胡美玲
摘要:近年來,我國的電力系統(tǒng)在我國科技與經(jīng)濟不斷發(fā)展的促進下有了顯著的發(fā)展和變化。電力通信電源作為電力通信設備運行的重要保障,必須具備良好的穩(wěn)定性和可靠性,一旦電力通信電源發(fā)生故障,就會影響電力通信設備的良好運行,因此針對電力通信電源的關鍵性技術要不斷的深入研究和提升,以保障電力通信電源的可靠性,保證電力通信設備的正常運行,不斷促進我國電力行業(yè)的發(fā)展。本文簡單介紹了電力通信電源,分析了電力通信電源新技術和應用,以期給相關人員提供參考。
關鍵詞:電力通信;電源新技術;應用;要求
科技的不斷發(fā)展,促進了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力通信電源作為電力通行設備的核心環(huán)節(jié),技術上也得到了充足的發(fā)展,新型的電源技術不斷推陳出新,推動著我國電力通信事業(yè)的發(fā)展?,F(xiàn)在正是我國通信行業(yè)正處于快速發(fā)展的新時期,加強對電力通信電源新技術及其應用的研究具有十分現(xiàn)實的意義。
一、電力通信電源
電力通信電源是通信設備中重要的組成部分,對電力通信系統(tǒng)的運行具有重要的作用。在電力通信事業(yè)不斷發(fā)展的進程中,我國電力通信電源技術也呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢,越來越多的新技術運用到實際運行中,為電力通信事業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻。
一般來說,電力通信電源供電方式為集中供電,這種供電模式下電源設備需要安裝在電池室中,然后利用集中式電源向各個通信設備提供電能。集中供電模式下,采用普通的鉛蓄電池,然而由于電力設備體積一般較大,體重較重,在運行過程中會發(fā)出較大的噪音,也會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染,具有一定的使用局限性。
集中供電模式下的電力電源設備一般遠離通信負荷中心,運行中會耗損較多的直流輸電,降低了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,同時在電源設備安裝方面也會耗費大量的資金,增加運行成本。國家大力加強電力通信電源新技術的研發(fā),免維護蓄電池、開關整流器等也逐漸投入應用,電力通信電源也正朝著分散供電的模式發(fā)展。
分散供電與集中供電模式相比,降低了電源設備安裝的費用,提升了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,同時還能夠體現(xiàn)智能化的管理目標。但是這種模式也具有一定的缺陷,就是由于蓄電池個數(shù)較多,也會相應增加成本,同時對電源維護人員的技能素養(yǎng)等提出更高的要求。
二、電力通信設備電源新技術
1.開關器件
整流器是整個通信電源系統(tǒng)中對系統(tǒng)可靠性影響最大、技術含量最高、技術更新也最快的部分。在早期多采用可控硅相控整流器,現(xiàn)已逐步為高頻開關整流器取代。開關器件是開關整流器的核心器件。在早期整流器中應用的開關器件是可控硅(SCR),通過變導通角來控制輸出電壓,工作頻率為工頻(50Hz),對電網(wǎng)污染嚴重,而且相應整流器的電感電容工作頻率也均為工頻,導致體積龐大笨重,功率密度低。現(xiàn)在多采用MOSFET和IGBT等新一代開關器件,前者工作頻率可達幾百千赫,甚至上兆赫,后在采用軟開關技術后,也可達上百千赫。為整流器的高頻化和高功率密度奠定了基礎。開關電源的主要組成部分是DC-DC變換器,DC-DC功率變換技術一直是全世界電力電子學科和行業(yè)研究的焦點,近30年來,DC-DC變換技術經(jīng)過了一個由硬及軟的過程。
2.功率因數(shù)校正
開關整流器內(nèi)部一般采用兩級變換形式:首先通過AC-DC整流、濾波電路將交流輸入變?yōu)橹绷?,再通過DC-DC環(huán)節(jié)變?yōu)橄鄳闹绷麟?。由于前級的整流、濾波電路是一種非線形元件和儲能元件的組合,因此,從電網(wǎng)側(cè)看來,開關整流器相當于一個容性負載,它使得電網(wǎng)供電發(fā)生嚴重畸變,不再是單一基波頻率的正弦波,造成諧波污染。導致噪聲、誤動作、振動、過熱甚至燒毀等事故的發(fā)生同時增加了配電系統(tǒng)和變壓器的損耗、增大了中線電流(諧波),還嚴重干擾了各種無線電通信的正工作。
