通信电源系统介绍1
地铁通信UPS电源系统简述
地铁通信UPS电源系统简述摘要：通信UPS电源系统主要为通信系统提供安全、稳定的电源，当外部市电发生中断或波动的情况下，仍能保证通信设备在一定时间内正常工作。
文中主要介绍了通信UPS电源系统的组成及功能。
关键词：地铁；通信；UPS电源1、概述近年来，随着经济和社会的不断发展，国内各大中城市地铁行业发展迅速，地铁已成为城市居民出行的主要交通方式之一。
通信系统是地铁系统中运营指挥、服务乘客、企业管理和传递语音、图像、数据等信息的网络平台。
通信系统正常情况下可以保证列车高效、安全运营，给乘客提供高质量的出行服务，在紧急情况下可以迅速转变为事故处理和防灾救援的指挥系统[1]。
由于外部电网中接入了各种各样的负载，对电网造成了污染和干扰，影响了设备的正常运行。
轻则数据丢失，严重时将会导致整个通信系统瘫痪。
因此，为确保地铁通信安全畅通，必须设置不间断电源系统（Uninterrupted Power Supply,UPS），为通信系统提供安全、稳定的工作电源[2]。
2、系统组成及功能根据通信设备配置情况，在控制中心、车站、车辆段、停车场配置UPS电源系统。
UPS电源系统由UPS电源柜、智能交流配电屏、电源监控系统以及蓄电池设备等组成。
UPS电源系统构成如图1所示。
为了节约能源和方便集中管理，通信UPS电源系统在为通信设备供电的同时，也为其他弱电系统（如：综合监控、BAS、AFC等）进行供电。
UPS后备供电时间根据不同专业按30分钟～120分钟设计。
图1 UPS电源系统构成图2.1 UPSUPS电源柜是不间断电源系统中最核心的设备，由整流器、逆变器、静态开关、监控模块、维修旁路开关等组成。
在市电正常供电时，首先交流电经过整流器进行调整后变为直流电，并消除电压不稳现象，然后直流电既向蓄电池组供电又向逆变器供电，逆变器把直流电变换成稳定的纯净交流电供给负载。
当市电电压降低或中断时，UPS 将从市电供电状态转换到电池后备供电状态，在此状态下，电池通过逆变器提供稳定交流电给负载。
通信电源简单原理及设备介绍
什么是整流器？整流器的主要功能是什么？
整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC） 的装置。即所谓的AC－DC变换。
为了确保通信电源不中断、无瞬变，可采用静止型交流不停电电源系统，也称UPS。UPS一般都由 蓄电池、整流器、逆变器和静态开关等部分组成。市电正常时，市电和逆变器并联给通信设备提供交流 电源，而逆变器是由市电经整流后给它供电。同时，整流器也给蓄电池充电，蓄电池处于并联浮充状态。 当市电中断时，蓄电池通过逆变器给通信设备提供交流电源。逆变器和市电的转换由交流静态开关完成。
目录
1
通信电源系统的基本组成及交直流供电指标
2
通信电源系统的简单供电原理及分析
3
通信电源设备的主要技术指标
4
设备分类介绍
一、通信电源系统的基本组成和工作原理
为通信设备及保证通信的建筑负荷供电的各种电源设备组成的供电系统，称之为通 信电源系统。
通信电源好比通信设备系统中的心脏，它是不允许中断的。电源的安全、可靠是保 证通信系统正常运行的重要条件。否则，整个通信系统将会中断和瘫痪。
二、直流供电系统
1、系统组成
通信设备的直流供电系统由高频开关电源（AC/DC）、蓄电池、DC/DC变换器和直流配电屏等部分组成。 1）整流器：
从交流配电屏引入交流电，将交流电整流为直流电压后，输出到直流配电屏与负载及蓄电池连接， 为负载供电，给电池充电。 2）蓄电池：
交流停电时，向负载提供直流电，是直流系统不间断供电的基础条件。 3）直流配电屏：
通信电源基本知识
