數據通信機房高壓直流供電技術的應用分析

葉江建 吳大龍

摘? 要：在現階段數據通信作為社會應用過程中不可或缺的內容，確保其供電穩定性對數據通信價值提升和功能發揮具有重要意義，因此，對數據通信機房高壓直流供電技術的有關內容進行研究具有很大的現實價值。本文主要通過對數據通信機床供電的基本特點以及對我國數據通信電源的現狀，特別是對數據通信機房高壓直流供電技術進行了具體的分析。

關鍵詞：通信機房;高壓直流供電技術;應用

由于通信行業在近幾年取得很好的發展，因此要對相關的通信設備進行創新和改良，從而提高通訊行業的整體水平。但在傳統通訊設備運行的過程中，IDC機房通常采用不間斷電源形式進行供電，并在現網運行中得到廣泛的應用，導致運行的工作效率變低，非常容易產生故障，所以需要加強是對數據通信機房技術以及技能方面進行綜合研究與探討。本文主要是對數據通信機房高壓直流供電技術的應用進行分析。

一、數據通信機房高壓供電系統現狀

根據當前數據通信機房高壓供電系統的現狀來看，目前主要采用的供電系統主要有兩種，一種是采用直流供電，而另一種是采用交流供電，本文對這兩種電源進行了詳細的分析。

（—）使用直流進行供電

在現階段的數據通信機房供電中，大多數情況下是采用直流供電，而且從以往的研究結果表明，使用直流系統供電的主要原因在于直流供電系統是通信機房高雅供電中最安全、最經濟、最可靠的方案。直流供電系統在經過長時間的研究與發展，將-48 V直流電源廣泛地應用在電信行業中，并且此系統采用統一標準接口，可以提供不間斷的電話服務，其可靠性非常顯著。另外，此系統運用的雙路輸入供電方式也很容易實現，因此，整體的應用方案更具有經濟性。尤其是近年來我國在數據通信方面取得了較為突出的進步，就電源利用方面而言，-48 V電源系統即使仍有使用價值，但其作用已明顯減弱。根據實際進行調查的結果來看，現階段網絡信息技術數據中IDC機房耗電量已經達到了數百至數千kW的負載，若是始終采用-48 V電壓進行運行，則勢必會出現設備使用率下降或者導致饋電導線界面粗化等現象，因此，在數據通信持續不斷發展的基礎上，許多國家正在積極研究300～400 V高壓直流供電系統。

（二）使用交流進行供電

交流供電同樣也是通信設備供電的重要途徑，為了可以提高供電效果，主要是通過使用UPS技術進行供電。而且通過對這項技術進行詳細分析得出該應用需要符合三個基本條件。首先是要運用冗余的UPS技術供電方式，按照我國數據通信行業標準的規定，該通訊系統UPS技術的可應用程度應在95%以上，并要按照此標準進行轉換，而且發生故障的時間為每年2.6分鐘。針對這一標準進行相關分析發現，運用單機UPS技術無法滿足相關的需求，因此，要采用冗余的UPS方式進行供電。其次，在UPS應用過程中更適合使用并聯冗余UPS供電的方式，該供電形式應用有兩種方式，分別為直接并聯與并機柜并聯。在應用過程中，直接并聯的方法對擴容具有積極的作用，因此在進行容量系統擴大時可以應用這種方式。由于并機柜并聯應用形式的主電路比較簡單，但擴容非常不方便，因此適合于主機臺數量比較小的容量系統。第三、為確保負載輸入端電源的可靠性，應積極采用冗余UPS技術方式。該方式主要是指采用兩個獨立的UPS來完成有關工作，進而確保UPS間存在相應的負載母線的同步電路，使UPS能夠在整個時間內實現同步工作，從而使電源穩定性得到顯著的提升[1]。

