1、通信电源前 言 通信电源是通信系统的心脏，通信电源维护技术指标，是通信电源系统和设备可靠稳定运行情况下，保证通信设备正常运行的基本指标，为了保证电信网的供电符合质量要求，应对电信网的电源系统及设备的各项技术指标进行定期或不定期的维护测试和调整，以保证通信电源始终达到维护技术指标的要求。在维护中，正确的测试和调整是保证电源设备安全优质供电的重要手段，为了帮助维护人员在维护中正确的测试和调整，电总组织编写了这本小册子供大家参照使用。 电信电源维护技术指标测试手册的编写，竭力遵照要具有科学性、实用性和可操作性的原则。参考了国家和邮电部发布的关于通信电源设备和系统的技术标准试验方法，并在总结多年来维
2、护人员对通信电源系统和设备维护经验的基础上，根据维护工作的实际需要，和生产厂家提供的有关资料编写的。编写内容主要包括：技术指标的定义、测试用仪表、测试方法、数据处理以及测试中应注意的事项等。其中测试用仪表和测试方法，结合现业局的实际情况和现有条件，尽量做到简单、准确、安全、可靠、实用，使维护人员易于操作。同时，为了满足维护人员在日常维护、设备大修、技术改造的需要，设备调试的测试方法也尽量编写在内，望维护人员视不同情况根据需要进行选用。 由于时间仓促加上水平有限，本测试手册错误和不完善之处在所难免，望广大电源维护工作者，提出修改和补充意见。 编者 一九九七年四月 目 录 第一章 通信局（站）电源
3、系统维护技术指标的测试方法 1.1 通信局（站）电源系统的组成 1.2 通信电源系统技术指标的测量 1.2.1 交流电压的测量 1.2.2 交流电流的测量 1.2.3 交流输出频率及频率稳定精度的测量 1.2.4 交流电压波形正弦崎变因数 1.2.5 三相输出电压相位差 1.2.6 三相电压不平衡度 1.2.7 交流供电系统的功率和功卒因数的测量 1.2.8 直流电源杂音电压的测量 1.2.9 直流放电回路全程压降的测量 1.2.10 直流供电回路中导线挂点直流压降的测量 1.2.11 熔断器、变压器、电容器、直流供电回路导线按点温升的检测 1.2.12 人工控制、测量信号的检测 1.2.13
4、 计算机三遥检测 1.2.14 保护和告警功能的检查 1.2.15 整流设备均分负载及限流性能的检测 第二章 电源设备维护技术指标的测试方法 2.1 交流稳压器 2.1.1 输入电压允许波动范围 2.1.2 负载性能 2.1.3 稳定时间 2.1.4 输出电压相对谐波含量（又称谐波畸变因数）的增量 2.1.5 输出电压不对称度增量的测量 2.1.6 保护性能检查 2.2 整流设备（包括开关电源和相控电源） 2.2.1 直流输出电压调节范围 2.2.2 遥控、遥信、遥测信号检查 2.2.3 过、欠电压保护性能检查 2.2.4 直流输出电流限制性能保护检测 2.2.5 效率及功率因数测定 2.2.
5、6 稳压精度测量 2.2.7 开关机过冲幅度检查 2.2.8 软启动时间测试 2.2.9 均分负戴性能检测 2.3 直流-直流变换设备 2.3.1 输出电压调节范围试验 2.3.2 稳压精度试验 2.3.3 输出杂音电压测量 2.3.4 反灌杂音电流 2.3.5 效率测量 2.3.6并联均分负载工作性能检查 2.3.7 欠电压、过电流、过电压保护功能检查 2.3.8 限流检查 2.4 通信用逆变设备 2.4.1 交流输出电压额定值及稳定精度试验 2.4.2 交流输出电压相对谐波含量 2.4.3 输出频率稳定精度 2.4.4 三相输出电压相位偏差 2.4.5 三相输出电压不平衡度 2.4.6 输
6、入端反灌相对杂音电流 2.4.7 额定输出效率 2.4.8 启动性能检查 2.4.9 并机均分负载性能试验 2.4.10 保护性能检查 2.5 交流不间断电源（UPS） 2.5.1 旁路开关切换时间 2.5.2 备用时间 2.5.3 电池再充电时间测试 2.5.4 保护功能 2.6 蓄电池 2.6.1 测量仪表 2.6.2 容量测量 2.6.3 连接条压降的测量 2.6.4 蓄电池端电均匀性测试 2.6.5 外观检查 2.6.6 落后电池的判断 2.7 发电机组 2.7.1 常温启动性能检查 2.7.2 相序检查 2.7.3 控制屏上各指示装置的工作情况检查 2.7.4 电压和频卒的稳态调整率