通信电源基本知识目录一、通信电源概述 (2)1. 通信电源的重要性 (2)2. 通信电源的发展及现状 (3)二、通信电源基础知识 (5)1. 通信电源的分类 (6)1.1 交流电源 (7)1.2 直流电源 (8)1.3 逆变电源 (9)1.4 其他电源类型 (10)2. 通信电源的基本原理 (12)2.1 电源的转换与传输 (12)2.2 电源的稳压与保护 (14)三、通信电源的关键技术 (15)1. 整流技术 (16)1.1 整流模块工作原理 (17)1.2 整流模块的效率与稳定性 (18)2. 滤波技术 (18)2.1 滤波电路的作用与原理 (19)2.2 滤波电路的优化设计 (21)3. 监控与保护技术 (22)3.1 电源监控系统的功能及实现方式 (23)3.2 电源保护技术与措施 (24)四、通信电源的选型与应用设计 (26)1. 通信电源的选型原则与建议 (27)2. 应用设计流程与注意事项 (29)五、通信电源的维护与故障排除 (31)1. 日常维护与保养方法 (32)2. 故障诊断与排除技巧 (33)六、通信电源的发展趋势与挑战 (34)一、通信电源概述通信电源是通信系统中不可或缺的基础设施，它为各种通信设备提供稳定的电压和电流，确保设备的正常运行。
随着通信技术的不断发展，通信电源也在不断地升级和优化，以满足日益增长的通信需求。
本文将对通信电源的基本知识进行简要介绍，包括通信电源的分类、特点、性能要求以及发展趋势等方面。
1. 通信电源的重要性通信电源在通信系统中扮演着至关重要的角色，它是整个通信网络的基础设施之一，确保通信设备正常运行并维持网络通信的稳定性。
随着现代通信技术的高速发展和广泛应用，通信电源的重要性愈发凸显。
通信电源为通信设备提供持续稳定的电力供应，保证通信设备的正常运行。
在通信网络中，任何设备的故障都可能导致网络中断或服务中断，因此稳定的电源供应是确保通信网络稳定性的基础。
通信系统电源基本原理
第一部分通信电源系统基本原理一、通信电源综述1、概述通信电源系专指对通信主机直接供电的电源。
对通信电源的基本要求是安全、可靠、不间断和低杂音。
通信主机设备可概括分为交流供电的通信设备和直流供电的通信设备，因此通信电源也有交流不间断供电和直流不间断供电两大系统，两大系统的不间断供电，是靠蓄电池储备的能源来保证的。
程控交换、光通信、微波通信、移动通信设备均属直流供电的通信设备，而卫星地球站设备则属于交流供电的通信设备。
目前直流供电的通信设备占大部分。
通信电源系统的这两类电源又可划分为三级：第一级保证能源提供；第二级保证不间断供电；第三级为主机提供多电压多品种的电源。
2、通信整流器的主要性能要求在通信电源系统两大类中由于整流器处于不同的级上整流器的要求也不同。
这里主要对第二级直流不间断电源设备中的整流模块性能要求作一介绍。
2.1直流输出及调节范围整流器的作用是将交流转换成直流对电池及并在一起的负载供电。
其直流输出电压主要应符合电池浮充、均充、初充的要求。
2.2 静态稳压精度稳压精度是指输入交流电压和负载电流扰动时，在浮充和均充电压范围内，输出电压偏差的百分数。
整流器的稳压精度要求也是针对电池的要求来的，因为稳压精度低，无异于浮充电压设置值的不准确。
2.3 整流器输出限流和电池充电限流整流器输出限流和电池充电限流是两个独立的限流功能，整流器的输出限流是对整流器的保护，而电池充电限流是对电池的保护。
2.4 输出杂音电压整流器的输出电压中除了直流成分外，还存在一定分量的交流成分，称之为杂音电压噪音电压。
它们对通话质量或电子电路的工作有一定的影响。
衡量这些杂音电压的影响常采用衡重杂音、峰峰杂音、宽频杂音和离散杂音来表示。
2.5 功率限制整流器功率限制（恒功率输出特性），有利于以较小设计功率满足实际使用需要。
对48V 系统，以最大限流值作为额定电流，以57V作为额定电压，以二者的乘积作为额定功率值比较经济合理。
变电站直流电源系统介绍
变电站直流电源系统介绍发布时间：2022-07-28T08:59:42.011Z 来源：《福光技术》2022年16期作者：徐洋[导读] 通信直流供电系统主要由高频开关电源、蓄电池组、直流配电、电源监控等设备组成，为通信设备提供48V直流电源。
通信直流电源系统主要为变电站内通信设备提供48V直流电源，同时也为其他保护装置、安稳装置、自动化装置等设备提供直流电源，保证变电站内信息网络、业务通道安全稳定的传输。
云南电网有限责任公司普洱供电局云南普洱 665000摘要：变电站通信电源系统是为变电站站内通信设备、保护接口装置等设备提供48V直流电源的设备。
