通信電源技術(shù)探討

（中鐵十二局電氣化工程有限公司，天津 300000）

通信電源技術(shù)探討

孫海林

（中鐵十二局電氣化工程有限公司，天津 300000）

隨著通信網(wǎng)絡(luò)在各行業(yè)發(fā)展中逐步體現(xiàn)的支撐作用，人們對通信系統(tǒng)的安全性和可靠性要求也越來越高。作為通信局站的重要組成部分，通信電源的穩(wěn)定可靠與否，直接關(guān)系到通信設(shè)備是否可以安全運行。一般的通信設(shè)備發(fā)生故障，其影響是局部的，但通信電源發(fā)生問題，帶來的則是整個局站的通信中斷。電源技術(shù)的可靠性影響著通信技術(shù)的應(yīng)用，反過來，通信信息技術(shù)的迅速發(fā)展，也極大地推進了電源技術(shù)進步，特別是電源監(jiān)控技術(shù)的普及應(yīng)用，使得通信電源設(shè)備可以具備無人值守、故障自診斷、故障自動報警、電池自動管理等等功能。

開關(guān)電源；整流

1 通信電源技術(shù)目前的發(fā)展現(xiàn)狀

通信電源系統(tǒng)主要包括三部分：交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)、以及接地系統(tǒng)。在通信行業(yè)內(nèi)，將高頻整流器稱之為一次電源，將直流-直流變換器稱之為二次電源。由于高頻開關(guān)電源具有轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)壓范圍寬、體積較小，重量較輕等特點，目前已獲得廣泛應(yīng)用。促成其廣泛應(yīng)用的主要原因包括：均流技術(shù)的不斷發(fā)展，使得開關(guān)電源可以通過多模塊并聯(lián)組成大電流系統(tǒng)；開關(guān)線路的發(fā)展使得開關(guān)電源的頻率可以不斷提高，變換功率也不斷增大；功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展，極大提高了開關(guān)電源的功率因數(shù)，使得開關(guān)電源可以大量進入電網(wǎng)，而減少破壞電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

2 通信電源系統(tǒng)運行維護和管理中存在的問題

2.1 無法檢測交流供電系統(tǒng)里部分電源設(shè)備的電氣性能

目前，大型數(shù)據(jù)中心，通信局站的交流負荷電流成倍增加，要求高質(zhì)量交流供電的通信設(shè)備也越來越多，其中包括空調(diào)設(shè)備、支撐網(wǎng)設(shè)備的大量增加，使得大型UPS等交流供電設(shè)備大量使用。但當前國內(nèi)運營單位無法完全檢測UPS及DC/AC逆變電源設(shè)備的性能，也無法檢測出柴油發(fā)電機組的輸出功率及帶載能力，因此給日常的運行維護例行檢測工作帶來影響。

2.2 直流供電系統(tǒng)中的電源設(shè)備電氣性能指標無法檢測

因為閥控電池是貧液電池，對電解液比重也無法進行測量，如何判斷電池的好壞，預(yù)測容量已成為一大難題。國內(nèi)外的電池制造廠家在生產(chǎn)工藝上各不相同，因而電池質(zhì)量也大不一樣，有的電池生產(chǎn)工藝水平高，質(zhì)量較好，有的質(zhì)量存在一些問題，電池壽命很短、工藝水平較差，在網(wǎng)上運行一年左右時間后，容量大幅度下降，如不能及時發(fā)現(xiàn)，則會致使蓄電池組的其他電池隨時間慢慢失效，最終導(dǎo)致整組蓄電池全部報廢；有的電池內(nèi)部連接條斷開，最終造成通信全阻；有的品牌的電池使用一段時間后電壓過低，浮充供電時看似正常，但放電10～20 分鐘后電池組電壓下降很快，容量就幾乎終了。在正常使用中維護單位因?qū)﹄姵厝萘看笮〔缓谜莆眨虼艘话阕鲭姵厝萘吭囼灂r并不帶實際負載。因為沒有電池容量方面的檢測設(shè)備，實際運行著的電池組容量及壽命在例行檢查中無法確定，蓄電池組又是通信多種供電方式中的最后保障措施，稍有失誤就有中止供電的可能。因而對機房內(nèi)使用的蓄電池組剩余容量做到心中有數(shù)更為重要。