7、测试 2.7.5 瞬态电压调整率及电压稳定时间的测量 2.7.6 瞬态频率调整率及频率稳定时间的测量 2.7.7 电压和频率的波动率测量 2.7.8 自动化机组自动启动和自动停机的可靠性检查 2.7.9 自动化机组自动补给功能检查 2.7.10 自动保护功能检查 2.7.11 检查自动化机组自控项目进行手控的可靠性 第三章 地网接地电阻的测量 3.1 接地电阻的定义 3.2 测量仪表 3.2.1 对测量仪表的要求 3.2.2 测量用仪表 3.3 测量方法 3.3.1 直线布极法 3.3.2 三角形布极法 3.3.3 两侧布极法 3.3.4 测量注意事项 附录: 测试用仪器仪表一栏表（仅供参考）
8、 第一章通信局（站）电源系统维护技术指标的测试方法 1.1 通信局（站）电源系统的组成 综合通信局（站）通信电源系统的组成，主要有高压变配电、低压配电、整流器、蓄电池组、直流配电、备用发电机组等设备。根据各局（站）的实际需要，有的还配有交流不间断电源（UPS）、DCDC变换器、DCAC逆变器以及移动电站等设备。 长途传输有人通信站通信电源系统的组成，主要有电力变压器、交流稳压（调压）器、自动化发电机组、交流转换配电屏、整流器、蓄电池组、直流配电屏等设备。 长途传输无人通信站通信电源系统的组成方式主要有： （1）交流电和太阳能电池组成的供电系统，其设备主要有：电力变压器、交流稳压器、交流低压配电
9、屏、整流器、蓄电池组、太阳电池方阵、控制屏、移动电站等设备。 （2）太阳能电池和风力发电机组成的供电系统，其设备主要有：太阳电池方阵、风力发电机组、蓄电池组、控制屏、移动电站等。 （3）交流电和自动化发电机组组成的供电系统，其设备主要有：电力变压器、交流稳压器、自动化发电机组、交流配电屏、整流器、蓄电池组、直流配电屏等。 通信电源设备的集中监控系统正在被各个通信局（站）采用，因此集中监控系统也是通信电源维护中的重要内容。其中，高压变配电部分技术指标的测试，应遵照电力部门的有关规定执行。 1.2 通信电源系统技术指标的测量 1.2.1 交流电压的测量 1.2.1.1交流电压的定义 平均值为零的周
10、期电压，称为交流电压，用字母u表示。其单位为伏特。交流电压有峰值、峰-峰值、有效值、全波整流平均值之分。 1.2.1.2测量使用的仪表 万用表或交流电压表（不低于1.5级）、通用示波器。 1.2.1.3测量方法 目前现场维护中交流电压的测量方法主要有万用表、交流电压表直读测量法或示波器测量法。 （1）直读测量法 根据被测电路的状态将万用表或电压表放在适当的交流电压量程上，直接并联在被测电路两端从电压表的读数决定电压值的测量方法称为电压表的直读测量法。测试接线见图1.1图1.1交流电压测试接线图 将交流电压表根据所需测量范围放在适当位置，按图1.1将仪表接入被测电路中，从表中直接读出被测电压值。
11、所测得的电压为交流电压的有效值。 测量时应注意： 1） 被测试的电信号必须在电压表可以使用的频率范围内和可以测量的电压范围内，当不明被测信号电压值的范围时，可将电压表的量程放在最大档，待知道被测信号电压值的范围后，再把电压表的量程放在适当位置上进行测试，避免烧坏电压表或造成测量不准。 2） 测量用的电压表要有足够大的输入电阻，避免电压表的接入，影响被测电路的工作状态。 3） 常用的交流电压表和万用表测量出的交流电压值，多为有效值。交流电压的有效值、全波整流平均值、峰值及峰一峰值之间彼此有一定的关系，在乘以适当系数后，可以把一种值转换为另一种值。表1.1列出了50Hz正弦波电压有效值、全波整流平
