家庭如何建立直流供电系统？

家庭用电是直流还是交流？~

学霸牛博士

直流供电系统的分散方式（区炎光） 直流电源集中供电方式是传统的方法。新型的供电方式是采用分散供电，依据通信机房楼的层次及不同的通信系统可有多种分设方法，具有综合投资少、扩容方便、运行更可靠、容易实现智能管理与无人值守等优点。一、直流供电系统的集中方式 1．概述 案中方式的交流电源是由市电（主用电源）、油机发电机组（备用电源）及转换屏组成。直流系统是由整流器（主用电源）、蓄电池（备用电源）及直流屏组成，集中安装在电力室和电池室。由电力室馈送出来的低压基础在流电源，接至各个通信机房，即安装在楼房底层的电源设备为整栋大楼的通信设备供电。 集中供电是大容量的供电系统，系统负荷电流往往高达数千至上万安培，如果某部分设备出了故障不能运转，则整个通信可能会瘫痪，故整个通信网的运行可靠性较差。 结合国外和国内通信设备的实际需要，XT005－95《通信局（站）电源系统总技术要求》已规定单个直流供电系统最大电流，不能超过五万门市话数字程控交换机的耗电量，旨在减轻集中供电系统故障，达到缩小通信系统中断所带来的直接经济损失及产生的社会影响。 系统可靠性的保证还依赖于蓄电池的支持，即蓄电池组应确保交流电源中断后对该直流电源系统负荷的供电。传统的肪酸型电池功率密度小，大电流放电性能及低压限流充电性能差，维护操作手续繁杂，容易酿成供电中断事故，因而降低了供电系统可靠性。 在集中供电系统中，由于基础电源设备置于大楼底层的电力室或电池室内，而各类通信设备机房设于各层楼上，电源设备必须用很长且截面积很大的馈电线向远距离负载供电，大多数局（站）采用无绝缘层的汇流排平行铺设馈电线，很容易造成雷击短路或人为故障短路，甚至发生火灾。 （2）长距离供电问题多 在集中供电方式中，由于电源设备独居一室，所以从电力室至供电目的地的能量传输成本高（配电电缆和机械结构附件），安装成本（墙、天花板上打洞、架设电缆及安装配件）也较大。 在大容量直流电源系统中，过长的馈电回路上增加的电感量会影响电源及电路的稳定性。 为保持电池放电接近终止时能维持最低负载电压，还需采用多级配电，或采用升压装置或采用大容量蓄电池。 （3）多种通信设备混装影响了使用性能 程控数字交换设备允许电压变化范围较窄，大多数在-41.7V～-58V之间。可满足《通信局（站）电源系统总技术要求》的机架电源输入端子电压允许值-40V一-57V的要求，而数字微波和有线传输设备电压允许范围也很窄，且各种设备电压允许范围不一致。如果将多种设备混装于同一电源系统，便将多种设备机架电源输入端于允许的电压范围都统一到某一种设备电压允许范围，则降低了机架电源上功率器件耐热和耐压性能。 在整流器输入端，雷击、静电放电、快速瞬变电脉冲群及电压暂停或中断等所产生的电磁尖脉冲信号或晶闸管整流器的移相触发脉冲等，不仅影响整流器自身的运行，而且会以电磁场传送方式破坏各种通信设备的机架电源，乃至功能元器件。二、直流供电系统的分散方式 英国是较早实施分散式供电的国家，1982年首次将生产的高频开关整流器与阀控式密封铅酸电池同装在一个机架内组合成电源系统，以分散方式向交换机供电。两年后，分散供电系统在公用通信网正式启用，以后逐渐取代集中供电系统。 1．分散供电方式的类型 （1）半分散供电方式 将电源设备（整流器、蓄电池、交流和直流配电屏）搬至通信机房内，为本机房的各种通信设备及空调机供电，这是国外目前普遍采用的方式（如日本、瑞典等）。把电源设备在机房中分成若干小的独立电源系统，每个小电源系统包合整流模块和蓄电池组，向本机房部分通信设备供电，英国、法国等采用这种供电方式。上述两种情况都是把整流器与蓄电池以及相应配电单元等设备安装在同一室（通信机房或邻近房间），属半分散供电方式。此方式中电源机柜包含整流模块和交直流配电单元及保护装置，柜中直流配电单元用于将直流电源分配到每行通信模块系统最末端。馈电线路短，而且可用小线径的电缆。 （2）全分散供电方式 在每行通信设备的机架内都装设了小基础电源系统（包含整流模块、交流和直流配电单元、蓄电池），澳大利亚、美国等较多采用这种全分散供电方式。 2．优缺点 （1）分散供电可靠性高 据国外专家在通信电源系统可靠性理论研究中表明：市话端局电源系统的不可用度指标与电源系统故障所产生的社会影响有关，大电源系统故障产生的社会影响大，小电源系统故障所产生的社会影响小。 日本NTT公司研究认为：交换机可靠性取决于社会影响L（X）和交换机规模X（爱尔兰），其关系为： L（X）=CX15（C为常数） 规模越大，占线小时通信业务越大，L（X）越大。若将X供电系统计为N个，则分散供电系统使社会影响减少到1／ˇN。 邮电部科技司 1992年下达邮电部设计院制定电源系统可靠性指标的工作，从长达5年的研究中得出：可靠性的定量指标是可靠度，它与故障率及可用度或不可用度因素有关，若电源系统分为多个小系统并联互为冗余，只有在各个小系统全部发生故障时，系统才会瘫痪，这说明采用外散并联方式的可靠性显著提高了。 （2）分散供电有明显的经济效益 日本NTT公司统计了1990－1994年实施分散供电电源系统的经济效益（从节能与占地面积统计），结果如下：供电系统容量分别为300A、600A900A，当采用集中供电方式时，各种客量的耗能或占地面积为100％，而采用分散供电时各种容量的耗能或占地面积均有大幅度的减少。 （3）承受故障能力强 用于采用较短而城经又较小的电缆将电源设备与负载连起来。放短路时的电流瞬变电压小（200V）左右），因此大多数分散供电方式不需用高阻配电来限制故障电流。当发生严重故障时，如电池端头或主配电单元发生短路，以及电池组中出现象故障电池等，仅会导致部分电源供电中断，而不会象集中供电方式那样，引起对交换设备供电的整个电源中断。

