組合通信電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪些？

一、概述

一個(gè)完整的組合通信電源系統(tǒng)包括五個(gè)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(guò)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(kāi)關(guān)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(jī))供電，兩路市電主備工作方式。平時(shí)由市電1供電，當(dāng)市電1發(fā)生故障時(shí)，切換到市電2（或者油機(jī)），在切換過(guò)程中，通信設(shè)備的供電由蓄電池來(lái)供給。兩路市電輸入要求有機(jī)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(dòng)切換，大系統(tǒng)中一般用手動(dòng)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(yīng)急照明輸出。系統(tǒng)的第二級(jí)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(guān)系到整個(gè)電源系統(tǒng)的安全，因此系統(tǒng)的二級(jí)防雷器件選用帶有遙信觸點(diǎn)TT接法的防雷器，防雷器前還應(yīng)加防雷空開(kāi)。交流配電單元內(nèi)應(yīng)有監(jiān)控的取樣、檢測(cè)、顯示、告警及通信功能?？諝忾_(kāi)關(guān)為交流配電單元的主要器件，應(yīng)謹(jǐn)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(jié)構(gòu)部分（機(jī)架）。目前國(guó)內(nèi)還有很多相控整流器在運(yùn)行。這種整流電路用可控硅（晶閘管）作為開(kāi)關(guān)器件，通過(guò)移相（改變導(dǎo)通角）來(lái)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(duì)電網(wǎng)的污染嚴(yán)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(kāi)關(guān)整流器所替代。高頻開(kāi)關(guān)整流器采用MOSFET和IGBT等新一代開(kāi)關(guān)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(shù)后，提高了功率因數(shù)，使之接近1。由于電力電子技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，不斷有新技術(shù)應(yīng)用在高頻開(kāi)關(guān)整流器上。結(jié)構(gòu)方面，整流機(jī)架一方面給整流模塊一個(gè)安裝結(jié)構(gòu)上的支撐，另一方面，整流機(jī)架有匯流母排，將各個(gè)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(kāi)關(guān)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(fù)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(kāi)關(guān)整流器輸出匯流母排并聯(lián)，以保證開(kāi)關(guān)整流器無(wú)輸出時(shí)，后備電池組能向負(fù)載供電。直流配電單元的技術(shù)關(guān)鍵在于保證屏內(nèi)壓降的較小值、顯示的準(zhǔn)確和監(jiān)控的可靠實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部的布局能根據(jù)用戶的需求不同靈活改變，方便工程開(kāi)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?yàn)檩^之傳統(tǒng)的開(kāi)口型電池密封性好、自放電小、壽命長(zhǎng)，又被稱為“免維護(hù)蓄電池”。依照其使用環(huán)境可分為移動(dòng)型和固定型兩種，又可依據(jù)電解質(zhì)狀態(tài)分為貧液式和膠體式兩種類(lèi)型。

1. 蓄電池組結(jié)構(gòu) VRLA由電池槽、極板組、電解液、隔膜、安全閥、引出端子等部分構(gòu)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(fù)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(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，采用限流恒壓充電和遞增電壓充電，在蓄電池放電時(shí)間僅為幾分鐘或者與整流器共同給通信設(shè)備供電時(shí)，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(yùn)行過(guò)程中有時(shí)會(huì)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(bǔ)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(duì)電池維護(hù)好壞的關(guān)鍵，如果選擇的太高，會(huì)使浮充電流太大，不僅增加能耗，對(duì)于密封電池來(lái)說(shuō)，還會(huì)因劇烈分解出氫氧氣體而使電池爆炸；如果選擇太低，則會(huì)使電池經(jīng)常充電不足導(dǎo)致電池加速報(bào)廢。根據(jù)YD/T799-1996標(biāo)準(zhǔn)要求，浮充電壓取值為2.23�2.27V/節(jié)。

六、監(jiān)控系統(tǒng)

1．結(jié)構(gòu) 監(jiān)控系統(tǒng)以多級(jí)自下而上逐級(jí)匯接的方式構(gòu)成。每個(gè)監(jiān)控級(jí)一般按輻射方式與若干下級(jí)監(jiān)控級(jí)連接成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)，最低一級(jí)為設(shè)備監(jiān)控單元（監(jiān)控模塊）與其監(jiān)控的若干設(shè)備的連接。依據(jù)郵電部《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》文件（YDN023-1996），監(jiān)控系統(tǒng)分為設(shè)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(shè)省監(jiān)控管理中心（PSMC）和全國(guó)監(jiān)控管理中心（NSMC）。組合電源系統(tǒng)中的設(shè)備監(jiān)控單元就是通常說(shuō)的監(jiān)控模塊。監(jiān)控模塊通過(guò)RS485總線對(duì)各個(gè)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(jìn)行控制，控制液晶的顯示，接受鍵盤(pán)的操作，并與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)端監(jiān)控中心進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。有些開(kāi)關(guān)整流器內(nèi)部具有獨(dú)立的監(jiān)控單元，完成對(duì)整流器的參數(shù)檢測(cè)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(dāng)局（站）監(jiān)控管理中心設(shè)在本地通信局（站）時(shí)，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(gè)串行通訊總線常用于近端傳輸通道。RS232C是60年代末美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）公布的總線標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)，是RS232C的改進(jìn)型。而RS485采用平衡差分接收電路，而近端與遠(yuǎn)端不共地，兩條信號(hào)線互相絞合，所以提高了抗噪聲能力，使傳輸距離達(dá)到1200m。局（站）監(jiān)控管理中心與上級(jí)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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