摘要:通信电源是整个通信系统中的核心所在,对整个通信系统的运行起着至关重要的作用,维持电源的稳定性是确保通信系统安全正常运行的前提条件。本文从供电方式演进、UPS电源逆变技术应用和蓄电池组对供电稳恒所起作用的角度出发进行论述,并提出了电源维护和管理的思路及工作中应注意的方面。
关键词:通信电源;稳定性;管理与维护
电力企业在日常运行过程中,各种通信工作的完成必须依赖于电力通信系统,而维持整个电力通信系统运行的关键又在于电源的稳定性。因此,只有保证通信电源的稳定工作,才能让通信系统正常的运转。
一、通信电源的基本要求和特点
对通信电源系统而言,最重要的要求就是可靠性和稳定性,在通信系统中,若其它设备出现故障,只会对局部造成一定的影响,这种影响较小,但若通信电源系统出现故障,就会造成通信系统的全面中断。所以通信电源系统必须有一个备份设备,电源设备要有备品备件,要进行双路或多路输入,直流和交流互相备用。目前,我国对通信电源的要求是:要有完善的防雷措施、没备要能满足交流输入电源范围的大幅度波动,用多重的备用设备来防止电源发生故障而导致通信的全面中断。因电网的分布和许多地方的电压波动范围较大,要求电源设备有着更宽的工作电压范围,不然就需进行稳压装置的安装或增添。因此,通信电源对整个通信系统而言,具有不可取代的地位。
二、通信电源的现状及存在的问题
通信电源的设备品种繁多,组合奇特,如有低压与高压的配电设备,发电的设备又包括风能太阳能,发电机,柴油发电机、汽油发电机等。通信的电源涉及各种专业的知识较多,在通信电源的维护中需要涉及到,通信专业的技术,化学,机械学,计算机应用等相关专业的知识。对各个专业的高要求使通信电源涉及各种各样的专业学科,且专业性极强。另外,通信消耗的电能源巨大,需要精心的管理。如确保通信机房的温度和生产过程中都需要用到电源,因此如何对这部分的电源进行精心的管理,从而使电源的利用率提高,降低电源的成本具有十分重大的意义。在新时期,电源的维护、电源稳定性安全性的控制都有更加严格的要求,在维护的方式上也与传统的方式有很大的差别,也对相关技术人员专业知识的要求更加严格。而在设备的看守等方面则需要进入机械化,因此,维护好通信电源的责任相当重大。
三、从通信电源的供电方式看
1、集中供电方式。集中供电方式的电源系统,包括交流供电系统和直流供电系统,两者均是将各种机房设备所需的交流电源(主要为机房照明供电和空调供电)和直流电源(主要为通信设备、机架电源)集中供至对应机房。
集中供电方式属于传统的电源供电方式,其具有供电设备容量大、设备集中、便于专人维护、与通信设备分开、相互干扰小等优点。同时,也有着若部分设备故障会影响整个电源系统的供电可靠性差和电源供电传输距离长、热损耗大的缺点,还有基础投资费用大、扩容难等显著缺点。
2、分散供电方式。分散供电方式只设置一个总的交流供电系统,并由此系统根据通信机房分布的楼层,按各种用电设备的类型、性质、稳定性和安全性等要求,保证将交流电源直接送入各通信楼层和通信机房,其直流电源由分散设置在楼层或通信机房的整流设备、蓄电池组、配电屏组成供电系统就近供电于通信设备,并且直流电源系统可与其他通信设备同机房固定放置。
分散供电方式解决了集中供电可靠性和稳定性的缺陷,也完成了通信设备的供电从完全直流模式向交流模式的演进,提高了电源传送效率,并且降低了传送热损耗。
四、从电源逆变技术的应用看
1、传统供电受市电波动影响大。《中华人民共和国电力行业标准》和《电力供应与使用条例》规定,用户受电端的供电质量,在电力系统正常下,受电端额定频率和额定电压允许偏差值(仅取单相220V、高压lOkV数据)。从供电受电端受电标准看,其电压允许偏差幅度和范围较大,在酷暑季节,各城市的用电负荷均达到极值,供电电压的偏差更大。另外,从整流电路工作原理看,市电供电电压波动会使通信电源系统的输出电压出现不稳定现象。
