組合通信電源系統(tǒng)的結構包括哪些？

一、概述

一個完整的組合通信電源系統(tǒng)包括五個基本組成部分，分別是交流配電單元、整流部分、直流配電單元、蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)，下面分別做一介紹。

二、交流配電單元

交流配電單元將市電接入，經(jīng)過切換送入系統(tǒng)，交流電經(jīng)分配單元分配后，一部分提供給開關整流器，一部分作為備用輸出，供用戶使用。系統(tǒng)可以由兩路市電(或一路市電一路油機)供電，兩路市電主備工作方式。平時由市電1供電，當市電1發(fā)生故障時，切換到市電2（或者油機），在切換過程中，通信設備的供電由蓄電池來供給。兩路市電輸入要求有機械或者電器互鎖，防止兩路交流輸入短接。兩者的切換在小系統(tǒng)中一般用電氣自動切換，大系統(tǒng)中一般用手動切換。另外，在交流斷電的情況下，交流配電單元提供一路直流應急照明輸出。系統(tǒng)的第二級防雷電路放在交流配電單元中。在交流配電單元中，交流防雷關系到整個電源系統(tǒng)的安全，因此系統(tǒng)的二級防雷器件選用帶有遙信觸點TT接法的防雷器，防雷器前還應加防雷空開。交流配電單元內應有監(jiān)控的取樣、檢測、顯示、告警及通信功能。空氣開關為交流配電單元的主要器件，應謹慎選用。

三、整流部分

整流部分的功能是將由交流配電單元提供的交流電變換成48V或者24V直流電輸出到直流配電單元。整流部分包括整流模塊和結構部分（機架）。目前國內還有很多相控整流器在運行。這種整流電路用可控硅（晶閘管）作為開關器件，通過移相（改變導通角）來控制輸出電壓，故稱相控整流器。相控整流器工作在工頻（50Hz），體積重量大，效率低、對電網(wǎng)的污染嚴重，并產(chǎn)生大量的熱輻射和工頻噪音，現(xiàn)在已經(jīng)逐步被高頻開關整流器所替代。高頻開關整流器采用MOSFET和IGBT等新一代開關器件，工作頻率大多高于20KHz，體積和重量大幅度下降，消除了噪音，在采用功率因數(shù)校正技術后，提高了功率因數(shù)，使之接近1。由于電力電子技術的長足發(fā)展，不斷有新技術應用在高頻開關整流器上。結構方面，整流機架一方面給整流模塊一個安裝結構上的支撐，另一方面，整流機架有匯流母排，將各個整流模塊的直流輸出匯接至直流配電單元。

四、直流配電單元

直流配電單元完成直流的分配和備用電池組的接入。開關整流器的輸出經(jīng)匯流母排接入直流配電單元，配電單元為負載分配不同容量的輸出，可滿足不同的需要，后備電池組的輸入與開關整流器輸出匯流母排并聯(lián)，以保證開關整流器無輸出時，后備電池組能向負載供電。直流配電單元的技術關鍵在于保證屏內壓降的較小值、顯示的準確和監(jiān)控的可靠實現(xiàn)。內部的布局能根據(jù)用戶的需求不同靈活改變，方便工程開局，上下出線均可。

五、蓄電池組

通信電源系統(tǒng)中采用整流器和蓄電池組并聯(lián)冗余供電方式。蓄電池組既為備用電源，又可以吸收高頻紋波電流。目前常用的蓄電池為閥控式密封鉛酸蓄電池，即VRLA，因為較之傳統(tǒng)的開口型電池密封性好、自放電小、壽命長，又被稱為“免維護蓄電池”。依照其使用環(huán)境可分為移動型和固定型兩種，又可依據(jù)電解質狀態(tài)分為貧液式和膠體式兩種類型。

1. 蓄電池組結構 VRLA由電池槽、極板組、電解液、隔膜、安全閥、引出端子等部分構成。電池的壽命主要決定于充放電循環(huán)周期。

2．充電特性 蓄電池的兩種充電狀態(tài)分別是正常充電和均衡充電（均充）。正常充電是電池放電之后、在不脫離負載情況下的充電，包括浮充充電、限流恒壓充電和遞增電壓充電三種。在蓄電池放電時間較長時，采用限流恒壓充電和遞增電壓充電，在蓄電池放電時間僅為幾分鐘或者與整流器共同給通信設備供電時，采用浮充充電。均衡充電是指多節(jié)串聯(lián)的電池（一般為24節(jié)）在運行過程中有時會發(fā)生容量、端壓不一致的情況，為了防止發(fā)展為故障電池，采用限流恒壓充電和遞增電壓充電定期補充電池的容量，使多節(jié)電池的容量、端壓趨于均衡的充電方法。蓄電池浮充電壓的選擇是對電池維護好壞的關鍵，如果選擇的太高，會使浮充電流太大，不僅增加能耗，對于密封電池來說，還會因劇烈分解出氫氧氣體而使電池爆炸；如果選擇太低，則會使電池經(jīng)常充電不足導致電池加速報廢。根據(jù)YD/T799-1996標準要求，浮充電壓取值為2.23�2.27V/節(jié)。

六、監(jiān)控系統(tǒng)

1．結構 監(jiān)控系統(tǒng)以多級自下而上逐級匯接的方式構成。每個監(jiān)控級一般按輻射方式與若干下級監(jiān)控級連接成一點對多點的監(jiān)控系統(tǒng)，最低一級為設備監(jiān)控單元（監(jiān)控模塊）與其監(jiān)控的若干設備的連接。依據(jù)郵電部《通信電源和空調集中監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》文件（YDN023-1996），監(jiān)控系統(tǒng)分為設備監(jiān)控單元（ESU）、局（站）監(jiān)控管理中心、區(qū)域監(jiān)控管理中心（DSMC）、城市監(jiān)控管理中心（CSMC）、還可增設省監(jiān)控管理中心（PSMC）和全國監(jiān)控管理中心（NSMC）。組合電源系統(tǒng)中的設備監(jiān)控單元就是通常說的監(jiān)控模塊。監(jiān)控模塊通過RS485總線對各個被監(jiān)控部分（包括整流模塊、交、直流配電部分、蓄電池，有些還包括一些環(huán)境量）進行控制，控制液晶的顯示，接受鍵盤的操作，并與后臺監(jiān)控系統(tǒng)或遠端監(jiān)控中心進行通訊，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。有些開關整流器內部具有獨立的監(jiān)控單元，完成對整流器的參數(shù)檢測與控制、液晶顯示和與監(jiān)控模塊的信息傳遞等。

2．組網(wǎng)方式 當局（站）監(jiān)控管理中心設在本地通信局（站）時，兩者間可用一般的串行數(shù)據(jù)鏈路，物理接口為RS485、RS422或RS232C。這三個串行通訊總線常用于近端傳輸通道。RS232C是60年代末美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）公布的總線標準。由于采用單端傳送電路，容易受到干擾，其傳輸距離僅15�20m。RS422是EIA于1977年公布的總線標準，是RS232C的改進型。而RS485采用平衡差分接收電路，而近端與遠端不共地，兩條信號線互相絞合，所以提高了抗噪聲能力，使傳輸距離達到1200m。局（站）監(jiān)控管理中心與上級監(jiān)控管理中心的連接則采用公共交換電話網(wǎng)或數(shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)或以太網(wǎng)。

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