二次直流系统是为变电站内各类二次设备、操作机构等提供220V直流电源的电源设备。
它们分别为变电站内不同设备提供所需的不同电压等级直流电源，是保证变电站设备运行不可缺少的动力来源。
一体化电源是将220V与48V电源集成后的直流电源系统，在新建变电站用得到推广运用。
关键词：通信直流电源二次直流系统一体化电源1通信直流电源系统1、通信直流电源系统简介通信直流供电系统主要由高频开关电源、蓄电池组、直流配电、电源监控等设备组成，为通信设备提供48V直流电源。
通信直流电源系统主要为变电站内通信设备提供48V直流电源，同时也为其他保护装置、安稳装置、自动化装置等设备提供直流电源，保证变电站内信息网络、业务通道安全稳定的传输。
通信直流电源的核心是整流模块，通过整流模块将220V交流电源整流成稳定的48V直流电源供给通信设备使用。
因此在配置整流模块时需要有冗余配置。
按照《南方电源通信电源技术规范》，电源整流模块应满足M+N冗余配置，其中N中主用,N≤10时，1只备用，N＞10时，每10只备用1只。
整流模块数量应不少于3只。
通信直流电源系统供电来源是变电站内380V站用交流电源，两路来自不同站用电系统的电源同时为其供电，保证一路交流输入中断后可有另一路交流为其供电，同时其配备有48V蓄电池组，在发生交流电源全部中断时，蓄电池组也会继续供电，保证48V直流供电的持续稳定，因此也可称为不间断电源。
通信电源课程基本概述
一、课程基本概述通信电源系统是整个通信设备的重要组成部分，通常被称为通讯设备的“心脏”，稳定可靠的通信电源供电系统，是保证通信系统安全、可靠运行的关键，一旦通信电源系统故障引起对通讯设备的供电中断，通讯设备就无法运行，就会造成通信电路中断、通信系统瘫痪，从而造成极大的经济和社会效益损失。
因此，通信电源系统中占据十分重要的位置。
《通信电源》分成概述、交流系统篇、直流系统篇和综合测试篇等四大篇章。
在概述中介绍通信电源系统的总体概念，简要说明了各分支专业如何组成一个整体，构成一个满足通信正常运行所要求的电源系统：交流系统篇介绍高低压配电、油机发电、交流配电以及空调设备的一些基础和维护，不同场合使用不同的空调设备；直流系统篇介绍整流交换、蓄电池、UPS、直配；综合测试篇介绍接地和防雷、环境的集中控制，以及通信电源系统的日常测试维护原理和步骤。
关于高低压配电系统，我们知道发电厂、电力线路、变电站和电力用户组成了电力系统，通信局属于电力系统中的电力用户，市电从生产到引入通信局要经过生产、输送、变换和分配等四个环节。
在电力系统中，各级电压的电力线路以及相联系的变电站就是我们所说的电网，根据供电范围大小电网可以分为区域电网，国家电网，地方电网等种类。
由于大型发电厂的建成投产及输电距离的增加，为了减少线路能耗和压降以及节约有色金属和降低线路的工程造价，必须经发电厂中的升压变电所升压至35kv～500kv。
高低压配方式包括放射式配电、树干式配电以及环状式配电方式三种接电方式，不同的接地方式有不同的优缺点，适用于不同的场合。
例如，对于环状式配电方式其优缺点是运行灵活，供电可靠性较高。
（当线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。
）另外为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网，所以在正常情况下呈“开环”状态。
而对于树干式配电方式的优点是：降压变电所6-10kv 的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少，缺点是供电可靠性差——只要线路上任意一段发生故障，线路上变电所都将断电。
通信组合电源系统基本结构1-1
Ü 交流供电系统由主用交流电源、备用交流电源（油机发电机组）、 高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏和交流调压稳压设备及 连接馈线组成的供电总体。
