內容簡介
《通信電源》是國傢職業教育通信技術專業教學資源庫配套教材之一,與綫上教學資源緊密結閤,支持課堂教學與綫上學習互動的慕課式教學和翻轉課堂教學。
《通信電源》緊密貼閤當前通信行業對通信電源技術的要求,圍繞通信設備的健康運行,係統講解通信機房中必需的供電技術、空調製冷技術、動力與環境監控技術、防雷技術等,幫助讀者建立通信設備運行的動力平颱概念。
《通信電源》明確定位為職業教育用書和工程實踐指導用書,對理論知識定性說明,以夠用為原則,對技術實現與設備使用領域的知識采取黑箱法進行闡述,著重介紹外部特徵與實踐應用,酌配綫上資源和綫下實踐,達到通信電源技術相關崗位的學習要求。
《通信電源》配套有在綫教學資源庫,包括PPT教學課件、微課、拓展閱讀及參考資料等資源,匯集於“智慧職教”在綫教學平颱,供讀者參考使用,具體使用方法詳見“智慧職教服務指南”。
《通信電源》作為專業課教材供高職高專院校移動通信技術、通信技術、電子技術等專業教學使用;也可供通信領域電源專業人員培訓或自學使用,還可作為通信技術專業的參考書。
內頁插圖
目錄
第1章 通信設備的用電
1.1 通信機房的運行要求
1.1.1 通信機房總體運行要求
1.1.2 通信設備用電需求
1.1.3 通信設備溫濕度及潔淨度要求
1.1.4 防雷接地要求
1.1.5 智能化需求
1.2 通信設備的用電類型
1.2.1 電源及通信電源
1.2.2 基礎電源
1.2.3 機架電源
1.3 通信電源設備與係統
1.3.1 通信電源設備概述
1.3.2 交流供電係統
1.3.3 直流供電係統
1.4 通信局(站)電源係統的組織方式
1.4.1 集中供電係統
1.4.2 分散供電係統
1.4.3 混閤式供電係統
1.4.4 移動通信基站供電係統
1.4.5 -體化組閤供電係統
1.5 通信電源設備的影響
1.5.1 安全供電
1.5.2 電磁兼容性
1.6 電源設備的可靠性
1.6.1 可靠性的定義
1.6.2 可靠性參數
1.6.3 通信電源係統的可靠性指標
1.6.4 通信電源係統的可靠性計算
本章小結
即測即評
思考與練習
第2章 接地技術與應用
2.1 通信局(站)的接地係統
2.1.1 接地的定義
2.1.2 接地係統的組成
2.1.3 接地網
2.1.4 接地的必要性
2.1.5 接地係統的分類
2.2 聯閤接地
2.2.1 聯閤接地的定義
2.2.2 采用聯閤接地的原因
2.2.3 分散地網的互連
2.3 等電位連接係統
2.3.1 等電位連接的定義
2.3.2 等電位連接方式分類
2.3.3 等電位連接實例
2.3.4 等電位連接係統各部分的具體要求
2.4 接地電阻
2.4.1 接地電阻的定義
2.4.2 衝擊接地電阻
2.4.3 接地電阻的測量
本章小結
即測即評
思考與練習
第3章 交流電原理與市電供電
3.1 交流電概述
3.1.1 交流電的參數描述
3.1.2 交流電的有效值
3.1.3 基本元件的交流特性
3.1.4 交流負載的功率與功率因數
3.1.5 功率因數的影響與改善
3.2 交流電的産生
3.2.1 單相交流電
3.2.2 三相交流電
3.2.3 交流電源的組閤
3.2.4 我國低壓市電
3.3 市電的供電體係與構成
3.3.1 市電供電體係
3.3.2 高壓及電力降壓變壓器
3.3.3 低壓配電係統
3.4 常見低壓配電裝置
3.4.1 供電設備
3.4.2 低壓配電設備
3.4.3 低壓通斷器件
3.4.4 低壓保護器件
本章小結
即測即評
思考與練習
第4章 電源電路及相關器件
4.1 電力電子器件
4.1.1 電力電子器件的分類
4.1.2 功率二極管
4.1.3 晶閘管(可控矽)
4.1.4 絕緣柵雙極型晶體管
4.2 整流電路
4.2.1 單相不控整流電路
4.2.2 三相不控整流電路
4.2.3 可控整流電路
4.3 直流變換電路
4.3.1 非隔離型升壓式直流變換電路
4.3.2 非隔離型降壓式直流變換電路
4.3.3 非隔離型反相式直流變換電路
4.3.4 隔離型直流變換電路
4.4 逆變電路
4.4.1 單相全橋逆變電路
4.4.2 三相全橋逆變電路
4.5 均流電路
4.5.1 平均均流電路
4.5.2 民主均流電路
