1、當(dāng)前通信用配電設(shè)備的特點(diǎn)
1.1 配電設(shè)備的重要性
在通信電源系統(tǒng)中，70%以上的維護(hù)工作是因配電設(shè)備的異常和功能失效引起的，由于整流器采用了并聯(lián)冗余工作模式，而配電設(shè)備沒(méi)有冗余措施，幾乎90%的通信電源供電中斷直接或間接來(lái)自于配電設(shè)備故障。從這個(gè)角度來(lái)看，配電設(shè)備的合理設(shè)計(jì)、正確選擇、精心維護(hù)，對(duì)保證通信設(shè)備供電的安全性有著十分重要的意義。
1.2 配電設(shè)備的發(fā)展特點(diǎn)
（1）選擇性增強(qiáng)
用戶可根據(jù)自身電力環(huán)境狀況、地理情況、技術(shù)要求、發(fā)展要求和維護(hù)值守水平，有選擇性地提出配電方案。
（2）供電安全可靠性增強(qiáng)
同樣基于維護(hù)力量和人力資源的相對(duì)不足，無(wú)人值守的通信局（站）對(duì)配電設(shè)備供電的可靠性要求也越來(lái)越高。為適應(yīng)這一點(diǎn)，目前通信用配電設(shè)備在配電可靠性設(shè)計(jì)上的考慮明顯增強(qiáng)，如通過(guò)合理設(shè)計(jì)提高了防雷擊和市電浪涌的能力；提高了配電部分對(duì)市電過(guò)壓的耐受能力；功能選擇合理，盡可能去掉不使用而對(duì)系統(tǒng)可靠性有嚴(yán)重影響的環(huán)節(jié)。
（3）電狀態(tài)集中監(jiān)控功能更加完善
當(dāng)前通信電源配電設(shè)備已通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了本地和遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，監(jiān)控范圍也逐漸拓寬，已能實(shí)現(xiàn)分路分?jǐn)�、超范圍告警、防雷設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等功能。監(jiān)控手段也實(shí)現(xiàn)了通過(guò)節(jié)點(diǎn)信號(hào)的開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)和通過(guò)監(jiān)控單元RS-232/RS-485的數(shù)據(jù)量監(jiān)測(cè)。
2、通信用配電設(shè)備可靠性
2.1 影響配電系統(tǒng)可靠性的主要因素
在通信配電設(shè)備中，影響配電回路可靠性的因素有：配電分路（斷路器質(zhì)量）、防雷接地狀況、市電轉(zhuǎn)換/切除裝置可靠性、市電檢測(cè)控制電路可靠性、電氣接觸狀態(tài)。
2.2 防雷與接地對(duì)配電可靠性的影響
作為通信電源設(shè)備必不可少的一部分，防雷的設(shè)計(jì)愈來(lái)愈受到重視。必須指出的是，并不是加裝了防雷器件，系統(tǒng)就完全具有防雷功能了。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)后級(jí)防雷器件動(dòng)作而前級(jí)沒(méi)有動(dòng)作的情況。一些用戶以防雷模塊未損壞作為防雷模塊質(zhì)量可靠的判據(jù)，這是不科學(xué)的。
關(guān)于雷電的形成、危害和雷電沖擊波，此處不再贅述。對(duì)于通信電源來(lái)說(shuō)，要使整流設(shè)備得到可靠的保護(hù)，歸根結(jié)底就是要使雷擊和浪涌時(shí)防雷設(shè)備的殘壓抑制在規(guī)定的水平。配電系統(tǒng)中防雷設(shè)備的殘壓要求見(jiàn)表1，但在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是早期設(shè)備，如果防雷器件配合選用不當(dāng)，很容易導(dǎo)致殘壓過(guò)高或后級(jí)防雷器件提前損壞。
表1 配電系統(tǒng)中防雷設(shè)備的殘壓要求
通信局站一般屬于第三類防雷建筑物，部分預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次/年的雷電頻繁地區(qū)可按第二類防雷建筑物考慮。根據(jù)表2，通信電源端引入線的電流分配Iv可達(dá)12.5 kA。如果在通信電源系統(tǒng)中防雷模塊與電源設(shè)備內(nèi)壓敏電阻直接并聯(lián)，則得到的殘壓和電流分配情況如圖1所示。
表2 首次雷擊后在低壓配電線路上的電流分配
圖1 無(wú)串聯(lián)協(xié)調(diào)電感情況下防雷模塊與電源設(shè)備內(nèi)壓敏電阻間的電流分配及殘壓
從圖1可以看出，如果前級(jí)用385 V的防雷模塊，后級(jí)用320 V的壓敏電阻，則大部分電流分流到后級(jí)的壓敏電阻，而前級(jí)的防雷模塊卻分流較少；如果前級(jí)用385 V的防雷模塊，后級(jí)用385 V的壓敏電阻，雖然后級(jí)分流減少，但在同等總分流容量下，殘壓明顯升高，并超過(guò)規(guī)定的1.3 kV。
為解決此矛盾，在防雷模塊與電源設(shè)備的壓敏電阻間串聯(lián)協(xié)調(diào)電感，則可大大協(xié)調(diào)兩級(jí)間的電流分配和后級(jí)的殘壓要求。
