通信系統(tǒng)不間斷供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
2019-11-03 09:58:05
供稿：網(wǎng)友
康潤(rùn)生
在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)管理、監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)中心、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)及客戶服務(wù)系統(tǒng)中，為確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、程序運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的安全及設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)、穩(wěn)定和可靠，無(wú)不用到交流不間斷電源（ＵＰＳ）。目前ＵＰＳ已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要組成部分，獲得了前所未有的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為信息化發(fā)展的進(jìn)程起到了保護(hù)神的作用。
為了使ＵＰＳ的輸出供電更可靠、更安全，ＵＰＳ出現(xiàn)了多種供電運(yùn)行方式，如串聯(lián)備份、并聯(lián)備份、多機(jī)備份等。但是隨著時(shí)間的推移，已配置在網(wǎng)上運(yùn)行的ＵＰＳ仍然存在著事故隱患，產(chǎn)生事故的原因主要有以下幾種：
（１）備份蓄電池不能及時(shí)供電，而造成系統(tǒng)中斷。據(jù)有關(guān)資料顯示，６０％的ＵＰＳ故障是因蓄電池的損壞引起的。
（２）在雷雨天氣或雷暴多發(fā)區(qū)，ＵＰＳ即使有避雷措施，也不能保護(hù)負(fù)載安全，往往自身遭到雷擊，系統(tǒng)損壞。
（３）大中型ＵＰＳ均為集中輸出，負(fù)載之間相互存在傳導(dǎo)干擾，若出現(xiàn)短路，造成所有負(fù)載運(yùn)行中斷，損失面廣，波及而大，后果嚴(yán)重。
一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
眾所周知，由交換機(jī)供應(yīng)商配套的逆變電源已廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)的網(wǎng)管中心。因?yàn)槟孀冸娫纯朔耍眨校庸逃腥毕荩侥壳盀橹乖诰W(wǎng)上運(yùn)行非常可靠。因此，在通信系統(tǒng)大力推廣逆變電源進(jìn)行分散供電，具有十分重要的社會(huì)意義。筆者就此提供幾種交流不間斷電源設(shè)計(jì)方案，以供廣大網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員參考。
（１）對(duì)于已立項(xiàng)而即將或正在設(shè)計(jì)中的通信大樓，交流不間斷電源可按以下兩種方式選擇：
第一種方式是把直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)成既能承擔(dān)交換設(shè)備和傳輸設(shè)備的直流供電，又能保證為這些設(shè)備的網(wǎng)管、監(jiān)控、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的電腦服務(wù)器承擔(dān)交流不間斷逆變供電。
第二種方式是在電力室或分散供電的各樓層電源室，設(shè)計(jì)成各樓層獨(dú)立的分散式交流不間斷電源系統(tǒng)，與通信直流系統(tǒng)隔離，實(shí)現(xiàn)既能及時(shí)維護(hù)又能及時(shí)擴(kuò)容的網(wǎng)絡(luò)不間斷電源。
（２）對(duì)于新建通信大樓，新設(shè)計(jì)的直流電源有足夠的富余容量，它適用于網(wǎng)管監(jiān)控、數(shù)據(jù)中心、前臺(tái)營(yíng)業(yè)和客戶服務(wù)系統(tǒng)。
（３）對(duì)原有的通信大樓，由于按當(dāng)時(shí)的直流電源容量設(shè)計(jì)，有較大的富余，但是，近幾年通信業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)，富余的直流容量逐步減少，甚至有的大樓必須重新擴(kuò)容，才能滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。像這些通信大樓的交流不間斷電源，即獨(dú)立于通信４８Ｖ以外的不間斷電源系統(tǒng)，適用于原有的大樓電源改造。