12、均值、峰值、峰一峰值的转换关系，供测量电压时查阅。 4） 交流电压的测量精度与选用的仪表、测量方法、测量的环境等有一定的关系。在通常情况下，电路做一般性测量调试时，精度要求并不太高，在：13范围内即可。在要求精度高的测试中，要尽量选用精度高的测量仪表。指针式仪表的精度是按满度相对误差分成0.05、0.1、0.2、0.5、1.5、2.5、5.0等几个等级，1.5级精度的仪表，其满度相对误差为1.5。在要求精度高的测量时，应选用高于0.5级的电压表或电流表。 5） 在测量中，表笔和被测电路要牢靠接触，尽量减小接触误差，同时要防止短路，烧坏电路或仪表。 （2）示波器测量法 用示波器测量电压，不但能测
13、量到电压值的大小，同时也能观察到电压的波形，尤其能正确的测定波形的峰值及波形各部分的大小。对于测量某些非正弦波形的峰值或波形某部分的大小，示波器测量法就是必不可少的。 用存储示波器测量电压时，不但可以利用屏幕上的光标对波形进行直接测量，并能在屏幕上显示测量数据。现以通用示波器为例说明交流电压的测试方法。 1）测试步骤 （a）插好示波器的电源线，打开电源开关，电源指示灯亮，待出现扫描线后，调节亮度到适当的位置，调节聚焦控制，使扫描线最细。 （b）调节基线旋钮，使扫描线与水平刻度线平行。 （c）将微调扩展控制开关旋钮顺时针旋到校准位置，为了避免测量误差，在测量前应将探极进行检查和校正。校正方法是：
14、将探极接到示波器的校正方波输出端、调整探级上校正孔的补偿电容，直到屏幕上显示的方波为平顶。 （d）将伏度选择开关、工作方式开关、扫描时间选择开关，根据被测信号的大小，需要和频率高低放在适当位置上。 （e）将输入耦合开关置于“GND”位置，确定零电平的位置。再置于“AC”位置，由探极输入被测信号，调节同步开关旋钮，使波形稳定，观察屏幕上信号波形在垂直方向显示的幅度，被测信号电压力VDIV与显示度数的乘积；当使用10:1输入探极时，要将屏幕显示幅度值10。 2）测量中应注意的事项（a） （a）测量时，不要把仪表放置在附近有强磁场的地方使用。（b） （b）被测信号的幅度不能超过示波器各输入端规定的耐
15、压值，防止烧坏示波器的放大器。 （c）测试时，示波器的机壳应悬浮，避免造成短路。 （d）用示波器测出的交流电压值为峰-峰值。 （e）测试线要尽量短，探极要靠近被测点，否则有可能引起波形畸变。 1.2.2 交流电流的测量 1.2.2.1 交流电流的定义 平均值为零的周期电流叫交流电流。交流电流的大小用电流强度“安培”表示： 1安培（A）=1000毫安（mA）， 1毫安（mA）=1000微安（uA）。 1.2.2.2 测试用仪表 交流电流表（不低于1.5级）或交流钳形电流表 1.2.2.3 测试方法 当要求测量精度较高且电流不大时，应用交流电流表串入被测电路中，从表上直接读出电流值。当测量精度要求
16、不高且电流较大时，可用交流钳形表测量。 1.2.3 交流输出频率及频率稳定精度的测量 交流电压的频率及稳定精度应在规定的交流负荷变化范围内测量。 1.2.3.1频率的定义 交流电完成一次正负变化，叫做一周，完成一周所需的时间叫做周期，用符号“T”来表示，单位是秒。交流电每秒完成的周期数叫频率，用符号“f”来表示，单位是赫兹，用符号Hz表示。周期与频率的数学关系为T=1/f。 1.2.3.2 测量仪表 频率计或电力谐波分析仪、通用示波器 1.2.3.3频率的测量方法 （1）频率计测量法 图1.2 交流电压频率测试接线图 1）打开频率计的电源开关，预热后进行校准； 2）将频率计的量程开关放在适当位
17、置上，按图1.2接好仪表，从表上直接读出被测频率的最大值和最小值；3） 3）频率稳定精度df按下式计算： f - fHdf= x 100 （1） fH 式中: f所测频率的最大值或最小值 fH额定频率值。 （2）示波器测量法 用示波器测量频率的方法有多种，如扫速定度法，李沙育图形法，亮度调节法等，但在电源设备的维护中最常用的方法为扫速定度法，现就如何用扫速定度法测量交流电的频率进行说明如下： 示波器的扫描范围开关具有时间定度（即给出示波管荧光屏上标尺线的每一横格与时间的关系ms格，则可利用示波器显示出的被测信号波形，读测该信号的各种时间参数，如信号的周期等于荧光屏上波形一个周期的水平距离（格数
