【摘 要】 分析通信局分散供电方式及集中供电方式的优、缺点,针对目前新建局的直流供电方式提出建议。
【关键词】 通信局 分散供电 集中供电
1. 通信局直流供电系统现状
通信局电源系统是对局内各种通信设备及建筑负荷等提供用电设备和系统的总称,该系统由交流供电系统、直流供电系统,防雷、接地、监控系统组成。
通信局的供电系统必须保证供电可靠性、供电质量、供电经济性、供电灵活性,交流供电方式主要采用集中供电方式;直流供电方式主要采用集中供电、分散供电两种方式。
直流供电系统主要由开关电源和蓄电池组成,直流供电系统是通信局电源系统的核心,目前辽宁省移动公司通信局直流供电采用分散供电方式,吉林省移动公司通信局采用集中供电方式,黑龙江省移动公司原有老局采用集中供电方式,新建局采用分散供电方式。
2. 分散供电与集中供电原理及优缺点对比
2.1集中供电
集中供电是指在通信局内只设一个通信电源供电中心(如电力电池室),所有通信设备都由该供电中心的电源供电,集中供电方式电源系统中电源设备布防的最大特点是集中,电力室配置的设备包括交流配电设备、整流器、直流配电设备、蓄电池等,个专业机房从电力室直接获得所需的工作电压等级的直流电能。
集中供电方式主要出现在通信电源系统发展的早期,当时的电源设备以普通铅酸蓄电池为代表,体积大,质量大,工作噪音也大,而且蓄电池对机房会造成污染,因此只能采取集中供电方式,通常集中供电系统供电系统的整流器、配电屏、变换器、逆变器、蓄电池等电源设备分别集中放置在通信大楼底层的电力室和电池室,这些设备为整栋大楼的通信设备供电。
集中供电方式的电源系统的组成方框示意***如***2.1所示。
2.1.1集中供电的优点:
①供电设备与通信设备分开,其干扰不会影响主通信设备,供电容量大,互相干扰小,无需考虑电池兼容问题;
②设备集中,便于维护。
2.1.2集中供电的缺点:
①可靠性差,若出现局部故障,则会影响全局。
②投资费用大,需要在楼层底层专门建立电池室和电力室,而且对防酸、通风、地面强度都有要求。
③长距离供电传输成本高,线路压降大,造成巨大能源损耗,供电动态指标差。
④扩容困难,其按终期负荷设计,至少预留10年的负载要求,一旦扩容更换设备时,甚至需要改建机房,将造成很大的浪费。
2.2分散供电的:
阀控式铅酸蓄电池的出现使分散供电方式成为可能。分散供电是指通信局内分设多个通信电源供电点,每个供电点对临近的通信设备提供***的供电电源。
采用分散供电方式时,交流部分仍采用集中供电方式,其组成与集中供电方式相同。但将直流供电系统的电源设备(整流器、蓄电池组、交直流配电屏)移至通信机房内,根据通信系统的具体情况有多种分设方法,可以分楼层设置,也可以分机房设置,甚至可以根据通信设备分组设置。阀控式免维护铅酸蓄电池组可设置单独电池室,也可以与通信设备放在同一机房内。显然,对于分散供电方式的电源系统而言,电力室成为单独交流配电部分,直流部分的电源设备化整为零,在各个分设的直流供电系统中,每个系统配置的蓄电池组容量都较小。
分散供电方式将所保障通信系统中的设备分为几部分,每一部分都由容量合适的电源为通信设备供电,不仅能充分发挥电源设备的性能,而且还能大大减小因电源设备故障造成的不利影响。
2.2.1分散供电的优点:
①供电可靠性高,多个电源系统同时出现故障的概率小,即全局通信瘫痪的概率很小,特别是当多个小系统并联互为冗余时,其可靠性显著提高;
②投资费用低,占地面积小,材料消耗少,基建费用低;
③节能、降低损耗,能量传输线路短,线路损耗小,另外因为采用高频开关整流器,功率因数高,效率也高;
④运行维护费低,蓄电池采用免维护电池,大大降低了维护成本和强度。
2.2.2分散供电的缺点:
①对设备水平、电磁兼容和维护技术均有较高要求,会造成设备费用增大;
②降低了楼板对蓄电池的承重要求,容量和放电时间上选择偏小,因此不能充分发挥蓄电池的后备支持作用。
3. 实例对比
3.1辽宁移动XX地区XX通信生产楼
辽宁移动XX地区XX通信生产楼为新建生产楼,高低压配电放置在附属楼内,共计五层机房,采用分散供电方式供电,根据专业划分,一层为传输专业,二层为数据专业,三层、四层、五层为交换专业。每个楼层单独设置一套或者几套直流供电系统
3.2吉林移动XX地区XX通信生产楼
吉林移动XX地区XX通信生产楼为新建生产楼,高低压配电放置在附属楼内,共计五层机房,采用集中供电方式供电,电力机房统一设置在一层,二层为传输专业,三层为数据专业,四层、五层为交换专业。各个楼层分别用母排从一层供电室引入-48V电源,楼层通信设备从楼层列头柜取电。
3.3以上两种通信生产楼相关对比
以上两个局房情况基本一致,具有可对比性,针对以上两个局房进行对比。
3.3.1经济性对比(前期工程投资及后期用电量)
辽宁移动XX地区XX通信生产楼采用分散供电方式,电源设备随着通信设备的容量逐步扩容,整体投资较小,从低压配电到楼层直流供电系统采用380V交流传输,电压高,采用线缆线径小,材料造价小,总体造价较低。属于逐步扩大投资方式建设,后期电能损失也低。
吉林移动XX地区XX通信生产楼采用集中供电方式,前期电源设备容量大,整体投资较多,从低压配电到楼层列头柜采用-48V直流传输,电压低,采用母排连接,材料造价高,总体造价高,属于一步到位投资方式建设,后期电能损失也高。
3.3.2可靠性对比。
辽宁移动XX地区XX通信生产楼采用分散供电方式,开关电源容量较小,直流供电系统多,由于每套系统所带通信设备少,其中一套系统故障,影响的范围小,可靠性高。
吉林移动XX地区XX通信生产楼采用集中供电方式,开关电源容量大,直流供电系统数量少,由于每套系统所带通信设备多,其中一套系统故障,影响的范围大,可靠性低。
3.3.3灵活性对比。
辽宁移动XX地区XX通信生产楼采用分散供电方式,后期随着通信设备的增加,随时扩容,灵活性、利用率高。
吉林移动XX地区XX通信生产楼采用集中供电方式,后期扩容不方便,甚至可能对原有局址楼房进行改建,灵活性、利用率不高。
总结
通信设备的越来越集成化,设备的功耗越来越大,用电需求也越来越高,由以前的单路电源供电向多路电源供电发展。部分通信设备为了安全考虑需要从不同的直流电源系统取电。
为了满足通信设备的供电需求,通信局的供电系统必须保证供电可靠性、供电质量、供电经济性、供电灵活性,因此直流分散供电已经成为目前主流的供电方式,新建局建议采用分散供电方式。
参考文献:
[1] 通信电源站原理及设计 侯振义 夏铮 著 人民邮电出版社 2002年01月.
[2] 通信电源漆逢吉 著 人民邮电出版社2008年11月.
[3] 现代通信电源系统原理与设计 强生泽 著 中国电力出版社 2009年04月.
[4] 现代通信电源技术及应用 徐小涛 著
北京航空航天大学出版社2009年07月.
[5] 通信电源技术手册 李正家 著 人民邮电出版社 2009年10月.
(作者单位:中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司)
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