3.防雷網(wǎng)絡
雷電在短時間內(nèi)對沒有保護的設備呈現(xiàn)瞬間高壓,對電源設備及用電設備危害極大。雷擊分直擊雷和感應雷兩種,直擊雷擊中線路并沿導線或電纜流過大量的雷電流,同時引起幾千伏的過電壓直接加到線路裝置和電源設備上,持續(xù)時間達若干微Hz,對電網(wǎng)污染嚴重,而且相應整流器的電感電容工作頻率也均為工頻,導致體積龐大笨重,功率密度低。
4.免維護蓄電池
傳統(tǒng)的開口型電池,由于平時水的蒸發(fā)和充電終期的分解,需要經(jīng)常補充蒸餾水。此外在充電終期,氫氧從負正極板冒出來時將稀硫酸帶出形成酸霧,污染環(huán)境,必須及時清洗。這就給維護人員帶來很大的工作量。免維護蓄電池的正負極板與電解液和一般的鉛酸蓄電池一樣,但其密封程度高,電解液呈凝膠狀或者被吸收在高孔率的隔離板內(nèi),不象開口型電池中的電解液可以自由流動;極板柵采用少銻或無銻鉛合金,自放電?。徽摌O板全被隔離板包圍,有效物質(zhì)不易脫落,使用壽命長;由于密封好,水分不易蒸發(fā),加之采用陰極吸收法抑制氣體產(chǎn)生,利用負極容量相對正極容量過剩來吸收氧氣,而氫氣發(fā)生量也甚微,故無須添加蒸餾水。由于免維護蓄電池具有以上特點,大大減少了工作人員對電池的維護工作,并在通信系統(tǒng)中大量應用。
5.電源集中組網(wǎng)監(jiān)控
在通信電源的監(jiān)控領域內(nèi),以先進的、集中的、自動化的維護管理方式來管理通信電源及通信設備是必然趨勢,集中監(jiān)控的目的是對分布的電源及其它一些設備進行遙控、遙測、遙信,實時監(jiān)視設備運行狀態(tài),記錄和處理有關數(shù)據(jù),及時偵測故障,通知人員處理,從而提高供電系統(tǒng)的可靠性。目前,國內(nèi)通信部門正在組建動力與環(huán)境智能監(jiān)控網(wǎng)絡,其目的是時實監(jiān)視系統(tǒng)和設備的運行狀態(tài),檢測和處理故障,記錄和處理相關數(shù)據(jù)。
三、電力通信電源新技術要求特點
1.具有良好的可靠性
可靠性是保證電力通信系統(tǒng)暢通的前提條件,電力通信電源系統(tǒng)運行過程中,不允許有一絲一毫的間斷。一般情況下,電力通信電源系統(tǒng)需要為眾多的通信設備供電,如果電源系統(tǒng)發(fā)生故障,就會對整個通信系統(tǒng)運行造成影響。采用整流器與電池并聯(lián)浮充供電方式,在直流供電系統(tǒng)中使用,有效的提升了系統(tǒng)供電的可靠性。
2.具有良好穩(wěn)定性
通信設備運行過程中,電源的電壓必須保證穩(wěn)定,不能超出允許的變化范圍,如果電壓過高,會導致通信設備元件受損,而電源電壓過低,不足以支撐電力通信設備的正常運行。因此,必須保證電力通信電源電壓的穩(wěn)定性,保證通信質(zhì)量。
3.實現(xiàn)小型集成化
在科技發(fā)展過程中,集成電路小型化發(fā)展已成為必然的趨勢,為了滿足電力通信事業(yè)的發(fā)展,電源裝置也需要不斷的向著小型化、微型化的方向發(fā)展,電源設備小型化,在體積、質(zhì)量等方面更加靈活,使用過程中也更加靈便。
4.實現(xiàn)頻率高
隨著通信設備的容量日趨增加,電源系統(tǒng)的負荷不斷增大,為節(jié)約電能,必須設法提高電源裝置的效率。節(jié)能主要措施是采用高效率通信電源設備,以往,通信設備大多采用相控型整流器,這種源效率較低,變壓器損耗較大。而高頻開關電源效率較高,因此采用高頻開關電源可以節(jié)約能源。
四、總結(jié)
綜上所述,隨著科技的不斷發(fā)展,電力通信電源在電力通信的發(fā)展下,在技術方面也有顯著提升,在不斷創(chuàng)新下,新技術具備了有穩(wěn)定性、可靠性、小型化、高頻率等特點。這些新技術在電力通信電源系統(tǒng)中的運用,有效的提升了通信系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與安全,為電力通信系統(tǒng)提供安全保障,對整個電力通信事業(yè)的發(fā)展都具有積極的意義。