18、）乘以扫描范围开关所“在位置的ms/格。因为信号的频率是周期的倒数，所以可由已求得的周期计算出频率，即频率f=1/周期。例如，荧光屏上被测信号波形一个周期的水平距离为10格，扫描范围开关所在位置为1ms/格，则被测信号的频率f=1s/周期=1s10格1ms格=100Hz。当扩展旋钮被拉出时，上述计算的周期值应除以10。 1.2.4 交流电压波形正弦崎变因数 1.2.4.1 定义 谐波含量的方均根值与交变量的方均恨值之比（方均根值即有效值）。 1.2.4.2 测试用仪表 。 失真度测试仪或电力谐波分析仪 1.2.4.3 测试方法 （1）测试接线见图1.2，将频率计改为失真度测试仪或电力谐波分析仪
19、； （2）在交流配电屏的输出端或整流器的输入端，用失真度测试仪或电力谐波分析仪直接测试并记录。 1.2.5 三相输出电压相位差 1.2.5.1 定义 在一给定瞬间两相正弦电压间的相位的差值。 1.2.5.2 测试用仪表 相位测试仪或双踪示波器 1.2.5.3 测试方法 在三相供电系统中，将相位测试仪或双踪示波器接入三相交流配电屏的输出端或三相整流器的输入端测试每两相间的相位差并记录。 1.2.6 三相电压不平衡度 1.2.6.1不平衡度的定义 指三相系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的有效值百分比表示。电压和电流的不平衡度分别用：eu和ei表示。 1.2.6.2 测试用仪表
20、 交流电压表（不低于1.5级） 1.2.6.3 测量方法 在三相交流配电屏的输入端用数字式万用表的交流档，测量三相电压的线电压（相对相之间）分别为AB、BC、CA，按图：1.3计算三相电压7的不平衡度。图1.3三相电压不平衡度计算图 图中AB、BC、CA为所测得的三相线电压O和P是以CA为公共边所做的两个等边三角形的两个顶点。电压不平衡度按下式计算： eu=OB/PB= Un /Up100% 式中：eu ：为电压不平衡度； Up：为电压的正序分量，V； Un：为电压的负序分量，V。 1.2.6.4 需要说明的几个问题 （1）正序分量就是将不对称的三相系统按对称分量法分解后，其对称而平衡的正序系
21、统中的分量。 （2）负序分量即将不对称的三相系统按对称分量法分解后，其对称而平衡的负序系统中的分量。 （3）图中OB、PB的值，可用几何法求得。 1.2.7 交流供电系统的功率和功卒因数的测量 1.2.7.1 什么叫交流正弦电的功率和功率因数交流电的功率可以用功率三角形表示如下：图1.4交流功率三角形示意图图中Q为无功功率，单位是乏，P为有功功率，单位是瓦特，S为视在功率，单位是伏安，S=（P2+Q2）1/2。功率因数为有功功率与视在功率之比。表达式为：P ULILcosf ILcosfPF= = = r cosf S ULIR IR 式中:I1 基波电流有效值； IR 电网电流有效值； UL
22、电网电压有效值； PF 功率因数； IL r 电网电流基波因数，r IR cosF位移因数。 所以，功率因数又可定义为基波因数和位移因数的乘积。 1.2.7.2 测量功率和功率因数使用的仪表 交流电压表、交流电流表、功率表、真功率因数表或电力谐波分析仪（使用仪表应不低于1.5级）。 1.2.7.3 交流电功率和功率因数的测量方法 （1）测量连接图如下：图1.5交流电功率测量接线图 （2）按上图接好测试电路，从功率表上读出有功功率值P; （3）根据交流电压表和交流电流表的读数用公式S=ULIR计算出视在功率； （4）用公式：PF=P/S计算出功率因数。（三相供电系统中，P和S应为同一单相的有功率
23、和视在功率。每相负荷不同功率因数不同，应分别计算。有真功率因数表时可从表上直接读出功率因数）。 1.2.7.4 测量注意事项 （1）功率表的接线要正确连接。要正确估计电路中功率的大小，避免烧毁仪表。 （2）仪表应水平放置，尽可能远离强电流导线和强磁性物质，以免仪表增加误差。 （3）应注意校零，指针不在零位时，可调整表盖上校零调节器，使指针指在零位上。 （4）有条件的通信局、站可采用电力谐波分析仪测量，在维护中不必断开电路。 （5）无三相功率表的局、站可用三瓦法测量三相电路的功率， 其测试方法如下： 在三相交流电路中，总的有功功率等于各相有功功率之和，当三相负载对称相等时，三相有功功率等于三倍的
