电屏配置210

4.4 PRS6024整流机架211

4.5 直流配电屏配置211

4.6 CU6024控制模块功能212

4.7 SMR6024整流模块功能213

4.8 绝缘检测单元214

4.9 电池巡检装置（可选配置）215

4.10 蓄电池开关箱（可选配置）215

第5节 深圳奥特迅电力设备股份有限公司ATCHD系列215

5.1 简介215

5.2 系统的工作原理216

5.3 系统配置216

5.4 主要特点217

5.5 系统的主要功能217

第6节 志成冠军公司CPHVN240系列218

6.1 简介218

6.2 系统的结构及标准配置218

6.3 系统的主要特点220

6.4 系统的工作原理220

6.5 系统的主要功能222

6.6 系统的技术参数223

第7节 北京动力源科技股份有限公司DUM-240/40系列225

7.1 DUM-240/40H10直流电源系统225

7.2 DUM-240/40H1直流电源系统226

7.3 DUMC-240/10H直流电源系统228

7.4 Smart Power I Series整流器229

参考资料231

附录232

附录1 部分国家和地区交流供电标准电压一览表232

附录2 部分基础标准和规范清单234

2.1 系统技术要求234

2.2 整流设备235

2.3 配电、开关、电缆235

2.4 监控系统235

2.5 电磁兼容、防护236

2.6 通用、包装、运输236

附录3 通信行业标准《通信用240V直流供电系统》（摘录）236

5．要求236

附录4 通信行业标准《通信用240V直流电源供电总体技术要求》（摘录）244

4．基本原则244

5．系统技术要求245

6．整流要求247

7．监控告警能力要求247

8．绝缘监察要求248

9．直流配电要求248

10．安全要求250

附录5 通信行业标准《通信用240V直流供电系统工程技术规范》（摘录）251

3．环境要求251

4．系统组成251

5．设备配置253

6．导线的选择和布放255

7．监控与告警系统要求256

8．接地与安全要求256

9．工程安装设计要求257

10．工程验收要求258

附录6 通信行业标准《通信用240V直流供电系统配电设备》（摘录）258

4．组成258

5．技术要求258

附录7 IT设备240V直流测试平台使用说明（摘录）262

1．主要特点及功能简介262

2．性能指标263

3．面板介绍与接线方法264

4．软件使用方法265

5．日常维护及故障处理272

6．检测报告单模板272