本章小結
即測即評
思考與練習
……
第5章 鉛酸蓄電池
第6章 通信直流電源係統
第7章 交流不問斷電源(UPS)
第8章 機房精密空調原理與設備
第9章 油機發電機組
第10章 動力環境集中監控係統
第11章 通信局(站)的雷電防護
參考文獻
前言/序言
通信電源在通信技術的知識譜係中占有重要地位,是通信係統的基石。沒有可靠的通信電源技術保障,所有的通信業務都無法開展。通信電源不僅指其字麵意思所錶達的為通信設備提供不間斷交直流電能的設備體係,而且是通信設備運行所依賴的運行環境中所有設備體係的總稱,是為通信機房中的通信係統正常運行提供穩定、可靠、安全和節能的動力平颱,包括交直流供電、空調新風、防雷保護、動力環境監控、門禁安防、消防照明等。
通信電源的知識樹龐雜無序,涉及領域寬泛,但圍繞的核心與目的卻明確,即保障通信設備正常運行,如同文學中散文的結構,“形散而神不散”。本書的編寫便是緊密圍繞通信設備的運行需求展開邏輯鏈條,進行知識樹的搭建,帶領讀者遊曆通信電源技術的各個組成部分,建立起既見樹木又見森林的知識體係。
全書共分為11章,內容涵蓋通信係統中的交直流供電、接地防雷、蓄電池、機房空調、動力環境監控、油機發電等領域。第1章介紹通信設備運行對供電的要求,提綱挈領,提齣動力平颱的概念;第2章介紹接地技術,包括接地的目的與作用,以及地網的建設工作;第3章介紹交流電和市電供電係統,以及與市電配電相關的器件;第4章介紹通信電源中常見電路的原理與構成.以及電源變換所需的各類電力電子器件;第5章介紹蓄電池原理,以及通信用鉛酸閥控密封蓄電池的充放電特性和應用;第6章介紹直流電源設備,以中興通訊股份有限公司生産的直流電源産品為對象,介紹直流電的産生過程;第7章介紹交流不間斷電源(UPS)設備,以廣東日月潭電源科技有限公司的産品為對象,講解不間斷交流供電的實現;第8章介紹空調製冷技術,以及相關機房用精密空調的使用與維護;第9章介紹油機發電係統,以上海科泰電源股份有限公司的設備為對象講解設備工作原理,以及市電停電後的發電過程與維護要求;第10章介紹動力環境監控係統,包括對通信電源相關設備和器件進行監控的原理與方法;第11章介紹防雷技術,即保障通信機房中包括通信電源設備在內的各種通信設備免遭雷電傷害的防護技術和手段。全書從通信設備用電的要求開始,分門類、分步驟地介紹保障通信設備正常運行的各個組成部分的知識與內容,為讀者搭建起動力平颱的概念與知識體係。
依托於國傢職業教育通信技術專業教學資源庫,本書提供豐富的數字化教學資源,包括PPT教學課件、微課、拓展閱讀、參考資料等,讀者可訪問www.lcve.com.cn(職業教育數字化學習中心)觀看或下載,微課等視頻類數字資源及拓展閱讀等選學內容配有二維碼,讀者可以通過手機、iPad等移動終端隨掃隨學。每章後的_‘即測即評“欄目可供讀者隨時通過手機、iPad等移動終端進行學習效果的自我檢測,查看成績,獲取答案。
《通信電源》—— 跨越時代的光輝,連接未來的動脈 序言: 在這個信息爆炸、瞬息萬變的時代,通信的力量如同空氣般無處不在,深刻地改變著我們的生活、工作乃至整個社會的運行模式。而支撐起這一切的,正是那些默默奉獻、卻至關重要的“幕後英雄”——通信電源。它們如同通信網絡的生命綫,保證著信號的穩定傳輸,維係著人與人之間、企業與企業之間、甚至國傢與國傢之間的暢通連接。本書《通信電源》,並非一本枯燥的技術手冊,而是一次深入人心的探索之旅,旨在揭示支撐現代通信技術高速發展的關鍵要素,描繪齣通信電源如何從無到有、從弱到強,如何與時俱進,不斷突破技術瓶頸,為構建更加智能、高效、可靠的未來通信網絡奠定堅實基礎。 第一章:通信網絡的曙光與電源的初心 迴溯曆史長河,通信技術的萌芽往往伴隨著對穩定能源的迫切需求。從最早的電報到電話的普及,再到無綫通信的誕生,每一次通信的革新都離不開電源技術的同步進步。本章將帶您穿越時空,領略早期通信設備對電源的樸素渴求。我們將聚焦於那些具有劃時代意義的發明,如發電機、蓄電池的早期應用,以及它們在早期通信網絡建設中所扮演的不可或缺的角色。您將看到,即使在技術尚顯稚嫩的年代,工程師們已經開始思考如何為通信設備提供持續、可靠的動力,為未來的通信事業播下希望的種子。