前期规划。
1 根据家庭的实际情况，决定你的AC-DC安装位置，选位置时要考虑噪音问题。白天不觉得什么，夜晚就声音大了。规划直流电线的走线方位。若亲自动手，还要准备好各项工具和各种材料。选购产品时，最好是能调压的。
2 我不知道你所谓的”大量智能设备“的功率到底是多少，所以请安照在实际需要的基础上再增加50%的预留量。若是准备在家搞创业型的一个小型工作场所，不差钱的情况下，直接搞个你预计的那个量，若是钱有限，那就一步步来，后继增加就是了。
3 线材的选用，一定要购买国标产品，非标产品要远离。

实际施工。
若是请人，只需把规划和工人在开工前做个细致的交流，然后看他们干就是了。
若自已干，则注意事项会多一些。有经验的，直接跳过看下面就是了，没有干这种活的人，请看仔细了。
a 先布线 按照预先的规划，在墙上划线，然后用工具挖槽，深度以埋进穿线管后还有10mm为好。
b 走线 有人喜欢把线从地下走，然后上面再铺设瓷砖或者是大理石，水磨石之类的，我个人觉得，还是沿墙走较好。因为线路老化后，换线或者查线，都是个问题。并且穿线管的防水措施在地上，施工时走来走去，难保不会被踩坏。
c 家庭用USB街口，一定要确保焊接点牢靠，接线稳固。很多故障都是因为接触不好造成的。
d 安装AC-DC 一定要选择干燥通风的地方，以达到防潮降温的目的。安装支架一定要牢固，多几个安装点不会太累。支架内侧安放AC-DC的地方，一定要铺设绝缘和减震的橡胶皮。因为家装的问题，很多东西都会被隐藏，而放置AC-DC的地方，则建议方便打开，便于维护和后期新增接线。同时要告知家庭其他成员，这里的危险性，以免孩子或者家庭其他成员接触到。

为什么要想用直流电网，其实就是想一次转换，所有设备受益。但是，因为直流电网的供电电压低，所以其电流会相对高一些，那么布线的话，要么要粗线，要么线损就高。两种方案都不是省钱的方案。而且，直流也存在多种电压等级，5V,12V，24V，是要每个等级建一个电网还是那一个主干网然后再本地转换？那还不如，对于5V的用电设备，建议使用大功率的USB充电器就近供电，对于直流LED灯，现在的LED灯都是220供电，自带整流滤波功能的，你要自己接直流LED的话，还要考虑滤波搞干扰待因素。综合所有因素，不如还是保留220V的交流网，然后本地整流，尽可能的整合直流资源（比如我前面提到过的大功率多口USB充电器）以减少转换损耗。但是，真要组成低压直流电网，实际是并不节能的。

家庭转换直流电，尤其是面对所谓的”大量智能设备“，需要一整套的设计规划。预留的直流电接口也远远大于交流电街口。国外的高科技未来概念家庭，小型设备一般会采用蓝牙充电。家庭其他电器设备，则依旧为交流电设备。照明系统可以使用直流供电。12V/40A开关电源，用2.5平方线。只需要12v+和12VGND两根线即可。如果灯泡较多可以每个房间用一个电源。对于智能设备，我想楼主可以再布置一套5V的USB接口的直流供电系统。和12v的类似。补充一点，现在家电都是交流基准的。

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广德县19780829481： 设计一个家庭供电控制系统 - ？
邰蓉济生： 利用现在市场上的一种《遥控开关》,3回路的,即一个继电器,空气开关,就可以了.

