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摘要:电源系统是任何通信系统赖以正常运行的重要组成部分,通信质量的高低,固然与系统中各种通信设备的好坏有关,但与电源系统供电质量的优劣也是分不开的,因为电源系统供电的质量,若不符合技术指标的要求,将会引起电话串、杂音的增大,通信质量下降,误码率增加造成通信的延误或差错。 —且电源系统发生故障,供电中断,必将导致整个通信系统甚至整个通信系统陷于瘫痪,造成全程全网通信中断。可以说,通信电源是通信系统的“心脏”,在通信系统中占有极为重要的位置。熟悉和掌握通信电源系统中各种设备的工作原理及性能.是通信工程技术人员的重要任务之一。
关键词:通信系统 供电 要求
中图分类号:TN914.3
1 通信供电系统的组成
在通信局(站)中主要的电源设备及设施主要有:交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、自备油机发电机组、整流设备、蓄电池组、交直流配电设备等,以及UPS、通信电源/空调集中监控系统等设备和设施。另外,在很多通信设备上还都配有板上电源(Power on board),即
DC/DC变换、DC/AC逆变。
确切地说通信电源是专指对通信设备直接供电的电源。在一个实际的通信局(站)中,除了对通信设备供电的不允许间断的电源外,一般还包括有对允许短时间中断的保证建筑负荷(比如电梯、营业用电等)、机房空调等供电的电源和对允许中断的一般建筑负荷(比如办公用空调、后勤生活用电等)供电的电源。所以说,通信电源和通信局(站)电源是两个不同的概念,通信电源是通信局(站)电源的主体和关键组成部分。
总之,两大系统的不间断,都是靠蓄电池的贮能来保证的。但交流不间断电源系統远比直流不间断电源系统要复杂,系统可靠性和效率也远比直流不间断电源为低,所以一直以来通信设备的供电电源还是以直流不间断供电为主。近年来,随着交流不间断电源技术的不断发展和成熟,加之通信设备计算机化使交流用电的通信设备的增多,交流不间断电源的规模在逐渐扩大,其技术维护工作也正成为电源维护的重点。
2 现代通信电源建设的基本目标
近年来,通信事业大发展已使我国通信网的总体规模居于以界前列,通信网上与通信业务处理和疏通直接有关的交换、传输、移动、卫星、数据通信等设备的技术发展很快,大多数已达到或接近世界先进水平:通信技术与计算机技术的结合愈来愈紧密.各种计算机控制的通信设备的应用日渐广泛.数字集成电路的工作速度高,工作电压低,对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常敏感,这就对通信源系统提出了更高的要求。现代通信电源系统除满足安全可靠、稳定性好、效率高和小型化的要求外,还必须使电源的杂音电压值和脉动不超过规定位。为了确保我国通信网的安全和可靠运行,就必须加快通信电源的现代化建设,使我国通信网建立在—个坚实可靠的现代化通信电源基础上,同时,为了积极贯彻国家的能源政策,还必须重视通信网节约用电的问题”因此,通信系统供电系统现代化建设的跟本目标就是“可靠”和“节能”。
3通信系统对电源系统的基本要求
3.1可靠性高:
一般的通信系统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。
3.2稳定性高:
各种通信系统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。
3.3效率高:
能源是宝贵的,电信系统在耗费巨资完成设备投资后,日常的费用支出中,电费是一笔比重很大的开支。尤其随着通信容量的增大,一个母局的各种设备用上百、上千安培直流的用电量已是司空见惯,这时效率问题就特别突出。这就要求电源设备(主要指整流电源)应有较高转换效率,即要求电源设备的自耗要小。
4现代通信对电源系统的新要求
4.1 低压、大电流,多组供电电压需求
低压、大电流,多组供电电压需求,功率密度大幅度提升,供电方案和电源应用方案设计呈现出的多样性。
4.2模块化: 自由组合扩容互为备用
提高安全系数,模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,而把相关的部分做成模块。把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM ),这既缩小了整机的体积,又方便了整机设计和制造。
多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在器件容量有限的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,便极大地提高了系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供了充分的时间。
现代电信要求高频开关电源采用分立式的模块结构,以便于不断扩容、分段投资,并降低备份成本。不能象习惯上采用的1+1的全备用(备份了100%的负载电流),而是要根据容量选择模块数N,配置N+1个模块(即只备份了1/N的负载电流)即可。
4.3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。
参考文献:
1、王树臣,张琳;通信机房环境监控系统的研究与设计[J];林业机械与木工设备;2005年03期
2、李红霞;通信机房空调上送风与下送风方式的利弊分析[J];邮电设计技术;2004年04期
3、王瑞东;通信机房“三线分离”整治及需注意的几个问题[J];电信技术;2003年03期
4、庞博;通信机房远程监控管理技术的研究与实现[D];北京交通大学;2008年
关键词:通信系统 供电 要求
中图分类号:TN914.3
1 通信供电系统的组成
在通信局(站)中主要的电源设备及设施主要有:交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、自备油机发电机组、整流设备、蓄电池组、交直流配电设备等,以及UPS、通信电源/空调集中监控系统等设备和设施。另外,在很多通信设备上还都配有板上电源(Power on board),即
DC/DC变换、DC/AC逆变。
确切地说通信电源是专指对通信设备直接供电的电源。在一个实际的通信局(站)中,除了对通信设备供电的不允许间断的电源外,一般还包括有对允许短时间中断的保证建筑负荷(比如电梯、营业用电等)、机房空调等供电的电源和对允许中断的一般建筑负荷(比如办公用空调、后勤生活用电等)供电的电源。所以说,通信电源和通信局(站)电源是两个不同的概念,通信电源是通信局(站)电源的主体和关键组成部分。
总之,两大系统的不间断,都是靠蓄电池的贮能来保证的。但交流不间断电源系統远比直流不间断电源系统要复杂,系统可靠性和效率也远比直流不间断电源为低,所以一直以来通信设备的供电电源还是以直流不间断供电为主。近年来,随着交流不间断电源技术的不断发展和成熟,加之通信设备计算机化使交流用电的通信设备的增多,交流不间断电源的规模在逐渐扩大,其技术维护工作也正成为电源维护的重点。
2 现代通信电源建设的基本目标
近年来,通信事业大发展已使我国通信网的总体规模居于以界前列,通信网上与通信业务处理和疏通直接有关的交换、传输、移动、卫星、数据通信等设备的技术发展很快,大多数已达到或接近世界先进水平:通信技术与计算机技术的结合愈来愈紧密.各种计算机控制的通信设备的应用日渐广泛.数字集成电路的工作速度高,工作电压低,对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常敏感,这就对通信源系统提出了更高的要求。现代通信电源系统除满足安全可靠、稳定性好、效率高和小型化的要求外,还必须使电源的杂音电压值和脉动不超过规定位。为了确保我国通信网的安全和可靠运行,就必须加快通信电源的现代化建设,使我国通信网建立在—个坚实可靠的现代化通信电源基础上,同时,为了积极贯彻国家的能源政策,还必须重视通信网节约用电的问题”因此,通信系统供电系统现代化建设的跟本目标就是“可靠”和“节能”。
3通信系统对电源系统的基本要求
3.1可靠性高:
一般的通信系统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。
3.2稳定性高:
各种通信系统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。
3.3效率高:
能源是宝贵的,电信系统在耗费巨资完成设备投资后,日常的费用支出中,电费是一笔比重很大的开支。尤其随着通信容量的增大,一个母局的各种设备用上百、上千安培直流的用电量已是司空见惯,这时效率问题就特别突出。这就要求电源设备(主要指整流电源)应有较高转换效率,即要求电源设备的自耗要小。
4现代通信对电源系统的新要求
4.1 低压、大电流,多组供电电压需求
低压、大电流,多组供电电压需求,功率密度大幅度提升,供电方案和电源应用方案设计呈现出的多样性。
4.2模块化: 自由组合扩容互为备用
提高安全系数,模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,而把相关的部分做成模块。把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM ),这既缩小了整机的体积,又方便了整机设计和制造。
多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在器件容量有限的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,便极大地提高了系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供了充分的时间。
现代电信要求高频开关电源采用分立式的模块结构,以便于不断扩容、分段投资,并降低备份成本。不能象习惯上采用的1+1的全备用(备份了100%的负载电流),而是要根据容量选择模块数N,配置N+1个模块(即只备份了1/N的负载电流)即可。
4.3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。
参考文献:
1、王树臣,张琳;通信机房环境监控系统的研究与设计[J];林业机械与木工设备;2005年03期
2、李红霞;通信机房空调上送风与下送风方式的利弊分析[J];邮电设计技术;2004年04期
3、王瑞东;通信机房“三线分离”整治及需注意的几个问题[J];电信技术;2003年03期
4、庞博;通信机房远程监控管理技术的研究与实现[D];北京交通大学;2008年