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通信电源设备的配置


http://www.szjiayuan.com 2007年12月13日

    通信电源是保证通信畅通的基础,随着通信网整体水平的提高,通信电源系统也有了突飞猛进的发展。用开关电源替代相控电源,用阀控式密封铅酸蓄电池替代防酸隔暴式铅酸蓄电池,用智能型发电机组替代非智能型发电机组,成为目前通信电源设备更新换代的热点。通信电源设备的技术提高为电源集中监控,逐步实现通信局站电源设备的少人或无人值守打下良好的基础。

  长期以来,通信局站的电源设备配置一般是两路市电引入,两部发电机组,蓄电池按10小时放电率配置(干线无人站按20小时以上放电率配置),整流设备按一主一备配置,直流配电屏按终局容量配置。供电方式一直是集中供电方式,维护方式采用密集型的分散维护,实行轮流值班、定时抄表、包机、预检预修的维护方式。这在当时设备技术档次低、可靠性差的情况下为了保证安全供电是必要的。进入90年代以来,由于国家改革开放,计算机在各个领域被广泛应用,通信电源设备和系统的技术层次大大提高,国家电网越来越稳定,常规的电源设备配置和维护方式已不能适应现代化通信的需要,必须进行设备配置和维护方式的改革。现结合我省具体情况对电源设备配置提几点看法。

一、 柴油发电机组的配置

  柴油发电机组是保证交流供电的重要备用电源。80年代以前我们把直流电源作为确保各种通信设备安全畅通的重要设备,蓄电池的容量配置越大越好,相控整流设备配置越多越好,但由于当时各局配置的国产发电机组性能差,可靠性和稳定性都达不到技术要求,虽然每一个分局都配置了两台发电机组,但经常发生因电源故障造成通信阻断的通信事故。90年代以来,国家电网相对稳定可靠,停电次数少,时间短。但还是不能确保市电24小时不间断,因此,通信局站配置柴油发电机组是必不可少的。随着国家改革开放的深入,新的技术、新的设备在通信领域广泛使用,配置性能好、自动化程度高的进口发电机组已成为现实。随着通信规模的不断扩大,通信局站址越来越多。如何配置发电机组,配置多少发电机组,既要做到节约建设资金,又要做到确保通信安全,这些是值得我们认真研究的。目前,全省地市县以上约有市话分局114个,如果每一个局站按照传统模式一主一备配置两台(平均)300KW发电机组,那么按每台70万元人民币计算,需投资70万元×2台×114局=15960万元。如果每一个分局(模块局)只配置一台发电机组,就可以节约投资7980万元。为确保通信设备供电万无一失,可在地市局动力、空调中心配置若干台车载发电机组,对各分局(模块局)或其他分支机构提供支援,这种少数车载机动发电机组与多数固定发电机组并存的配置经过实际使用是完全可行的。其理由:(1)我省大部分地市局和少部分县局配置的发电机组为辛普森、康明斯、依维柯、劳斯莱斯等原装进口机组,其性能可靠,操作简便,维护量小,故障率低。据统计,目前使用的机组一直在无故障运行。(2)我省动力、空调集中监控系统在芜湖局试点成功,并相继在合肥、蚌埠、马鞍山、铜陵、淮南、淮北、滁州、六安等局投产使用。对发电机组的运行状态和故障情况可通过远程进行遥控、遥测、遥信,实时监视发电机运行参数,可以及时发现和处理故障。确保发电机组的安全运行。(3)国家电网越来越稳定,停电的次数越来越少,停电的时间也越来越短。相对来说,发电机组的开机时间和开机次数也少。

二、 高频开关电源的配置

  过去相控电源的配置一般是一主一备,容量大的局,由数台相控电源、一台稳压和数台稳流并机供电,并采用人工均流。相控电源体积大,噪音大,效率低(0.75 ),技术层次低,无法进行远程监控。不适应维护体制改革的需要。90年代以来,全省进行了大幅度的相控电源改造。虽然增加了建设资金,但由于开关电源技术层次高,工作效率高(0.95),在运行中可节约大量的生产资金。以直流输出1100A/48 V为例:五台DZY02-48V/400A相控电源,交流输入140A/380V,用电量:140A ×38 0V×24H×30天÷0.75÷1000=51072度/月。改用2台PS48V/1000A开关电源,交流输入95A/380V,用电量:95A×380V×24H×30天÷0.95÷1000=27360度/月。结果每月节约用电量23712度,每年节约23712×12=284544度电,如果每度电按0.60元计算,每年节约生产资金284544度×0.60元=170726.40元。约两年的时间就可以收回开关电源的成本。因此,中国电信各生产企业应根据各自的财力加快相控电源的改造,以降低企业生产成本。由于开关电源为机架模块式电源,比相控电源体积小,扩容方便。所以,开关电源的配置一般按近期容量配置,每一个模块按额定容量的百分之八十输出为宜。动力、空调维护中心可集中配置部分备用模块,以便检修使用。

