1.2.2 通信電源系統的供電方式

  通信電源系統必須保證可靠、穩定和安全的供電。不同的局（站）采用不同的供電方式。目前，集中供電、分散供電和混合供電是通信電源系統3種比較典型的供電方式。

  1.集中供電方式

  由變電站和備用發電機組組成的交流供電系統一般應采用集中供電。集中供電方式電源

  系統的組成如圖1-1所示。下面分別從交流供電系統、直流供電系統、接地系統和集中監控系統幾個方面進行簡單介紹。

  （1）交流供電系統

  交流供電系統由專用變電站、市電油機轉換屏、低壓配電屏（交流配電屏）、備用發電機組以及移動電站組成。由圖1-1可見，該通信電源的交流供電系統包括變電站供給的交流電源（高壓市電或低壓市電）、油機發電機供給的自備交流電源和不間斷電源（UninterruptiblePowerSystem,UPS）。為了提高交流供電的可靠性，通信局（站）的市電電源一般都由高壓電網供給，重要通信樞紐局一般都由兩個變電站引入兩路高壓電源，并且由專線引入一路主用，另一路備用。通信局（站）內通常都設有降壓變電室，室內裝有高低壓配電屏和降壓變壓器。通過這些變、配電設備，把高壓電源（一般為1OkV）變為低壓電源（三相380V），然后供給整流設備和照明等其他設備。

  圖1-1集中供電方式電源系統的組成

  為了不間斷供電，通信局（站）內一般都配有油機發電機組。當市電中斷時，通信設備可由油機發電機組供電。目前國內已采用無人值守的自動啟動油機發電機組，當市電中斷時，油機發電機能自動啟動。由于市電比油機發電機供電更經濟、可靠，因此，在有市電的條件下，通信設備一般都應由市電供電。低壓市電和油機發電機的轉換可由市電油機轉換屏來完成。對于重要的交流通信設備，特別是不允許瞬間斷電的交流用電設備，如各類程序控制服務器和工作站等，可采用不間斷電源系統（UPS）供電。

  交流電源系統還應對通信局（站）提供一般建筑負荷和保證建筑負荷用電。保證建筑負荷是指通信用空調設備、保證照明、消防電梯、消防水泵等；一般建筑負荷是指一般空調、一般照明及其他備用發電機組不保證的負荷。

  此外，通信局（站）應設事故照明。事故照明燈可采用直流照明燈或交流應急燈。低壓交流配電屏應能監測交流電壓和電流的變化，當市電中斷或電壓發生較大變化時，能夠自動發出告警信號。

  （2）直流供電系統

  直流供電系統由整流設備、蓄電池組和直流配電設備等部分組成，向各種通信設備提供直流電源。整流設備的交流電源由交流配電屏引入，整流設備的輸出端通過直流配電屏與蓄電池組和負載連接。當通信設備需要多種不同數值的電壓時，可以采用直流變換器將基礎電源的電壓變換為所需的電壓。由于直流供電系統中設置了蓄電池組，因此可以保證不間斷供電。

  目前廣泛應用的直流供電方式為并聯浮充供電方式，即將整流設備與蓄電池組并聯后向通信設備供電。并聯浮充供電方式的優點是結構簡單、工作可靠，且供電效率較高；缺點是在浮充工作狀態下，輸出電壓較高，而當蓄電池單獨供電時，輸出電壓較低，因此負載電壓的變化范圍較大。近年來，許多通信設備的直流電源電壓的允許變化范圍都較寬，所以通常不需要采用傳統的尾電池或桂管調壓的供電方式。

  （3）接地系統

  為了提高通信質量并確保通信設備與人身的安全，通信電源的交流和直流供電系統都必須有良好的接地裝置。接地按功能包括：工作接地（交流工作接地和直流工作接地）、保護接地（交流保護接地或機架保護接地和屏蔽接地等）和防雷接地。R前，一般將機房的直流工作接地、保護接地和防雷接地共用一組接地體，這種接地方式稱之為聯合接地。

  （4）集中監控系統

  對通信電源站實施集中監控管理是對分布的各個獨立的電源系統和系統內各個設備進行遙測、遙信、遙控，實時監視系統和設備的運行狀態，記錄和處理相關數據，及時偵測故障并通知人員處理，從而實現通信局（站）的少人或無人值守。

  綜上所述，集中供電方式有如下優缺點。

  （1）集中供電的優點

  ①供電設備與通信設備分開，相互千擾小。

  ②供電容量大，設備集中，便于專人維護。

  （2）集中供電的缺點

  ①供電可靠性差^出現局部故障，則會影響整個電源系統的安全供電。

  ②供電經濟性差。浪費電能、傳輸損耗大，特別是長距離供電傳輸成本高，線路壓降低，造成巨大的能源損耗。

  ③基礎投資費用大、系統擴容困難。集中供電系統一般按終期負荷設計，至少預計了10年的負載要求，一旦擴容或更換設備時，甚至需要改建機房，將造成很大浪費。

  2.分散供電方式

  分散供電方式電源系統的組成如圖1-2所示。

  同一通信局（站）原則上應設置一個總的交流供電系統，并由此分別向各直流供電系統提供低壓交流電。各直流供電系統可分樓層設置，也可按各通信設備系統設置。設置地點可為單獨的電力電池室，也可與通信設備同一機房。

  集中供電是將整流設備、蓄電池組和交直流配電屏均集中放置在電力室，然后將低壓直流電送入到各通信機房。而分散供電的思想是：電力室只要保證交流供電，即將交流電源直

  接送入各通信樓層或通信機房：而直流電源則由分散設置在通信樓層或通信機房的整流設備、蓄電池組、直流配電屏組成的供電系統就近供電于各通信設備，大大縮短了低壓直流傳輸的距離，減少了能耗。

  圖1-2分散供電方式電源系統的組成

  與集中供電系統相比，分散供電系統的優缺點如下。

  （1）分散供電的優點

  ①供電可靠性高。多個電源系統同時出故障的概率小，即全局通信癱瘓的概率很小。

  ②供電經濟性高。變集中供電方式的低電壓大電流直流輸電為380/220V的交流輸電，極人地減少了線路損耗：同時。分散供電系統一般都采用高頻開關型整流器設備，因此，系統功率因數高、效率也高。

  ③投資費用低，占地面積小，供電系統靈活性高。

  ④運行維護費用低。在分散供電系統中的通信設備自動化程度和監控能力均較可靠，特別是采用閥控式免維護蒂電池組，大大降低了維護成本和強度。

  （2）分散供電的缺點

  ①分散供電時，為降低樓板對蓄電池組的荷重要求，在電池容量和放電時間的選擇上往往偏<1。因此，需要將傳統的以蓄電池為主要保障供電的思想改變為以交流電保障供電的思想。第1章通信電源系統概述|7

  ②分散供電需要考慮通信電源設備是否會對通信設備或系統造成影響，特別是在電磁兼容性方面的考慮。

  3.混合供電方式

  混合供電方式電源系統的組成如閣1-3所示。

  圖1-3混合供電方式電源系統組成框圖

  在一些特殊的通信供電系統中，如光纜中繼站和微波無人值守中繼站，通常采用交流電源和太陽電池方陣（或風能等能源）相結合的混合供電方式電源系統。該系統由太陽電池方陣或風力發電機組、低壓市電、蓄電池組、整流設備、配電設備以及移動電站等組成。對于微波無人值守中繼站，若通信容量較大，不宜采用太陽能供電時，則采用市電與無人值守自動化性能及可靠性高的油機發電機組組成交流供電系統。