Ü 交流电源：一般都由两个变电站引入两路高压电源，并且用专线引 入，一路主用，另一路备用。通过高、低压配电屏和降压变压器把 高压电源（一般为10KV）变为低压电源（三相380V），然后供给 整流设备和照明设备。
通信组合电源系统基本 结构1-1
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2020/12/19
通信组合电源系统基本结构1-1
•山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训
课程内容：
•1 •通信设备对电源系统的要求 •2 •通信电源系统的组成 •3 •发展概况 •4 •常用概念及术语 •5 •常用器件
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l 直流接地
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通信组合电源系统基本结构1-1
•山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训
通信电源系统概述－接地和防雷
Ü 保护接地和防雷接地 保护接地。为了避免电源设备的金属外壳因绝缘损坏而带电，与带电 部分绝缘的金属外壳必须直接接地。这种接地称为保护接地。保护接 地的接地电阻应不大于10Ω。 防雷接地。为了防止因雷电而产生的过电压损坏电源设备，在通信电 源系统中，一般避雷器还设有防雷接地装置。这种装置的接地电阻一 般应小于10Ω。当电网遭受雷击时，防雷地线中的瞬时电流很大，因 而在地线上将产生很高的电压降。
通信电源设备介绍
蓄电池
屏
DC/DC DC/AC
(a)
通
(a)
信 设
备
变电站
屏
电
屏 AC 380V (b) UPS电源 AC 380/220V (a)
柴油发电机 380V
AC 380/220V(b)
通信用空调
AC 380/220V (b)
保证建筑负荷
监控
AC 380/220V (c)
一般建筑负荷
（a）不间断 （b）可短时间中断 （c）允许中断
50Hz或60Hz，额定电压在230V的单相住宅线 路中，对电气线路的过载和短路进行保护， 该产品分断能力高、体积小、宽度为18mm。 零线、火线同时切断，杜绝了火线、零线接 反或零线对地电位造成人身及火灾危险，是 目前民用住宅领域中最理想的配电保护开关。 本产品符合IEC60898和GB10963标准。
交、直流配电屏
外观
PD380/400AFH-2 400A,手动切换
PD380/600AFH-2 630A，手动切换
配电柜尺寸：800（W) x 600（D）x 2000（H）
交流配电屏
PD380/630AFA 630A，自动切换
交、直流配电屏
外观
PD48/2000DF 2000A直流屏
PD48/2500DF 2500A直流屏
通信电源系统组成及各部分功能介绍
一、通信电源系统组成
通信电源系统由高压配电、变压器、柴油发电机组、整流器、交、 直流配电屏、UPS电源、蓄电池组、变换器和通信设备配电屏组成。
DC -48V (a)
高
10KV市电
压 配
电
变压器 380V 低 380V
(b)
压
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第二部分 电源技术基础知识介绍 电源术语
直流电力线缆的配置 S=I*L/R*Δ V I:耗电功率，最大电流 I=P/40。 L:馈电回路导线长度； R：导电系数，R铜=57，R铝=34。 Δ V：最大电压降，距离短缆线数量少尽量少分配压降，距离长缆线数量多 尽可能多分配压降。
电源术语
电力线缆分类：
（1）根据导体芯数分：单芯、2芯、3芯、3+1芯、4芯、 4+1 芯、5芯；
（2）根据电缆特性分：耐火电缆、阻燃电缆、普通电缆
（3）根据金属芯材质分：铜芯电缆、铝芯电缆
电源术语
交流电力线缆的选择
交流电源导线应根据最大负荷和电力电缆的安全载流
量选择截面，电源的安全载流量与导线的材质（一般 选用铜导线）、电缆结构（单芯、2芯、3芯、4芯等）、 绝缘材料和敷设方法等都有关系，下面提供部分常用 电力电缆安全载流量表供参考