24、单相有功功率，即P=3U相I相cosF相。cosF相为一相的功率因数，要根据每相的负载性质（阻性、感性、容性）而定，这时，只须测出一相的有功功率即知道了三相交流电路中的总有功功率。当三相负荷不对称时，则须分别测量出各相功率，三相总功率等于各相功率之和，即P=PA+PBPc，这种测量功率的方法叫三瓦法，如图1.6所示：图中：PA、PB 、Pc为单相功率表 图1.6三瓦法测量功率接线图 1.2.8 直流电源杂音电压的测量 直流电源的杂音电压主要来源于整流元器件的工作状态、滤波、交流电的共模谐波和电磁辐射及负载的反灌杂音等。直流电源的杂音测量应在直流配电屏的输出端，整流设备应以稳压方式与电池并联浮充
25、工作，电网电压、输出电流和输出电压在允许变化范围内进行测量。 1.2.8.1电话衡重杂音电压 （1）定义：整流设备输出电压中的交流分量通过国际电联规定的电话衡重网络（A）后测得的杂音电压值。 （2）使用仪表： QZY11型高低频杂音测试仪 （3）测量方法： 按图1.7接好测试电路图1.7杂音电压测试接线图 1）打开电源开关、电源指示灯亮，预热20分钟后即可进行稳定测试； 2）测量前应先进行仪器自校，将频段开关置于测试的频段上，阻抗开关置75W，调节调零电位器，使仪表指示；再将阻抗开关置于自校，调节自校电位器，使表针指示0dB。以后每转换一次频段测试前，应重复以上过程，方能保证每一频段的测量精度
26、。 3） 按下平衡测量按钮a/b,阻抗开关置600W，电平转换开关置40dB频段开关置电话加权，时间常数开关置200ms,将测试线接入平衡输入插座，串入大于10mF的隔直电容器。 4）将测试线接入直流屏的输出段，调整电平转换开关使表针指出清晰的读数，记下指针的读数与电平转换开关的读数的代数和，即为衡重杂音电压值，应小于2mV。 1.2.8.2 宽频杂音电压 （1）定义：整流设备输出电压中一定频宽内的交流分量的方均根值。 （2）测试用仪表 QZY11高低频杂音测试仪 （3）测试方法 测试接线见图1.7 在上述测试衡重杂音电压后，将阻抗开关置75W，电平转换开关置10dB，测试线接同轴输入插座，频
27、段开关分别置于3kHz150kHz档，150kHz30MHz档，改变电平转换开关的灵敏度，直到表头指示出清晰的读数。测试值应为表头的读数与电平转换开关读数的代数和。（在电磁干扰严重的环境下测试时，测试线两端应并入0. 1mF的无极性电容。） 1.2.8.3 峰-峰值杂音电压 （1）定义：整流设备输出电压中交流分量的峰-峰值。 （2）测试用仪表： 示波器（20MHz） （3）测试方法：测试接线见图1.8图1.8峰峰值杂音电压测试图 在直流配电屏输出端并接0.1mF直流无极性电容器，电容器两端以绞线平衡接入示波器探头，示波器须与市电隔离，其机壳应悬浮。测量时，示波器的水平扫描速度应低于0.5s，使
28、被测峰-峰值杂音电压波形清晰稳定时读出。 1.2.8.4 离散频率杂音电压 （1）定义：整流配电设备输出电压的交流分量中各个频率的准峰值。它分四个频段进行测量，即： 3.4150kHz5mV 150kHz200kHz3mV 200kHz500kHz2mV 500kHz30MHz1mV （2）使用仪表： 选频表或频谱分析仪 （3）测量方法： 测试接线见图1.7将杂音计换成选频表 1）打开选频电平表的电源开关，待仪表工作正常后，进行校准；首先校准“零”点，然后再校准满度； 2）将选频表的输入衰减倍率旋钮放在适当位置； 3）将频段开关旋钮放在3. 4kHz150kHz范围内； 4）将选频表的输入电缆线接在直流配电屏的输出端； 5）慢慢旋转频率微调旋钮，使表头指针指在最大的位置上，如果表头无指示，则应减小输入衰减量，如果表头指针已达满度则应增加输入衰减量。杂音电压
