通信機房開關電源系統改造方案

喬 棟

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京210019）

0 引 言

就目前的實際情況而言，通信電源對通信系統來說具有不可替代的重要作用，是通信系統最重要的動力支撐來源。通信電源可以為機房內部所有通信設備的正常運行提供保障，是整個通信網絡不可或缺的基礎設施。一旦通信電源在實際使用過程中由于各種因素的影響產生故障，將不能保障為通信設備正常供電，可能出現通信電路中斷甚至引發通信系統癱瘓等問題，給社會經濟發展造成巨大損失。因此，在日常工作過程中需采取積極措施，做好通信電源系統的管理和維護工作，才能夠保障正常發揮通信系統的作用，從而為人們的日常生產生活提供便利。

1 開關電源系統改造的重要性

開關電源系統對通信電源系統的正常運行來說有著不可替代的重要意義。開關電源系統的有效運行，可以給各種類型的通信設備提供安全可靠的直流電。為了滿足人們的用電需求，延長開關電源的使用壽命，在開關電源上配備了諸多零部件，包括交流配電、直流配電、整流設備、蓄電池組以及監控設備等部件。因為開關電源系統提前進行了精密設計，且相關設計人員采取了保證其安全運行的一系列積極措施，所以開關電源系統在實際使用過程中具有非常高的可靠性和穩定性，可以為各種通信設備提供高頻率的直流電。隨著我國科學技術的不斷發展，通信行業迎來了發展契機，促使各種新興業務迅速推廣開來。同時，為了最大程度地滿足人們的需求，相關研究人員不斷采取積極措施增加通信設備的容量。這些變化使得機房對電能的需求量變得越來越大。就我國目前的實際情況而言，一些電源設備經過長時間的使用，其內部零部件已經開始老化，且有一些電源設備已經達到了其規定使用壽命。這些電源設備由于不能有效保證其內部性能，因此已經無法滿足繁重的供電任務要求。隨著科學技術的不斷發展，電源設備也在不斷升級換代，使得機房必須采取積極措施開展高頻開關電源改造工作。通過合理改造不僅能夠提高通信電源系統的穩定性，減少各種類型的故障給通信機房帶來的一系列安全隱患，還能夠滿足后期機房不斷增長的用電需求[1]。

2 開關電源系統改造方案研究

2.1 改造場景一

國內某一機房當前的內部空間依然能夠滿足人們的實際使用要求。該地區的機房工作人員根據機房在發展過程中的實際需求，建立了一套開關電源系統用來代替舊的電源系統。在新的開關電源系統中，為了最大程度地滿足人們的需求，相關工作人員為其配備了新增交流屏（380 V/250 A）1架、整流屏（48 V/1 000 A）1架以及直流屏（48 V/2 000 A）1架。通過這些新設備的合理使用，可以使機房擁有更加強大的通信能力。同時，在改造后的機房實際運行過程中，要想保證機房直流負載能夠在較長的一段時間內處于不斷電狀態，新的開關電源系統可以充分利用舊系統進行彼此之間的配合割接。根據相關工作人員的現場調查工作結果來看，最終確定的改造方案如下。

第一，在改造工作的過程中，現場工作人員要嚴格按照國家相關施工規范標準和施工現場的實際情況，將新的交流屏、整流屏以及直流屏根據通信系統的實際需求安裝在通信設備的左側位置。為了加強開關電源系統的性能，現場工作人員給新直流屏放置了電力電纜，并且將電力電纜經過機房強電走線架布放至各個直流列頭柜。由于需要考慮該開關電源系統在實際使用過程中的具體需求，暫時不為其接入相應的負載。但是，為了保證通信機房在實際使用過程中不會產生一系列安全事故，現場工作人員必須要為所有的電纜做好絕緣保護工作，才能保證通信機房的安全性[2]。

第二，為了使得新的設備在機房運行過程中能夠正常使用，需要為其提供電流位置。工作人員可以從現在已有的蓄電池組中布放相應規模的電力電纜，并且將其連接到新的直流屏，使得新直流屏能夠通過供電池蓄電池組對其進行供電操作。考慮到通信機房的實際需求，原有的舊直流屏的電力電纜依然可以正常使用，不對其進行相應的拆除操作。為了避免新舊系統在實際運行過程中出現兼容問題，需要現場工作人員采取積極措施相應調整新舊整流系統的工作頻率，最終使得兩套系統在實際使用中產生的頻率能夠同步。

第三，為了保證通信設備的正常運行，減小電源設備故障對其的影響，現場工作人員需要使用雙電源對所有的機房通信設備進行供電操作。在實際供電過程中，選取Ⅰ和Ⅱ路逐一割接的方式，把舊直流屏上所具有的負載割接到新的直流屏上。在具體割接過程中，工作人員可以先把負載Ⅰ路割接到新直流屏，Ⅱ路依然保持原有的狀態，等Ⅰ路的供電工作達到正常水平之后，再按照同樣的方法將負載Ⅱ路割接到新的直流屏上。工作人員還需要在割接的整個過程中采取積極措施，保證直流負載能夠一直處于不斷電狀態。

第四，工作人員需要采取積極措施進一步斷開舊交流屏輸入端的供電。為了方便后續工作的進行，工作人員需要把舊交流屏所承擔的一系列負載割接到新的交流屏上。現場工作人員需要把現有交流輸入電流電力電纜割接到新的交流屏上，以保證新交流電力的正常供應。在整個割接工作過程中，為了防止設備出現故障，現場工作人員需要保證設備的負載都是由蓄電池組供電。

