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一、摘要：通信电源系统是通信系统的心脏，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信设备的供电中断，通信设备就无法运行，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，通信电源系统在通信系统中占据十分重要的位置。
关键字：EITEK电源模块; Smart Pack监控模块；设备断路器。
二、背景技术
现役配网设备与传输网设备大多沿用DC-48V直流通信电源系统，传统的通信电源设备占用面积大，空间浪费严重，功率密度小，无法有效扩容，给我司220KV变电站与110KV变电站电源系统容量扩容造成实际困难，因此开发一款电源轻型化、高功率密度，一体化设计专业融合电源与配电部分，体积小型或微型且大功率的通信电源设备对解决目前问题具有现实意义。
三、设计目的
目前老旧变电站通信电源设备改造主要有两种手段，一种是更换整台电源屏柜，另一种是加装小型电源变换器与电源分配装置。
采用第一种更换整台通信电源设备的做法看似无可厚非，然而大部分中小型变电站内已无机柜预留空位，无法实现可靠的电源割接作业，而且电源设备浪费宝贵的安装机柜位置与柜内空间的问题也没有得到解决；
采用加装小型电源变换器与电源分配装置的做法要略强于更换整台电源设备柜的做法，但是这种做法也存在不完美的地方，比如：
1.电源设备体积还有压缩空间。
2.还需要安装附属的电源分配装置。
3.电源设备与分配装置之间还需要电气连接。
4.两个设备之间要预留走线空间，与相应的电气安全间隙。
以上两种做法都存在浪费人力物力，不能最大化屏柜安装空间使用效率等问题；
为使上述问题得到良好的改观，我司决定开发一款小型化的容量最大可达DC-48V/160A的结构小于3U，可安装于19/21英寸标准机柜内的电源系统，该系统自身具备配电输出分路不少于10路。
四、设计要求
1.具备同时接入两路电源的能力。
2.任意一路电源输入中断，不得影响传输设备正常运行。
3.两路输入电源可任意接入交流或直流。
4.宽电压设计,要求输入电压范围在110V~240V(交流或直流)。
5.集成电源与电源分配单元于一体。
6.总体积高度不大于3U，满足19英寸与21英寸标准机柜安装。
五、工作原理
5.1.主要内容
本小型通信电源系统，具备10路分路输出功能，每路输出均具有抗冲击磁吹断路器保护功能；具有4支高频开关电源模块2+2冗余设计，支持在线热插拔，任意一支模块损坏不影响系统运行；具备同时接入两路电源的能力，两路电源任意接入交流或直流110~240V电压，输入分路配有放短路磁吹断路器保护；符合IEC标准19/21英寸的机柜安装需求，高度3U。
设计原理图：
5.2.组成部分
本小型通信电源系统主要组成部分包括：1电源系统壳体、2可更换安装挂耳（根据需求选择适配19或21英寸）、3高频开关电源模块、4监控模块、5输入开关、6输出开关、7输入接线端子、8输出分路接线端子。
5.3.安装与接线
5.3.1设备安装
①拆包与检验，收到设备时应立即检查设备是否完好，如发现外观有明显损伤请立即通知承运商和我公司售后服务部门。
②安装开孔尺寸，微电源采用19/21英寸标准机箱形式安装，这样有利于用户空间的利用及维护方便，安装前应在屏面预留安装孔位，尺寸如下：
③设备应放置于平整且空气流通和没有过多尘土的地方，在温度和湿度超过指定范围时请不要使用本小型化通信电源系统。
④应保持设备通风顺畅，请远离火源及避免阳光直射、雨淋。
5.3.2接线操作
输入：在接入直流输入线时务必核对设备的额定输入电压、正负极标识，切勿接错或接反；接入交流时请勿将零线“N”与相线“L”接反，并把地线端可靠地接入大地。