广德县19780829481： 现在家庭供电系统怎么安装？
邰蓉济生： 现在不用闸刀开关、保险丝,把闸刀开关、保险丝用断路器代替就行了,断路器的电流大小与你买的保险丝电流一样

广德县19780829481： 室内供电系统如何设计,包括空开,漏电保护器,不间断电源,稳压器等设备该如何连接？
邰蓉济生： 应该是《建筑电气设计规范》,名称是这个,规范我电脑里有,这样吧!我的qq452546223,你加我吧,我给你发.随便说说呢基本原则就是:避雷器(低压确切说叫击穿保护器或者叫过电压保护器)应该安装在房间的总进线处,稳压器也应该配置在总进线开关处,同时要配置旁路.UPS出口开关安装在哪里主要是看你要为房间里的某个设备用,还是整个房间的用电器都要给予不间断电源.

广德县19780829481： 家庭供电控制系统 - ？
邰蓉济生： 你把SB1常开点并在控制回路上(实现自保),SB2的常开点串在,时间继电器的线圈上,时间继电器的常闭点串在控制回路上(实现延时断开).把时间继电器的时间调为1分钟.就可以了.

广德县19780829481： 家庭电是怎么形成的? - ？
邰蓉济生： 一般的电力系统都是三相供电,也就是发电机有三组线圈在不同的相位上(互为120度)同时发电,每一组线圈称为一相,叫做三相发电机.整个输送电系统叫三相供电系统. 我们的家庭用电电源一般只使用其中一相,叫单相供电,有一根火线(相电压220伏)和一根零线(也叫零势线或者中心线)组成回路. 三根线的电压因为相差120度(在导线上体现是时间角,等于发电机线圈转动120度空间角的时间),所以线与线之间的电压(差)是380伏,叫线电压.但是每一根线的对地电压(差)都是220伏,叫相电压. 三相电动机使用三相电源可以互成回路,所以可以不用零线. 不能把单相供电认为是一根线可以供电.零线和火线一样重要.

广德县19780829481： 我想做一个全家庭供电系统,想废除国家电网供电,所以请教一下,该用什么样的发点模式系统? - ？
邰蓉济生： 用太阳能和蓄电池组!蓄电池组用于晚上供电!白天直接用太阳能板电能供电使用!需要有升压电路,和稳压电路!预算够的话,风转电设备也可以在楼顶弄一个!个人简介 不喜勿喷

广德县19780829481： 如何自建一套家庭光伏发电系统 - ？
邰蓉济生： 这个目前来讲自己弄是比较麻烦的,但是有很多企业有这个业务,而且国家现在还有补助,并网家用光伏电站成本估计在8-10元/W,如果真的自己弄你得买电池板、逆变器,需要设计施工,这些其实比较简单,但是并网有很多手续要办,供电局、发改委免不了要跑几趟.如果是离网还需要买蓄电池,但是不用跑手续了,但是蓄电池价格高,用不了几年又要换.

广德县19780829481： 直流输电主要应用在哪些领域? - ？
邰蓉济生： 1. 采用海底电缆隔海输送电力; 2.长距离、大功率的电力输送

广德县19780829481： 家庭电力系统安装问题 - ？
邰蓉济生： 建议:1,9000W功率,实际电流接近50A,考虑不会同时使用,所以总闸,空开和漏保的可以使用额定电流50A的,当然放大一号更加保险.2,你是4层楼房,为了便于维护,最好每一层楼单独分开,在漏保的后面设4个分路空开(大小按楼层负荷决定).3,主线6平方,一般插座2.5平方,空调柜机4平方,厨房插座4平方,照明1.5平方.4,线路布置是有讲究的,应该请专业电工设计布线.5,自己打接地桩也是有讲究的,可用10公分直径钢管打入地下2.5米,接地线用螺栓紧固在接地桩上..

广德县19780829481： 变电站中直流供电的过程是怎么样的? - ？
邰蓉济生： 首先用变压器变到需要的电压,在用整流电路整出脉动直流电(常用的是桥式整流电路).然后就可以用稳压电路来稳定电压常有的有很多.用一个电容都可以实现稳压的.