第五，現場工作人員在拆除舊交流屏、整流屏、直流屏以及相關纜線的過程中，為了保證操作人員的人身安全，應該采取適當的方式對新開關電源系統進行相應的調試工作，并且仔細觀察新開關電源系統的運行狀態，確保所有的負載都保持在正常運行狀態，從而為最終完成開關電源系統的改造操作提供保障。

2.2 改造場景二

在該改造場景中，機房的空間位置相對來說略顯不足，并沒有多余的位置進行新電源機架的安裝。機房經過多年的發展，原有的開關電源系統已經無法滿足通信機房實際使用的需求，因此需要新建一套開關電源系統替換舊的電源系統。為了滿足通信機房在發展過程中的新需求，需要為新的開關電源系統配備交流屏（380 V/250 A）1架、整流屏（48 V/1 000 A）2架以及直流屏（48 V/2 000 A）1架。新設備安裝過程中難免會受到機房內部環境因素的一系列限制，因此這些新增的設備只能在原來的位置上進行相應的安裝操作。根據相關工作人員現場調查工作的結果，提出了如下的具體改造方案[3]。

第一，由于舊系統已經擁有了兩架支架直流屏，現場工作人員全面分析這兩架直流屏所承擔的負載后，把負載量相對較少的一個直流屏負載通過一定的方式割接到舊直流屏A上。同時，現場工作人員需要采取合理的方法拆除直流屏壁，從而騰出安裝空間用以安裝新的直流屏。為了保證操作人員的人身安全，所有的操作必須嚴格按照國家規定的要求進行，而現場操作人員需采取積極措施做好自身的安全防護工作。

第二，現場工作人員需要從該機房現有的蓄電池組中布放一定數量的電力電纜到新的交流屏和直流屏，從而使直流屏能夠通過現有的蓄電池組對其進行供電工作。為了保證其他設備不受新直流屏的影響，應該保留原有到直流屏的電力電纜。

第三，為了保證機房通信設備的電力供應，改造方案中所有的機房通信設備都采用雙電源進行供電。在實際改造工作過程中，將Ⅰ和Ⅱ路電流采用逐一割接的方式，不斷把舊直流屏A上的負載割接到新的直流屏上。在這一過程中，現場工作人員需要采取積極措施把負載Ⅰ路割接到新的直流屏上，Ⅱ路保持原有的狀態不變，等到Ⅰ路供電處于正常狀態時，按照相同的步驟把負載Ⅱ路的負載割接到新的直流屏上。通過這樣的方式可以保證直流負載在實際割接過程中不會出現斷電的現象。當整個割接工作完成后，現場工作人員需要拆除直流屏A，從而騰出位置用來安裝新的交流屏[4]。

第四，在進行新整流屏安裝工作的過程中，相關工作人員應該結合機房內部環境的實際情況，在合適的位置上布放相應的電力電纜，并且把電力電纜連接到新的交流平和新的直流屏上為其供電。

第五，上述操作完成后，現場工作人員需要斷開舊直流屏輸入端供電，并且把交流屏所產生的負載通過科學合理的方式割接到新的交流屏上。為了保證新交流屏電力供應工作的正常進行，工作人員需要把現有交流輸入電力電纜割接到新的交流屏上。上述工作需要采取科學合理的方法以保證設備在實際使用過程中相應的負載都是由蓄電池組正常供電。

第六，當新設備的安裝和供電操作完成后，現場工作人員不僅需要拆除剩余的設備，還需要拆除一些無法發揮作用的纜線。完成這些工作后，打開新的開關電源系統進行調試工作。調試過程中，現場工作人員需要仔細觀察系統在實際運行過程中的狀態，當所有設備都正常運行后，說明相應的改造內容都已完成。

2.3 改造現場三

某個機房經過長時間的使用，內部整流屏中的各個零部件都已經處于老化狀態中，無法滿足機房通信設備在實際使用過程中的需求。因此，需要采取積極措施對整流屏進行原機架的升級改造。在升級改造過程中，為了使改造工作更加順利，需要充分利用機房內部一套備用開關電源，使其作為臨時電源系統進行割接工作。為了保證各項工作的正常進行，這一臨時電源系統在實際使用過程中所具備的負載能力應該滿足割接負載的實際容量[5]。根據現場調查的結果，最終制定以下的改造方案。

第一，在改造工作正式開始前，現場工作人員需要采取積極措施監測備用開關電源的運行狀態，保證該臨時電源系統在實際使用過程中能夠處于安全運行的狀態，從而給機房負載提供可靠的電源環境。

第二，工作人員需要把現有開關電源的蓄電池組和備用開關電源的電池組進行并聯，從而使兩套電源能夠并行為其他設備供電。

第三，需要保證所有的控制模塊能夠依次關閉整流屏上所有的整流模塊，后續可以將整流模塊采用主機拆除的方式進行拆解。

第四，按照原定的計劃內容對整流屏機架進行升級改造操作。

第五，現場工作人員需要將臨時電源系統上連接的電力電纜斷開，然后在交流屏上打開新改造整流屏的輸入電源，并且采取積極措施檢查各個模塊是否能夠正常使用。

第六，通過一定的方式適當調節新改造整流屏控制模塊的各個參數，使其運行系統的參數能夠處于正常狀態。當所有工作完畢后，不僅需要觀察電源系統是否能夠正常運行，還需要保證所有的負載都能夠正常使用，以進一步進行改造。

3 結 論

本文全面分析通信機房開關電源系統改造，并且依次根據各個機房的實際情況提出相應的改造方案，使得機房通信設備的容量得到了實質性增長，進一步滿足了人們的需求。