二、分析數據通信機房高壓直流供電技術的應用

（一）運用現有數字通信機房后端設備改造技術

將高壓直流供電技術應用于現網數據通訊機房過程中，需要全面分析通信機房后端設備，而且要在這個基礎上進行一定程度的改造。在現有運行系統中大部分后端設備里的內部電源都使用了整流器與功率因素補償器等具有單獨開關的電源模塊，并且在供電的時候對照明，服務器。外圍中心，計算機中心和空調冷卻裝置進行供電。由于電源開關里的核心構成部分是交流到直流的交換，而且在設備運用階段，電源開關前端位置需要輸入200到400V直流供電設備和220V交流供電設備，所以能夠使其可以正常工作，但現網設備中高壓直流供電系統運營方式存在不同的構成系統，應用過程中將電源內部改造成全波整流設備、半波整流設備、輸入頻率檢測設備以及啟動過壓保護設備或者是交流變壓器輸入中純交流設備。在應用過程中要進行適當的調整，從而能夠達到最好的節能效果[2]。

（二）運用于電源內部為半波整流的設備

當前在現網運行中可以看到，有些電源內部組成是半波整流中的后端設備，若是通過交流進行供電，則在交流供電正半波電路導通的條件下，可以實現交流正半波電路整流。因此，此類后端設備在改造處理的時候可直接采用高壓直流供電形式，并且要嚴格根據正負極順序進行接入，若是出現正常接入情況下無法正常進行工作，則應通過在高壓直流供電的階段，把正負極進行交換，使設備可以正常進行工作。

（三）把電源內部改造成全波整流的設備

現階段在通信企業設備中后端供電設備的電源內部通常為全波整流，使用的連接形式主要是運用關斷裝置以及二極管導通，將現網聯系過程中的交流電轉換成直流電，這樣當接入高壓直流電的電源時，不管電路裝置處于正極還是負極時，都可以實現電路的導通。所以當通信設備的內部組成為全波整流中200V交流現網設備的時候，不用對其設備進行相關的改造，也可以直接采用高壓直流供電[3]。

（四）具有啟動過壓保護的設備

現階段有些交流供電設備在現網運行過程中開啟啟動過壓保護的功能，如果在操作的過程中應該采用高壓直流供電方法，則應該設置多臺的降壓變壓器，而且高壓直流供電設備在運行過程中的壓值應控制在適合的范圍內，將其與電壓啟動時的壓力值需求保持一致。

（五）針對交流變壓器輸入中的純交流設備

通信機房在運行中有部分傳統的交流設備，例如，老式的顯示器、傳統的電源以及音響設備等，它們通常使用交流變壓器的輸入形式，但運行方式的使用已經無法與當前高壓直流電運行模式進行完全匹配，但通過針對交流變壓器輸入中的純交流設備的運行方式可以實現逆變設備查詢功能，可直接在高壓直流母線上實現去電，使其成為一種交流電，從而使其能夠正常進行工作。

（六）應用在具有輸入頻率檢測的設備

在現網交流供電設備啟動的過程中應對其工作狀態進行相關的檢測，并對設備的頻率以及運行狀態進行檢測，使其處在50～60 Hz范圍內。除此之外，在選擇直流高壓進行供電時，要有效地利用直流脈沖發射器，與此同時模擬出頻率為50赫茲的脈沖波，并在設備啟動成功后，把脈沖發射器斷開[4]。

結束語：

綜上所述，把高壓直流供電技術在通信行業中的應用可以實現節約電能的目的，在現網應用過程中能夠實現良好的經濟可行性，但是目前由于我國經濟運行階段的經驗相對有限，并沒有制定相關的高壓直流供電系統標準，后端設備建設不夠完善，因此要對其進行科學有效的改進。

參考文獻：

[1]羅成，李燁.關于數據通信電源現狀和高壓直流供電新系統的分析[J].電子制作，2017（17）：97-98.

[2]王偉.通信機房高壓直流供電技術的節能性研究[J].科學技術創新，2018（29）：176-177.

[3]張毅.高壓直流供電技術的應用及節能效果分析[C].2015年中國通信能源會議.中國工信出版集團、人民郵電出版社）2015.

[4]周三， 朱永平. 數據中心機房高壓直流供電模式研究[J]. 湖南郵電職業技術學院學報， 2015， 014（004）：29-32.