電力通信逆變器直流電源的組成說明

通信直流電源是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，目前電力通信直流電源均采用－48V的高頻開關(guān)直流電源，電力系統(tǒng)中典型的電力通信直流電源結(jié)構(gòu)組成如下圖所示，從圖中可知電力通信直流電源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄電池組和監(jiān)控模塊等按照要求組合而成。

　　①交流部分。交流部分的市電輸入一般為2路380V三相四線交流輸入，在電源容量較小時(shí)有時(shí)也使用2路220V單相交流輸入，以保證電源可靠供電。為防止雷擊和過電壓破壞，在市電輸入端應(yīng)加裝避雷器，常用的有普通氧化鋅避雷器和OBO防雷模塊等；由于此處的防雷主要是對(duì)非直擊的感應(yīng)雷擊的浪涌電壓的防護(hù)，因此避雷器的通流量一般選擇在15－20KA，殘壓在1.5KV左右，就可有效的保護(hù)電源設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)兩路輸入的交流電的通斷互鎖，自動(dòng)切換，還需裝設(shè)交流切換裝置，采用機(jī)械互鎖或電氣互鎖方式，但是應(yīng)注意任何時(shí)候都不允許出現(xiàn)兩路交流電源同時(shí)接通或者同時(shí)斷開的現(xiàn)象。經(jīng)過切換裝置后，交流輸入分為整流器模塊輸入和交流分路輸出，交流分路輸出為機(jī)房其他交流用電設(shè)備提供電源，如計(jì)算機(jī)、UPS等。

　?、谡髌鞑糠?。整流器是通信直流電源的最重要的組成部分，通信直流電源的供電質(zhì)量主要取決于整流器的電氣指標(biāo)，它完成AC-DC變換并以并聯(lián)均流方式為通信設(shè)備供電，同時(shí)對(duì)蓄電池組進(jìn)行恒流限壓充電和監(jiān)控模塊的供電?，F(xiàn)在所有的通信直流電源均采用模塊化高頻開關(guān)整流器，它具有其體積小、效率高、模塊化、功率因素高、輸入電壓范圍寬、噪聲低、可靠性高以及可帶電熱插拔等優(yōu)點(diǎn)；電力通信直流電源所使用的高頻開關(guān)整流器模塊一般為單相220V交流輸入，功率因素可達(dá)0.99以上，模塊容量一般為每塊20A/－48V～50A/－48V；在實(shí)際使用中，如果輸入的是380V三相四線交流電源，則應(yīng)注意將所有整流模塊平均分配到每一相；同時(shí)為了提高整流器工作的可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮多余備用容量，模塊配置采用N+1冗余。高頻開關(guān)整流器模塊有內(nèi)控式和外控式兩種類型，內(nèi)控式整流器內(nèi)部設(shè)有獨(dú)立的監(jiān)控單元，可對(duì)整流器模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、檢測(cè)和顯示，與系統(tǒng)的監(jiān)控模塊采用RS-485總線相連；外控式整流器在內(nèi)部不設(shè)獨(dú)立的監(jiān)控單元，完全由系統(tǒng)監(jiān)控模塊控制，若監(jiān)控模塊故障，整流器模塊轉(zhuǎn)為自主工作狀態(tài)，其輸出電壓電流服從初始的設(shè)定值。

　?、壑绷鞣峙洳糠?。直流分配部分將整流器輸出的直流電壓進(jìn)行分配，一路給蓄電池組充電，其它分配給通信設(shè)備和其它直流用戶供電。直流分配部分決定了設(shè)備的最終分配容量，因此要求在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮直流分路輸出的用戶數(shù)和容量，滿足日后通信設(shè)備接入的需要。在給蓄電池組充電的分路開關(guān)之前應(yīng)加裝欠壓保護(hù)繼電器，當(dāng)蓄電池組放電達(dá)到欠壓告警值時(shí)發(fā)出告警，放電到欠壓關(guān)斷值時(shí)控制自動(dòng)斷開蓄電池組，保護(hù)蓄電池組不會(huì)因?yàn)檫^放電而導(dǎo)致?lián)p壞。現(xiàn)在直流分路輸出開關(guān)多采用空氣開關(guān)，應(yīng)注意配置使用直流空氣開關(guān)，因?yàn)橹绷骺諝忾_關(guān)的滅弧能力很強(qiáng)，而不應(yīng)使用普通交流空氣開關(guān)。

　　④蓄電池組。蓄電池組是通信直流電源的不可缺少的組成部分，蓄電池組一旦發(fā)生故障，在市電輸入停電時(shí)，將造成所有使用該蓄電池組作后備電源的通信設(shè)備全部停止工作，造成通信中斷?，F(xiàn)在使用的蓄電池組都是閥控式密封鉛酸蓄電池（簡(jiǎn)稱VRLA），它完全取代了過去使用的普通開口鉛酸蓄電池，采用密封結(jié)構(gòu)，基本無酸氣泄漏，可與設(shè)備同室安裝，無需加電解液維護(hù)；可采用立式、臥式、單層、多層等各種組合安裝方式，安裝靈活；適用浮充工作制，使得供電系統(tǒng)電壓更穩(wěn)定；壽命、容量等受溫度影響較大。蓄電池組的容量決定了市電停電后通信設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，一般可根據(jù)負(fù)載大小和放電時(shí)間來選擇蓄電池組的容量，計(jì)算方法為：負(fù)載容量（A）×放電時(shí)間（h）÷放電時(shí)間小時(shí)率放電容量系數(shù)。

　?、荼O(jiān)控模塊。監(jiān)控模塊對(duì)于通信直流電源來說具有智能控制中心的作用，主要有監(jiān)測(cè)功能，包括監(jiān)測(cè)交流輸入電壓、電流，整流器模塊并聯(lián)輸出電壓值和每個(gè)整流器模塊的輸出電流，負(fù)載電流，蓄電池組充放電電流和電壓等；控制功能，包括電源系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)，各整流器模塊的開關(guān)機(jī)，直流輸出電壓、輸出電流極限值的設(shè)定，蓄電池組浮充、均衡充電電壓和充電電流的極限值設(shè)定，電池溫度系數(shù)的補(bǔ)償和蓄電池組欠壓保護(hù)設(shè)定等；告警功能，當(dāng)電源運(yùn)行過程中某些參數(shù)達(dá)到或者超過告警的設(shè)定值，監(jiān)控模式將發(fā)出聲光告警，并顯示故障部位和原因。此外，監(jiān)控模塊還應(yīng)可通過RS232/RS485接口與上級(jí)監(jiān)控中心聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。