3 通信電源技術(shù)發(fā)展前景展望

3.1 通信電源技術(shù)向多元化方向發(fā)展

通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了兩個過程：由模擬空分交換到數(shù)字時分交換。新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與商業(yè)推廣必須要求通信電源技術(shù)的發(fā)展作為前提和支撐。通信電源的發(fā)展是一項基礎(chǔ)應(yīng)用，其發(fā)展與其他技術(shù)不同，它不如核心網(wǎng)、接入網(wǎng)以及終端設(shè)備發(fā)展迅速，但是這不代表通信電源技術(shù)的發(fā)展是停滯的或者是倒退的。目前，整個通信電源技術(shù)正在向著多元化方向發(fā)展，諸多廠商都已經(jīng)或者正在開發(fā)DC/DC開關(guān)電源、交流變頻調(diào)速電源、AC/DC開關(guān)電源、正弦波逆變電源、UPS等新型產(chǎn)品。除此之外，更多新型的電源技術(shù)也已經(jīng)走入了人們的視野，比如高頻逆變式整流焊接電源、化學(xué)電源、大功率高頻高壓直流穩(wěn)壓電源、電力操作電源。另外，一些符合生態(tài)發(fā)展趨勢的綠色電源、風(fēng)光互補型電源也越來越多的在實踐中得到應(yīng)用。在通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，全諧振高頻軟開關(guān)變換技術(shù)、高頻變換技術(shù)、功率轉(zhuǎn)換技術(shù)等也為通信網(wǎng)絡(luò)的暢通做出了重大貢獻。

3.2 高效率成為通信電源發(fā)展的必然趨勢

器件是電源產(chǎn)品的重要組成部分，隨著新型高性能器件的開發(fā)與應(yīng)用，電源產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也越來越快，通信電源的開關(guān)頻率也越來越高。當前，電源的開關(guān)頻率基本上能達到300kHz～400kHz，而一些小功率電源的開關(guān)頻率已能達到1MHz，電源功率密度也大大提高，這對電源技術(shù)的發(fā)展與進步起到了重要的作用。除此之外，一些新技術(shù)的應(yīng)用也使電源的效率得到大大提高，比如功率場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、新型磁材料和變壓器等。

3.3 通信電源技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化方向邁進

通信電源技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)的深入密不可分，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展促進了信息處理技術(shù)的不斷進步，通信系統(tǒng)也發(fā)生了巨大的變化，單機或小局域的通信系統(tǒng)逐漸發(fā)展成大局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)，順應(yīng)這一趨勢，電源設(shè)備也必須具備通信能力和對數(shù)據(jù)的處理能力。通過網(wǎng)絡(luò)化的手段使通信技術(shù)人員可以隨時監(jiān)控電源設(shè)備的運行狀況，并且使通信電源自身具備保護、存儲數(shù)據(jù)信息以及處理和打印功能，通過網(wǎng)絡(luò)化的控制達到通信技術(shù)人員可以定時開關(guān)通信電源設(shè)備甚至是遠程控制電源設(shè)備。

3.4 通信電源控制過程實現(xiàn)全數(shù)字化

目前對通信電源的所有的控制技術(shù)，都將隨著監(jiān)控軟件和微型處理器的介入，通信電源的自我控制能力得到普遍增強，可以實時遠程地查看設(shè)備運行過程中各種參數(shù)和狀態(tài)以及出現(xiàn)的故障，并且能有效的對故障進行自我診斷，這樣即便在無人值守的時候，通信設(shè)備也可以正常運行，并且有效的實施了遠程監(jiān)控，電源維護人員不在現(xiàn)場就能遠程觀察到電源設(shè)備運行過程中的參數(shù)、狀態(tài)、數(shù)據(jù)等，當故障出現(xiàn)的時候，亦可及時將故障信息上報，并可利用其它通訊手段停滯值班人員，盡快維修排除故障，提高除障的效率。專家表示，通過數(shù)字化技術(shù)處理通信電源的運行過程，可以在很大程度上節(jié)約成本，并且能有效的縮小電源的體積，提高設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性以及對用戶的適應(yīng)程度。

[1]秦棣樣．通信電源中幾個問題的探討[J]．通信電源技術(shù)，2001（02）．

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