三、 蓄电池的配置

  蓄电池是通信设备用电的心脏,对保证通信质量和通信畅通起着重要的作用。传统的配置是按通信设备实际用电量的10小时放电率配置,光缆、微波中继站(无人站)一般按15-20小时放电率配置。这是因为过去的通信设备大部分为电子管或继电器的通信设备。对环境的要求不是十分的严格,当市电中断以后,蓄电池的容量大小和放电时间决定着通信设备的运行时间,蓄电池容量大,放电时间就长,在不启动自备发电机组的情况下,也能维持通信设备正常运行很长时间。从维护的角度讲,蓄电池的容量配置越大越好。九十年代以来,通信设备不断的更新改造,计算机在通信领域里广泛的使用,陈旧落后的步进制、纵横制交换机被程控交换机所替代,电子管传输设备被光纤数字传输设备所替代,通信设备已进入数字化年代。新的通信设备除了对电源提出更高的要求外,对环境的要求越来越高。按中国电信维护规程的要求,程控交换机房的温度应保护在22-26℃范围内;机房相对湿度为40-70%。光纤传输机房的温度应保持在15-25℃范围内;相对湿度为45-80%。为达到上述指标要求,确保通信设备安全运行,各通信企业都安装了机房专用空调。由于机房专用空调使用的是交流电源(市电),因此通信电源既要保证直流电源的稳定可靠,也要保证交流电源的稳定可靠。单纯保证直流电源(蓄电池)的稳定可靠,而忽视交流电源(市电或发电机组)的稳定可靠是不能保证通信设备的安全运行。1996年,合肥某市话分局因市电中断,国产发电机组因质量问题无法正常开机,机房专用空调停止运转,30分钟后,程控机房温度上升到37℃,程控交换机用户板受到不同程度的损坏,造成很多用户通信受阻。实践证明无限制的加大蓄电池的容量是不能保证通信设备安全运行的,也是不科学的。那么,如何科学地配置蓄电池的容量,做到既能节约资金,又能确保通信设备的安全运行呢。笔者认为,首先要从传统的确保直流电源稳定可靠的观念向确保交流电源稳定可靠的观念转变,只有确保交流电源的稳定可靠,才能确保直流电源的稳定可靠,才能确保机房环境的稳定可靠。在确保交流电源稳定可靠的前提下,蓄电池的容量配置可以大大地压缩。目前,国家电网较稳定可靠,大部分地市电信局都配置了性能优越,带智能接口的进口发电机组,当市电中断后,一般都能在5-10分钟内启动供电,大大压缩了蓄电池的单放电时间。综合蓄电池在使用中的各种因素,如短时间大电流放电,使用年限、扩容和产品质量等因素,笔者认为在现有条件下,蓄电池的容量按实际用电量的3-5小时放电率配置为宜。将减小蓄电池容量而节约的资金用于更新性能优越,带智能接口的进口发电机组。这样,既能节约建设资金,又能确保交流电源的稳定可靠。鉴于目前很多农话端局采用一组蓄电池供电的方式,笔者认为是不妥的,也是不安全的。应该采用两组并联的方式供电。

四、 空调的配置

  现代通信设备的运行情况、使用寿命,与其工作环境有着密切的关系。空气的温度、湿度和洁净度是工作环境的重要参数。要保证现代通信设备的正常运行,就必须满足现代通信设备对环境的要求。目前,我省各电信企业配置的空调为RC、加利图、力博特、阿特拉斯等机房专用空调,对满足机房的环境起到了良好的作用。机房专用空调一般按一主一备配置。计算机房专用空调的容量一般按下列公式估算:机房专用空调容量=机房面积×180W/每平方米(含通信设备的发热量和维护人员的发热量)。

五、 UPS的配置

  UPS又称不间断电源。主要用于使用交流电源而又不能停电的通信设备,如营业前台计算机、网管专用小型机、97平台计算机、卫星通信等。UPS的配置一般按一台主用(经济条件许可,可增加一台备用),如一台容量不够,可1+N数台并机供电。UPS的供电时间配置可根据市电和自备电源的具体情况而定。市电停电时间短而且自备发电机能及时开机供电,UPS的供电时间一般按10分钟配置,如市电停电时间长自备发电机不能及时开机供电,UPS的供电时间一般按30分钟或1小时配置。如果UPS供电的对象距离动力机房不远,还可以直接采用直流—交流逆变器的方式进行供电,充分利用动力机房现有的直流电源,不但降低了企业设备配置的成本,而且不受市电停电时间长短的影响。 

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