2、逆变器在提高供电稳定性的作用。UPS交流不间断供电电源系统的应用,解决了电网电压瞬时间断、频率波动等问题,又将电网与负载进行隔离,达到了负载和电网互不干扰的效果。从UPS电源的电压、频率等主要电气指标可知,其输出交流电的稳定性特别高,没有瞬时间断等。
UPS电源的工作核心是电源逆变器,它将经市电整流、滤波后的直流电,通过正弦波脉冲宽度调制式(PWM)逆变器(如图1),输出为标准的正弦交流电。逆变器在工作时,由正玄波与三角波经过电压比较器后所产生的PWM驱动信号,在正弦交流正半周时驱动功率开关管VT1和VT3导通,在负载上产生正半周电压和电流;在负半周时驱动功率开关管VT1和VT4导通,在负载上产生负半周电压和电流。在电路中,功率开关管VT1~VT4构成全桥电路的四个臂,输出电感L与电容CO组成高频滤波器。
图1
由于UPS所输出的交流电是由控制电路控制功率开关的通断产生的,所以其精度和稳定性都特别高,非常适用于现代数字化的通信机房供电。
五、从蓄电池组对供电稳恒的作用看
无论是传统的半导体控制触发可控硅的整流电路,还是目前应用的脉冲宽度调制式(PWM)开关型稳压电路,其整流工作原理和半导体桥式整流电路的工作原理基本相同,整流工作完成后,都输出一个不稳定的直流电源,就是经过电感和电容的高频滤波,也很难做到输出电压的稳恒。要得到一个输出稳恒的直流电,蓄电池组的浮充起到了很大的作用。蓄电池组在工作时,一直处于浮充状态,会自动吸收整流器输出的不平稳电流的谐波,通过电池组的调节,到输出端就会得到稳恒的直流电源。所以,蓄电池组除了具有保障通信电源不间断外,还起到了稳定电压的重要作用。
六、从关注电源供电稳定出发做好电源管理和维护
1、高度认识电源系统的重要性。把通信电源设备与通信网中的传输、交换等设备相比较,可发现其功能在本质上有所不同:①电源设备是机电设备而非通信设备,它的作用是整体性和全局性的;②电源设备虽不是通信网主流设备,但它是通信网中最重要、最关键的基础设备。
2、加强电源系统维护的专业化。现在的通信类高等院校已基本不开设通信电源专业,这就在通信企业出现了电源维护队伍的断层和维护人员专业性不强的问题。为解决通信电源这个包括多种系统(高压、低压、整流、逆变、电池、油机、接地)和专业设备(机房空调)的维护困难,可委托专门从事通信电源专业管理的机构和技术人员,对电源维护进行指导和技术服务,以解决目前通信电源专业维护人员短缺的困局。
3、注重日常巡检和测试是电源维护的基础。要认真按维护日志要求,加强日常巡检和测试工作,是保障电源系统稳定和可靠工作的基本要求。维护日志归纳出来的测试项目,是专业技术人员总结维护工作的结晶,也是故障最可能出现的地方,通过认真细致的巡检和测试,就会将可能出现的故障预先发现,将故障消灭在萌芽状态,也就消除了电源系统出现大的故障的可能性。
4、树立忧患意识制定详细应急预案。要制定详细可行的处理突发性事件应急预案,在出现问题时忙而不乱,把责任落实到每一个维护技术人员,集中大家的力量和智慧,共同做好通信电源管理和维护工作。
七、结语
综上所述,只有提高通信电源稳定性,才能确保电力通信系统畅通。而为了实现这一目标,电力企业必须意识到提高通信电源稳定性对确保电力通信系统畅通的重要性,同时必须在日常工作中加强电力通信电源的管理,才能更好地确保整个电力通信系统的畅通。
参考文献:
[1]陈志金.浅析如何提高通信电源稳定性[J].科技经济导刊,2015(03).
[2]侯莉.如何提高通信电源稳定性[J].中国新通信,2014(23).
[3]张社荣.从分析通信电源工作稳定性来促进电源管理与维护[J].通信设计与应用,2018(06).
论文作者:徐楠竹
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/25
标签:电源论文; 通信电源论文; 稳定性论文; 设备论文; 电压论文; 通信论文; 通信系统论文; 《基层建设》2018年第36期论文;