電力通信就好比是電網的神經系統,承載著繼電保護、自動控制、安全穩定裝置、調度信息、售電信息以及行政通信等諸多業務,尤其在國家大力發展智能電網的今天,通信專業在電網中的地位日漸重要。通信電源系統是電力通信的動力之源,肩負著為通信設備提供交直流供電的重任,是電力通信系統安全穩定運行的基礎,如果通信電源系統停止運行,整個電力通信網就會陷入癱瘓,對整個電網的安全穩定運行也會造成巨大的影響。因此,對當前的電力通信電源系統進行認真的分析,掌握其性能及特點,并對該系統的薄弱環節和系統缺陷進行分析和研究是很有必要的。
一、通信電源的組成結構分析
現今,如光端機、調度交換機、PCM設備、監控設備、室內空調等電力通信設備絕大多數都采用220V交流電源或-48V的直流電源供電。
(一)主要通信站的電源組成
為了滿足不同設備的供電需求,并且保證通信電源的安全穩定運行,在相對比較重要的骨干網通信站中,通信電源設備大多都采用主備用工作模式,其組成框圖如下圖1所示:
上圖中,交流配電屏具有兩路電源自動切換功能,當主用電源市電1出現故障停電時,交流配電屏會自動將電源切換至備用電源市電2作為輸入電源。
高頻開關電源與電池組相連,系統正常運行時,高頻開關電源向電池組充電;一但交流配電屏故障,失去交流輸入時,電池組向高頻開關電源返送直流電,在短期提供系統運行用電,直至電池電量用盡或恢復交流輸入,其間,高頻開關電源具有一次下電及二次功能,一次下電即自動切斷次要負載功能,以維持重要負載更長時間運行;二次下電即自動切斷所有負載以保護電池避免其過度放電導致損壞。
蓄電池組的容量選擇要根據負載的大小來決定,系統失去外電源后,蓄電池應能繼續維持一定時長的供電,對于電力通信系統機房來說,主要通信站蓄電池組的容量通常不小于300Ah。
兩路直流配電屏間有聯絡開關,正常運行時,聯絡開關的狀態是斷開的。在特殊情況下,如設備檢修需要更換一路開關電源時,可閉合聯絡開關,將原分配于兩路開關電源的負載都切至正常運行的開關電源后,再進行作業,以避免因檢修作業導致設備及業務中斷的情況,進行該操作,務必確認所有負載切至一路開關電源后總負載電流未超過該開關電源的額定電流輸出值,否則將可能造成該站通信設備全停事故的發生。
(二)次要通信站的電源組成
對于重要性相對較低的通信站來說,從經濟性等因素上考慮,通信電源系統的組成可相對簡單,示意圖如下圖2所示:
源一個電源設備,但是采用交流380V、直流110V兩種輸入作為系統電源,分別通過開關電源的AC/DC模塊和DC/DC模塊轉換成設備所需的-48V直流電源為直流設備供電,配置較之前的重點通信站要簡單許多。
二、通信電源設備的安裝
通信電源的安裝過程對后期的運行維護及其能否正常運行起著至關重要的作用,并且安裝過程具有一定的危險性,必須仔細認真,稍有不慎就會造成嚴重后果。
(一)通信電源的安裝環境
電力通信的次要通信站的通信機房一般都與其它電力設備合用機房(如變電主控室),其安裝環境以現場要求為準;主要通信機房一般為獨立機房,對于獨立機房,在通信電源安裝前,應確定通信機房的安裝環境滿足以下要求:1.機房室內及外部走廊等土建工程已全部完工,室內墻壁已充分干燥,門窗、天花板、取暖設施、空調設施應齊備且工作良好,確保以上設施無漏水現象。2.機房主要門高度和寬度應不妨礙設備的搬運和安裝,機房室內最低高度(指梁下或風管下的凈高度)以不低于3m為宜,機房面積要求能容納設備并留有必要的維護道。門窗周圍縫隙應用防塵膠條密封。3.機房已采用防靜電措施,地板支柱接地良好,且接地電阻和防靜電措施符合要求,地線鋪設按設計要求進行施工。4.機房室內及走廊應保護干凈,嚴禁堆放雜物。5.機房的各種排水管道不應穿過機房,消防設備應放置在機房附近明顯而又易于取用的地方。6.機房墻面及頂棚應無粉化現象,不易積灰,不易脫落,裝飾材料應采用阻燃材料。7.機房應盡量避免陽光直射,平均照度300lx~450lx,應無眩光,一般采用鑲入天花板的日光燈,根據機房的具體條件應設有事故照明或備用照明系統。8.機房的地板承重應大于700kg/m2。
(二)通信電源的安裝過程
通信電源的安裝過程必須嚴格遵守電氣安全規程,尤其是在變電所等高壓場所內,必須是具有電氣作業資格的人員使用電氣專業工具進行作業。
1.機柜的安裝
首先,在施工前必須進行現場勘查,了解現場情況,機柜的安裝位置必須與通信機房設計圖紙保持一致。設計要求機柜安裝在底座上的,確保機柜底座堅實穩固;設計要求直接安裝在地面上的,保證安裝機柜處地面平整夯實。
機柜安裝時應使用水平尺測量機柜的水平高度和傾斜角,反復進行校正,直至機柜傾斜角度小于5度,再在螺栓上加裝彈簧片、墊片將機柜固定。
2.電池的安裝
在電池安裝前,須仔細閱讀電池安裝手冊,掌握電池安裝和連接的正確方法,電池的在電池機柜內的擺放須嚴格遵照安裝手冊有序排列,并確定開關電源與電池連接的熔絲處于斷開狀態。安裝電池連接板及連接線纜時,應注意電池的正負極性,所有螺母和累栓需擰緊,避免由于接觸面積小在充放電過程中造成發熱、打火的危險現象。在將蓄電池并入電源系統前,應先把開關電源處系統電壓調整到與蓄電池電壓相同才可以合上蓄電池熔絲,閥控式鉛酸蓄電池單體的均充電壓范圍一般為2.30~2.35V,一般取2.35V,故一般系統的均充電壓設為56.4V,有的電賓不需要均充,可把均浮充電壓設為相同值。
3.電纜的連接
對于通信電源線纜的選擇,要根據負載來選擇線纜粗細。
所以,上例中的蓄電池導線應選擇35平方毫米的銅芯軟電纜。
電纜在地板下走線多排疊加布放時,疊加高度不能超過防靜電地板下凈空的3/4,避免影響空調氣流。電源線和地線布放時,應盡量同其它電纜分開布放,并預留足夠長度,不得在電纜中做接頭或焊接點。
電力通信機房采用聯合接地方式,即工作地和保護地共用一組接地體。如果是中心機房,接地電阻應小于1Ω,如果是遠端機房,接地電阻應小于5Ω。
三、總結
本文對通信電源系統的結構組成以及安裝作了簡單的分析。電力通信電源擔負著向通信設備提供交流、直流電的重任,更是整個電力通信的能量保證。電源的安全、可靠是保證通信系統正常運行的重要條件。隨著國家電網公司建設堅強智能電網要求的提出,電力通信電源重要性也日益突出,對通信電源安裝維護工作的要求也越來越高。沒有堅強的電源系統,就無所謂堅強的電力通信系統,因此,對通信電源進行一定的研究了解對建設堅強的智能電網有著非常重要的意義。