输出：请勿将交流输入与直流输出端接倒；应根据设备的额定功率配接负载，严禁超负荷运行；
设备保护接地导线不小于2.5mm2铜线，输出的（PE）端与输入的（PE）端已在机内连接。交流输入时： L对应相线，N对应中性线，PE为地线。直流输入时：正极对应“+”，负极对应“-”。
直流输出端：开关编号Q3对应端子号X3-Y3（以此类推），正上方标有X的端子为“-”负极，正上方标有Y的端子为“+”正极。
注：在-48V通信电源系统中，正极“+”与地线“PE”是相通的。
5.4电源模块
本小型通信电源系统基于南京灵达公司电源模块型号：EITEK-2000。
EITEK 整流模块是真正的热插拔数字控制开关电源；该模块用于向蓄电池充电和向通信设备提供高质量的直流电源及类似的用途。整流模块可以单独工作也可以与其它整流器一起并联均流工作，整流模块之间或整流模块与Smartpack 监控器可以通过CAN 总线进行通信。EITEK 直流电源系统可以安装1U 21”或19”电源框（插5个或4个整流模块；或是2个EITEK Dual 整流模块）。
六、系统功能及优点：
6.1系统功能
1)具备同时接入两路电源的能力。
2)任意一路电源输入中断，不得影响传输设备正常运行。
3)两路输入电源可任意接入交流或直流。
4)宽电压设计,要求输入电压范围在110V~240V(交流或直流)。
5)集成电源与电源分配单元于一体，具备10个有保护的负载输出分路。
6)总体积高度为3U，满足19英寸与21英寸标准机柜安装。
7)轻量化结构设计，主要结构材质为航空铝合金，在保证强度的前提下大大减轻了结构重量。
6.2主要优点
6.2.1本小型通信电源系统主体结构部分使用以铝合金型材为主要材质，所以在运输与安装过程中更加轻便坚固以便于施工操作。
6.2.2本小型通信电源系统依托于EITEK -2000整流模块系统，
EITEK 整流模块有非常多的性能和特点，具体如下：
①高功率密度
其共谐振拓扑技术的运用使得模块效率在行业中处于领先地位，
并因此使得整流模块的外形尺寸更紧凑小巧。
②数字控制技术
主从控制程序均采用DSP 数字控制技术，赋予监控器杰出的监测与控制特征。此技术的运用和上一代的监控器相比较使元器件的数量减少了40%，并因此大大提高了其可靠性，使用寿命也大为增加，减少了故障率的发生。
③热效管理
前置两个高效的长的寿命保证气流从前向后流动，将散热器直接装配在铝合金机框内壁和两个互为独立的从前向后直通式风道设计使模块可以适应宽范围的工作环境，并因此使系统解决方案实现更为容易方便。
④CAN 总线网络化
EITEK 整流模块连接到CAN 总线网上与控制器和其他的整流模块进行通信。
㈥独特的接线方式真正的即插即用连接系统，降低了安装成本，节省了安装时间。
⑦全球认证
EITEK 整流模块符合CE、UL要求，满足NEBS 认证，可以在全球范围安装使用。
6.2.3本小型通信电源系统集成配电分路输出功能，可有效减小电源系统改造作业难度，减轻作业强度，减少空间占用。
6.2.4本小型化通信电源系统结构高度为3U，系统容量-48V/160A，并且集成有10个负载输出分路，是目前市场上没有过的高度集成化，高功率密度的集成式一体化通信电源系统。
6.3参数列表
七、参考文献
1. 黄济青《通信电源设备》1999年北京邮电大学出版社出版。
2. 漆逢吉《通信电源系统》2008年11月人民邮电出版社。
3. 许建安《电力系统通信技术》2007年09月中国水利水电出版社。
附图1
附图2
附图3
附图4
论文作者:谢永中1,王明辉1,洪定国2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/8
标签：电源论文; 系统论文; 模块论文; 设备论文; 通信电源论文; 分路论文; 机柜论文; 《电力设备》2017年第23期论文;