我們還將審視當時麵臨的挑戰,如電源不穩定、效率低下、維護睏難等,這些都為日後通信電源技術的發展指明瞭方嚮。 第二章:真空管時代的澎湃動力 隨著技術的飛躍,真空管的齣現徹底改變瞭通信的麵貌。無綫電的普及、廣播的興起,都極大地拓展瞭通信的邊界。然而,真空管設備的能耗巨大,對電源的穩定性和功率有著極高的要求。本章將深入探討真空管時代通信電源的特點與挑戰。我們將詳細介紹此時期電源的主要形式,如變壓器、整流器、濾波電路等,以及它們是如何被設計來滿足真空管設備嚴苛需求的。您將瞭解到,為瞭驅動這些龐大而復雜的設備,電源工程師們付齣瞭巨大的努力,不斷優化設計,提高效率,降低發熱。同時,我們也將迴顧當時在電源領域的一些經典案例和技術突破,它們不僅支撐瞭廣播電視的輝煌,也為後來的半導體技術奠定瞭基礎。 第三章:半導體革命與通信電源的革新 晶體管的發明是二十世紀最偉大的科技成就之一,它開啓瞭電子信息時代的序幕。半導體技術的引入,使得通信設備變得更加小型化、集成化、低功耗,也對通信電源提齣瞭新的要求。本章將聚焦於半導體技術對通信電源帶來的顛覆性變革。我們將詳細闡述開關電源(SMPS)的齣現及其原理,理解其為何能夠實現高效率、高功率密度、體積小巧等優勢,成為現代通信電源的主流。您將深入瞭解各種類型的開關電源拓撲結構,如Buck、Boost、Flyback、Forward等,以及它們在不同應用場景下的優勢與劣勢。同時,我們也將探討低壓差綫性穩壓器(LDO)等其他關鍵電源技術,以及它們如何在保證信號純淨度方麵發揮作用。 第四章:數字化浪潮下的智能供電 隨著數字通信技術的飛速發展,通信網絡變得日益復雜和龐大,對電源係統的智能化、可靠性和管理能力提齣瞭前所未有的挑戰。本章將深入分析數字化浪潮如何重塑通信電源。我們將重點介紹智能電源管理係統(PMS)的概念和技術。您將瞭解到,如何通過集成化的監控、控製和通信功能,實現對電源係統的實時監測、故障診斷、功率分配和遠程管理。我們將探討嵌入式控製器、數字信號處理器(DSP)在智能電源中的應用,以及如何利用軟件算法優化電源效率、提升係統可靠性。此外,本章還將展望未來通信電源的發展趨勢,如人工智能在電源故障預測與維護中的應用,以及如何構建更加綠色、環保的供電方案。 第五章:應對嚴苛環境的堅固堡壘 通信設備往往部署在各種極端惡劣的環境中,如高溫、低溫、潮濕、鹽霧、強電磁乾擾等。通信電源作為通信網絡的“心髒”,必須具備極高的可靠性和環境適應性,纔能確保通信係統的穩定運行。本章將專注於探討通信電源在惡劣環境下的設計與防護策略。您將瞭解到,如何在高溫環境下進行散熱設計,如何防止低溫對元件性能的影響,如何進行防潮防腐蝕的處理。我們還將深入探討電磁兼容性(EMC)設計的重要性,以及如何通過濾波器、屏蔽等技術,有效抑製電磁乾擾,保證通信信號的純淨。同時,本章還將介紹一些在極端環境下應用的光輝案例,展示通信電源工程師們如何剋服重重睏難,打造齣堅不可摧的供電係統。 第六章:能量的綠色脈動——可持續發展的供電之道 在日益嚴峻的全球能源危機和環保壓力下,通信電源的可持續發展成為行業發展的必然趨勢。本章將聚焦於通信電源的綠色化與節能化。您將瞭解到,如何通過提高電源轉換效率,減少能源損耗,以及如何應用新能源技術,如太陽能、風能,與傳統供電方式相結閤,構建更加環保的通信供電解決方案。我們將探討儲能技術在通信電源中的應用,如鋰離子電池、超級電容器等,以及它們如何提高供電係統的冗餘度和可靠性。此外,本章還將展望未來通信電源的發展方嚮,如利用人工智能優化能源調度,實現更加智能化的綠色供電。 結語: 《通信電源》一書,如同一幅宏大的畫捲,徐徐展開通信電源的發展史,勾勒齣其在各個時代所扮演的關鍵角色。它不僅僅是對一項技術的迴顧,更是對工程師們智慧與汗水的緻敬,是對連接世界、賦能未來的不懈追求的頌揚。從最初的簡單需求,到如今的智能化、綠色化,通信電源始終與時俱進,不斷突破,成為支撐現代社會運轉的基石。希望本書能為您打開一扇理解通信網絡背後強大動力的窗戶,讓您深刻認識到,每一個穩定閃爍的信號燈,每一次流暢的語音通話,每一次數據的瞬息萬變,背後都凝聚著無數通信電源的默默付齣與創新精神。它們是無聲的英雄,是連接世界的動脈,是通往未來的堅實橋梁。