分 散 供 电 系 统 图
交 流 配 电 屏
其他直流供电系统
市电 变电站 备用发 电机组 移动电站 监控 接地
市 电 油 机 转 换 屏 低 压 配 电 屏
DC-48V（a） AC 380V（b） 通信 直流配电屏 整流器 设备 交 流 蓄电池 DC-48V（a） 通信 配 AC 380V（b） 直流配电屏 整流器 设备 电 AC 220/ 屏 380V（b） 通信用空调 蓄电池 AC 220/ 交 380V（b） 通信用空调 流 配 AC 380V（b） 不间断 AC 220/380V（a） 通信 电 设备 电源设备 屏 AC 220/380V（b） 保证建 筑负荷 AC 220/380V（c） 一般建 筑负荷 (a) 不间断 (b) 可短时间中断 (c) 允许中断
电压种 类(V) 蓄电池至专业室母线接点或电 源架分配压降(V) 专业室母线接点或电源架及其以后至末端 设备分配压降(V)
± 24 －48
1.2 2.7
0.6 0.5
电源术语
保护地线(PE)最小截面选择：
相线截面(mm2) S≤16 16＜S≤35 S＞35
PE线截面(mm2) S 16 ≥S/2
汰
另外一种常用的稳压电源，是通过串联调整管可 以连续控制的线性稳压电源，线性电源的功率调
整管总是工作在放大区，流过的电流是连续的。
由于调整管上损耗较大的功率，所以需要较大功
率调整管并装有体积很大的散热器，发热严重，
效率很低，一般只用作小功率电源，如设备内部
电路的辅助电源。
开关电源的功率调整管工作在开关状态，有体积 小、效率高、重量轻的优点，可以模块化设计， 通常按N+1备份（而相控电源需要1+1备份）
电源术语
（1）瞬时功率（Pt）。由瞬时电流和电压的乘积所表示的功率。 Pt=i(t)·u(t)，它随时间而变。对任意电路， i与u之间存在着相位差i（t）
=Imsinω t，u（t）=Umsin（ω t＋φ ）。即在纯电阻电路中，电流和
电压之间无相位差，即φ =0，瞬时功率Pt=IU； （2）视在功率（S）。在交流电路中，电流和电压有效值的乘积叫做视 在功率，即S=IU。单位是伏安（VA ），它可用来表示用电器本身所容 许的最大功率（即容量）； （3）有功功率，也叫平均功率，指电能用于做功被消耗，它们转化为热 能、光能、机械能或化学能等；
集中供电
1、交流供电系统
主要设备及功能：
（1）交流电源的引入：重要通信站一般都引入两路交流电源，
并且用专线引入，一路主用，另一路备用
（2）分配电能：交流配电屏 （3）备用电源：油机发电机，低压市电和油机发电机的转换 在配电屏上完成
集中供电
2．直流供电系统 组成：整流器、蓄电池、直流变换器和直配电屏 采用方式：并联浮充供电方式 3.接地系统 作用：确保通信设备和人身的安全
电源术语
电源线的颜色 相线：U相（A相）黄色、V相（B相）绿色 W相（C相）红色； 零线（N）：淡蓝色（或黑色）； 保护地线（PE）：黄、绿双色。
电源术语
6、交流电功率：在交流电中电流、电压都随时间而变
化，因此 电流和电压的乘积所表示的功率也将随时间 而变化。 交流电功率可分为：瞬时功率、有功功率、视在功率 （又叫做总功率）、无功功率及额定功率。
状态、温湿度等。
供电方式
通信供电系统的三种形式：
集中供电、分散供电、混合供电
集中供电 组成：1、交流供电系统 2、直流供电系统 3、接 地 系 统 4、集中监控系统
集中供电
1、交流供电系统
组成：交流电源(高压市电或低压市电)、油 机
发电机供给的自备交流电源、整流器、蓄电
池和逆变器组成的交流不间断电源
必须有良好的接地装置。
监控系统
监控是提高通信台站电源系统稳定、可靠、安全供电 和集中管理不可缺少的一个环节。
监控的目标是对分布的各个独立的电源系统和系统内
的各设备进行遥测、遥信和遥控，实时监控系统和设备 运行状态，记录和处理相关数据，及时发现故障及对电 源设备进行必要的控制，从而实现少人或无人值守。 监控内容可分为电压、电流、电度、频率、设备运行
