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 1.2.1交流供电系统 1.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.
2.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.
3.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状态.
当市电中断时,蓄电池通过逆变器给通 信设备提供交流电源.
逆变器和市电的转换由交流静态开关完成.
4.交流配电屏: 输入市电,为各路交流负载分配电能.
当市电中断或交流电压异常时(过压、欠压和
缺相等),低压配电屏能自动发出相应的告警信号.
5.连接方式--交流电源备份方式 大型通信站交流电源一般都由高压电网供给,自备独立变电设备.
而基站设备常常直 接租用民用电.
为了提高供电可靠性,重要通信枢纽局一般都由两个变电站引入两路高压 电源,并且采用专线引入,一路主用,一路备用,然后通过变压设备降压供给各种通信设 备和照明设备,另外还要有自备油机发电机,以防不测.
一般的局站只从电网引I入一路市 电,再接入自备油机发电机作为备用.
一些小的局站、移动基站只接入一路市电(配足够 容量的电池),油机为车载设备.
1.2.2直流供电系统 1.系统组成 通信设备的直流供电系统由高频开关电源(AC/DC变换器)、蓄电池、DC/DC变换 器和直流配电屏等部分组成.
2.整流器: 从交流配电屏引入交流电,将交流电整流为直流电压后,输出到直流配电屏与负载及 蓄电池连接,为负载供电,给电池充电.
3.蓄电池: 交流停电时,向负载提供直流电,是直流系统不间断供电的基础条件.
4.直流配电屏: 为不同容量的负载分配电能,当直流供电异常时要产生告警或保护.
如熔断器断告警、
电池欠压告警、电池过放电保护等.
5.DC-DC变换器: DC/DC变换器将基础电源电压(-48V或24V)变换为各种直流电压,以满足通信 设备内部电路多种不同数值的电压(±5V、±6V、12V、±15V、-24V等)的需要.
近年来,由于微电子技术的迅速发展,通信设备已向集成化,数字化方向发展.
许多 通信设备采用了大量的集成电路组件,而这些组件需要5V~15V的多种直流电压.
如果 这些低压直流直接从电力室供给,则线路损耗一定很大、环境电磁辐射也会污染电源,供 电效率很低.
为了提高供电效率,大多通信设备装有直流变换器,通过这些直流变换器可 以将电力室送来的高压直流电变换为所需的低压直流电.
另外,通信设备所需的工作电压有许多种,这些电压如果都由整流器和蓄电池供给, 那么就需要许多规格的蓄电池和整流器,这样,不仅增加了电源设备的费用,也大大增加 了维护工作量.
为了克服这个缺点,目前大多数通信设备采用DC-DC变换器给内部电路 供电.
DC-DC变换器能为通信设备的内部电路提供非常稳定的直流电压.
在蓄电池电压 (DC-DC变换器的输入电压)由于充、放电而在规定范围内变化时,直流变换器的输出 电压能自动调整保持输出电压不变.
从而使交换机的直流电压适应范围更宽,蓄电池的容 量可以得到充分的利用.
6.连接方式--直流供电方式 蓄电池是直流系统供电不中断的基础条件.
根据蓄电池的连接方式,直流供电方式主 要采用并联浮充供电方式,尾电池供电方式、硅管降压供电方式等等基本不再使用.
并联浮充供电方式是将整流器与蓄电池直接并联后对通信设备供电.
在市电正常的情 况下,整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因局部放电而失 去的电量;当市电中断时,蓄电池单独给通信设备供电,蓄电池处于放电.
由于蓄电池通
常处于充足电状态,所以市电短期中断时,可以由蓄电池保证不间断供电.
若市电中断期 过长,应启动油机发电机供电.
这是最常用的直流供电方式.
采用这种工作方式时,蓄电池还能起一定的滤波作用.
但这种供电方式有个缺点--在并联浮充工作状态下,电池由于长时间放电导致输出电压可 能较低,而充电时均充电压较高,因此负载电压变化范围较大.
它适用于工作电压范围宽 的交换机.
1.2.3接地系统 为了提高通信质量、确保通信设备与人身的安全,通信局站的交流和直流供电系统都 必须有良好的接地装置.
1.通信机房的接地系统 通信机房的接地系统包括交流接地和直流接地.
2.交流接地 交流接地包括:交流工作接地、保护接地、防雷接地.
3.直流接地 直流接地包括:直流工作接地、机壳屏蔽接地.
4.通信电源的接地 通信电源的接地包括:交流零线复接地、机架保护接地和屏蔽接地、防雷接地、直流 工作地接地
通信电源的接地系统通常采用联合地线的接地方式.
联合地线的标准连接方式是将接 地体通过汇流条(粗铜缆等)引I入电力机房的接地汇流排,防雷地、直流工作地和保护地 分别用铜芯电缆连接到接地汇流排上.
交流零线复接地可以接入接地汇流排入地,但对于 相控设备或电机设备使用较多(谐波严重)的供电系统,或三相严重不平衡的系统,交流 复接地最好单独埋设接地体,或从直流工作接地线以外的地方接入地网,以减小交流对直 流的污染.
以上四种接地一定要可靠,否则不但不能起到相应的作用,甚至可能适得其反,对人 身安全、设备安全、设备的正常工作造成威胁.