實(shí)際上把獨(dú)立的ＵＰＳ分散化了，表面上相同容量的電源與ＵＰＳ相比造價(jià)會(huì)提高，但實(shí)際上無(wú)論是ＡＣ／ＤＣ模塊，或ＤＣ／ＡＣ模塊，國(guó)產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，與進(jìn)口ＵＰＳ整機(jī)相比，價(jià)格差異不大，但其可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在目前電網(wǎng)改造結(jié)束，市電穩(wěn)定的情況下，ＤＣ／ＡＣ逆變模塊帶有市電旁路，按市電優(yōu)先方式運(yùn)行，只要ＡＣ／ＤＣ整流模塊對(duì)蓄電池有充電能力，就可以減少配置，降低整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)。
二、可靠性分析
通過以上分散式、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可大大提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
（１）在整流部分，采用已成熟ｎ＋１模塊化結(jié)構(gòu)，安全性提高了１００％；在蓄電池部分，采用一主一備方式連接，把蓄電池組按通信４８Ｖ結(jié)構(gòu)安裝，上架敞開排列，避免采用ＵＰＳ電池組進(jìn)行箱式安裝。同時(shí)要定人定崗監(jiān)控管理，進(jìn)行定期充放電維護(hù)，而目前的閥控式鉛酸蓄電池，只要有專人維護(hù)管理，使用壽命由原來的２年已提高到現(xiàn)在的３年，部分品牌承諾可達(dá)４－６年。
改變了過去大型ＵＰＳ系統(tǒng)蓄電池獨(dú)立集中供電，維護(hù)人員不習(xí)慣開箱在線測(cè)試，造成電池放空、掉電引起系統(tǒng)中斷現(xiàn)象。
（２）采用ＤＣ／ＡＣ逆變模塊化分散結(jié)構(gòu)，即能及時(shí)擴(kuò)容，又可減少因故障發(fā)生掉電的波及面，與ＵＰＳ集中供電的故障損失比較，分散結(jié)構(gòu)的危害性大大降低，同時(shí)也避免了集中供電因電磁兼容而產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾。
（３）通信電源系統(tǒng)由于有自備的ＤＣ ４８Ｖ電源，交流不間斷電源采用ＤＣ／ＡＣ逆變模塊，單元功能清晰，并應(yīng)用了通信電源系統(tǒng)中固有的防雷電隔離裝置，安全性能提高，給用戶帶來極大的便利。
三、應(yīng)用舉例
合肥聯(lián)信電源設(shè)備有限公司于１９９７年開始研制生產(chǎn)通信專用４８Ｖ逆變電源，廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)的網(wǎng)管、計(jì)費(fèi)、前臺(tái)、農(nóng)話收費(fèi)等。１９９９年聯(lián)信公司開發(fā)了１９″標(biāo)準(zhǔn)柜式安裝的模塊化逆變電源產(chǎn)品，在安徽、江西、湖北、廣東等省的通信系統(tǒng)，大型網(wǎng)絡(luò)中心，獲得了廣泛的應(yīng)用。其中合肥市肥東電信局的模塊式逆變電源起到了示范作用。
肥東局當(dāng)時(shí)交換機(jī)設(shè)備與監(jiān)控、網(wǎng)管、數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中在同一機(jī)房，不間斷電源設(shè)備有前期交換機(jī)供應(yīng)商配置的小容量（５００ ＶＡ）逆變器３臺(tái)，１ｋＶＡ逆變器２臺(tái)，２ｋＶＡ的ＵＰＳ ２臺(tái)，考慮到新業(yè)務(wù)的需要，以及不斷的容量擴(kuò)充，必須增加十幾臺(tái)電腦、服務(wù)器等終端設(shè)備。如果按新增容量配置不間斷電源，就要重新布線，使機(jī)房布線結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，不適應(yīng)發(fā)展規(guī)劃。局方研究后，決定拆除小容量電源，優(yōu)先選用了聯(lián)信柜式逆變電源５ＫＶＡ容量３只，總?cè)萘繛椋保担耄郑痢２捎迷诰€式運(yùn)行集中配置，三路分散供電方式，合理規(guī)劃布線結(jié)構(gòu)，把３０多臺(tái)終端的電源全部解決。到目前為止，還沒有出現(xiàn)電源中斷事故，運(yùn)行非常穩(wěn)定、可靠。
四、結(jié)論
利用通信系統(tǒng)現(xiàn)有的直流電源及避雷、防雷措施，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用逆變電源進(jìn)行柜式安裝，實(shí)現(xiàn)分散供電。此種供電方案可避免交流負(fù)載傳導(dǎo)干擾，同時(shí)具有防雷擊、免維護(hù)、易擴(kuò)容、減少占地等優(yōu)點(diǎn)。
摘自 通信世界報(bào)