聚氯乙烯电缆载流量 序号 截面 mm2 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 RVVZ-1KV空气中明敷A 单芯 16 20 27 36 47 64 90 119 147 2芯 23 30 39 56 77 101 122 3芯或4芯 19 25 33 44 60 81 102 铠装电缆RVVZ22-1KV直埋敷设A 单芯 60 74 104 141 178 221 2芯 46 58 79 107 135 175 3芯或4芯 39 49 68 90 116 141
通信运维检修岗位胜应用
主讲：张 硕 2017年5月
1
第一部分 通信电源系统组成
2 第二部分 电源原理及维护
3
第三部分 通信电源系统维护
1 第一部分 通信电源系统组成
供电系统整体概念
通信系统对电源的要求
通信电源系统构成
供电系统
生产
传输
供电 系统
，组成的系统可靠性高。正是这些优点，开关电
源已在通信网中大量取代了相控电源，并得到越
来越广泛的应用。
通信电源系统的组成
通信电源系统
监控系统
交流供电系统
直流供电系统
接地系统
AC输出
RS485
交流 配电
整流模块 交 流 配 电 直 流 配 …… 电
48VDC
AC输入
整流模块
直流 配电
……
整流模块
电 流 取 样 RS232/485
备用发 电机组
AC 220/380V（b） 通信用 空 调 220/380V（b） 保证建 筑负荷 AC 220/380V（c） 一般建 筑负荷
移动电站 监控 接地
(a) 不间断 (b) 可短时间中断 (c) 允许中断
分散供电
组成方式: 交流供电系统仍采用集中供电方式，直流供电 系统采取分散供电方式，可分楼层设置，也可按 各通信系统设置。
组成：太阳能电源、风力发电机、低压市电、
蓄电池组、整流配电设备及移动电站等
供电方式：交流市电电源与太阳能电源(或风 力发电机)组成的混合供电方式
太阳电 池方阵 220/380V 市电 调压器 AC 220/380V（b） 整流器 交 流 移动电站 监控 接地 配 电 屏 蓄电池 直流控 制 屏
DC-24V (DC-48V) （a）
直流
逆变
工作原理
通信电源工作模拟演示
电源术语
1、交流和直流： 交流电：Alternating Current（AC），一般指大小和 方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式
是正弦电流（i=Asin(ω t+φ ) ），正弦交流电需用频率、
峰值和相位三个物理量来描述。我国交流电供电的标准频率 规定为50赫兹。 直流电：Direct Current（DC），是指方向和时间不作 周期性变化的电流，但电流大小可能不固定，而产生波形。
把电能转为用户 所需的电能形式 进行控制与分配
通信设备对供电系统的要求
（1）可 靠 （3）小型化
（2）稳 定 （4）高效率
通信电源的发展
在通信网上运行过的电源主要包括三种：
线性电源 相控电源 开关电源
传统的相控电源，是将市电直接经过整流滤波提 供直流，由改变晶闸管的导通相位角，来控制整 流器的输出电压。相控电源所用的变压器是工频 变压器，体积庞大。所以，相控电源体积大、效 率低、功率因数低，严重污染电网，已逐渐被淘
通 信 设 备
DC-24V (DC-48V) （a） 保证 负荷
AC 220/380V（b）
其它 负荷
混合供电系统图
(a) 不间断 (b) 可短时间中断
2
第二部分 电源技术基础知识介绍
第一节：电压、电流变换概念 第二节：通信电源工作原理 第三节：电源工作动态模拟
整流与逆变
整流
交流
电源术语
（4）无功功率（Q），在交流电路中，电流、电压的有效值与它们的
相位差φ 的正弦的乘积叫做无功功率（Q = IUsinφ ）单位为Var（英语
无功伏安的缩写，VOLT.Ampere Reactive)它和电路中实际消耗的功 率无关，而只表示电容元件、电感元件和电源之间能量交换的规模。 （5）额定功率，指用电器正常工作时的功率，如是电源指电源在稳定、 持续工作下的最大负载，额定功率代表了一台电源真正的负载能力。
分散供电
1、分散供电方式的优点 （1） 可适应超大容量通信抠纽的要求