通信动力电源技术基础.ppt

课程 LA000004通信电源技术基础
2008
1 通信电源系统概述
作为通信系统的“心脏”,通信电源在通信局(站)中具有无可比拟的重要地位。它包含的内容非常广泛,不仅包含48V直流组合通信电源系统,而且还包括DC/DC二次模块电源,UPS不间断电源和通信用蓄电池等。通信电源的核心基本一致,都是以功率电子为基础,通过稳定的控制环设计,再加上必要的外部监控,最终实现能量的转换和过程的监控。通信设备需要电源设备提供直流供电。电源的安全、可靠是保证通信系统正常运行的重要条件。
通信设备对电源的一般要求
可靠性高:
1 一般的通信设备发生故障影响面较小,是局部性的。如果电源系统发生直流供电中断故障,则影响几乎是灾难性的,往往会造成整个电信局、通信枢纽的全部通信中断。对于数字通信设备,电源电压即使有瞬间的中断也不允许。因为在数字程控交换局中,信息存在存储单元中,虽然重要的存储单元都是双重设置的,若电源中断,两套并行工作的存储器同时丢失信息,则信息需从磁带、软盘等重新输入程序软件,通信将长时间中断。因此,通信电源系统要在各个环节多重备份,保证供电可靠。这就包括“多路、多种、多套”的备用电源。在暂还没有条件达到“三多”配置的地方,至少应有后备电池
-
2 稳定性高:
各种通信设备都有要求电源电压稳定,不允许超过容许的变化范围,尤其是计算机控制的通信设备,数字电路工作速度高,频带宽,对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常敏感。所以,供电系统必须有很高的稳定性。
-
能实现集中监控:
现代电信运维体制要求动力机房的维护工作通过远程监测与控制来完成。这就要求电源自身具有监控功能,并配有标准接通讯接口,以便与后台计算机或与远程维护中心通过传输网络进行通信,交换数据,实现集中监控。从而提高维护的及时性,减小维护工作量和人力投入,提高维护工作的效率。
-
自动化、智能化:
要求电源能进行电池自动管理,故障自诊断,故障自动报警等,自备发电机应能自动开启和自动关闭。
小型化:
现在各种通信设备的日益集成化、小型化,这就要求电源设备也相应的小型化,作为后备电源的蓄电池也应向免维护、全密封、小型化方面发展,以便将电源、蓄电池随小型通信设备布置在同一个机房,而不需要专门的电池室。
新的供电方式:
相应于电源小型化,供电方式应尽可能实行各机房分散供电,设备特别集中时才采用电力室集中供电,大型的高层通信大楼可采用分层供电(即分层集中供电)。
集中供电和分散供电各有优点,因条件不同斟酌选用
-
图1-1是传统电力室配置示意图:
集中供电系统
-
对于集中供电,电力室的配置包括交流配电设备、整流器、直流配电设备、蓄电池。各机房从电力室直接获得直流电压和其它设备、仪表所使用的交流电压。这种配置有它的优点,例如集中电源于一室,便于专人管理。蓄电池不会污染机房等。但它有一个致命的缺点,即浪费电能,传输损耗大,线缆投资大。因为直流配电后的大容量直流电流由电力室传输到各机房,传输线的微小电阻也会造成很大的压降和功率损耗。
对于分散供电,电力室成为单纯交流配电的部分,而将整流器、直流配电和蓄电池组分散装于各机房内。这样,将整流器、直流配电、电池化整为零,使它们能够小型化,相对的小容量。但这里有个先决条件,蓄电池必须是全密封型的,以免腐蚀性物质的挥发而污染环境、损坏设备(现行的全密封型的电池已经能达到要求了)。
分散供电最大的优点是节能。因为从配电电力室到机房的传输线上,原先传输的直流大电流,现在变为传输380V的交流。计算表明,在传输相同功率的情况下,380V交流电流要比48V的直流电流小得多,在传输线上的压降造成的功率损耗只有集中供电的1/49~1/64。
通信电源系统的构成
通信电源系统一般由交流供电系统、直流供电系统和接地系统组成,如图所示:
交流供电系统
系统组成:
通信电源的交流供电系统由高压配电所、降压变压器、油机发电机、UPS和低压配电屏组成。交流供电系统可以有三种交流电源:变电站供给的市电、油机发电机供给的自备交流电、UPS供给的后备交流电。
油机发电机:
为防止停电时间较长导致电池过放电,电信局一般都配有油机发电机组。当市电中断时,通信设备可由油机发电机组供电。油机分普通油机和自动启动油机。当市电中断时,自动启动油机能自动启动,开始发电。由于市电比油机发电机供电更经济和可靠,所以,在有市电的条件下,通信设备一般都应由市电供电。
UPS:
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