在防雷模塊與整流模塊的壓敏電阻間串聯(lián)一個(gè)協(xié)調(diào)電感L1，該電感可使進(jìn)入設(shè)備的雷電流主要由防雷模塊泄放，使I1＞I2，以確保后級(jí)壓敏電阻僅承擔(dān)與之相稱的峰值電流，延長(zhǎng)后級(jí)壓敏電阻的使用壽命，并同時(shí)確保整流模塊輸入端的殘壓抑制在規(guī)定范圍內(nèi)。當(dāng)然，要使協(xié)調(diào)電感更好地發(fā)揮作用，并保證進(jìn)入電源模塊內(nèi)的殘壓最低，則在配電設(shè)備內(nèi)部，接地電纜應(yīng)盡可能保持短和直。目前此種設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于組合電源的交流配電系統(tǒng)中。
2.3 交流過(guò)欠壓保護(hù)
為保護(hù)通信電源設(shè)備，在一些交流配電系統(tǒng)中，采用過(guò)欠壓保護(hù)裝置，的確可起到一定的保護(hù)作用。對(duì)于交流過(guò)欠壓保護(hù)，一方面可采用外接穩(wěn)壓器進(jìn)行調(diào)壓保護(hù)，另一方面也可采用配電設(shè)備內(nèi)過(guò)欠壓切除進(jìn)行保護(hù)。但啟用交流過(guò)欠壓保護(hù)裝置，并不一定能解決問(wèn)題，某些情況下如使用不當(dāng)，反而給系統(tǒng)供電安全帶來(lái)不可靠因素。
某些地方使用穩(wěn)壓器，故障率反而增高，這是因?yàn)槭褂萌鐖D2所示的機(jī)械補(bǔ)償式穩(wěn)壓器后，當(dāng)市電電壓由低壓到高壓瞬間波動(dòng)時(shí)（如某些地方的石材加工、民用電空調(diào)設(shè)備的集體保護(hù)等），調(diào)整電機(jī)來(lái)不及調(diào)整，輸出電壓將會(huì)突升，例如：交流輸入為150 V，穩(wěn)態(tài)調(diào)整時(shí)輸出220 V，若電壓突然回升至240 V，則輸出電壓將迅速升至240×220/150=352 V，這對(duì)電源設(shè)備來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的。
圖2 機(jī)械補(bǔ)償式穩(wěn)壓器原理
對(duì)于采用交流過(guò)欠壓切除進(jìn)行保護(hù)裝置的情況，如果控制電路的在耐壓、抗沖擊、檢測(cè)可靠性方面不能適應(yīng)電網(wǎng)的話，那么控制電路失效將會(huì)導(dǎo)致交流供電的中斷，這對(duì)系統(tǒng)安全來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的。因此，一定要根據(jù)電網(wǎng)波動(dòng)的情況謹(jǐn)慎決定，如果電網(wǎng)是靜態(tài)緩慢波動(dòng)的，則兩種保護(hù)裝置/設(shè)備均可采用；如果電網(wǎng)是動(dòng)態(tài)瞬間波動(dòng)的，則視設(shè)備的抗浪涌和耐壓情況而決定。武漢普天新設(shè)計(jì)推出的電源模塊耐壓已可承受單相420 Vac的電壓，一般情況下可以不需要外接保護(hù)裝置了。
2.4 信號(hào)檢測(cè)與控制
在通信配電系統(tǒng)中，一旦選用了切除、切換等控制及保護(hù)性裝置，則與之對(duì)應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)和控制電路的可靠性就對(duì)系統(tǒng)的供電起了決定性的作用，從這點(diǎn)意義上來(lái)說(shuō)，配電系統(tǒng)供電的可靠性，決不是選用了某幾個(gè)關(guān)鍵的進(jìn)口器件或某處采用了某種關(guān)鍵技術(shù)就可決定的，而是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。在當(dāng)前情況下可以說(shuō)，控制電路的失效帶來(lái)的供電故障遠(yuǎn)高于配電回路中功率器件的故障。因此，配電設(shè)備中關(guān)系到供電切除、切換的控制檢測(cè)電路，一定要簡(jiǎn)潔可靠。
3、當(dāng)前通信用配電設(shè)備的選擇應(yīng)注意的問(wèn)題
（1）對(duì)自身?xiàng)l件的了解
在配電設(shè)備的選用中，用戶應(yīng)預(yù)先了解實(shí)際使用的環(huán)境，主要包括：地理?xiàng)l件、氣候條件、市電環(huán)境、系統(tǒng)配置、值守條件、支撐體系等。這些環(huán)境決定了設(shè)備電氣性能是否能適應(yīng)；出現(xiàn)故障是否能及時(shí)到達(dá)；維護(hù)支撐體系是否能保證及時(shí)排障等。一些電氣性能受到實(shí)際使用環(huán)境的限制，反而會(huì)成為不可靠因素，如市電瞬間變動(dòng)頻繁、幅度大的地方，采用機(jī)械補(bǔ)償穩(wěn)壓或過(guò)欠壓切除裝置，反而會(huì)造成設(shè)備的誤動(dòng)作；有可靠交流供電保障的地方，采用兩路交流倒換裝置，反而增加了不可靠因素。對(duì)于其他諸如雷擊、電源設(shè)備周圍大功率并網(wǎng)用電設(shè)備等，也要給予充分考慮。
（2）全面的溝通
由于配電設(shè)備在通信電源設(shè)備中功能選擇的伸縮余地最大，對(duì)維護(hù)、供電可靠性的影響也非常大，因此，在提需求計(jì)劃采購(gòu)時(shí)，一定要進(jìn)行全面的溝通。溝通主要是要充分了解維護(hù)人員的值守能力、響應(yīng)處理速度、預(yù)提性能/功能的實(shí)際使用情況、本地環(huán)境的特點(diǎn)等；同時(shí)，也要充分了解自己所關(guān)心的功能，了解供應(yīng)商是否有系統(tǒng)的解決方案，而不要片面強(qiáng)調(diào)局部解決方案（比如耐壓?jiǎn)栴}，有的供應(yīng)商在配電端解決，有的供應(yīng)商在整流模塊內(nèi)解決）。只有通過(guò)充分的溝通，才能充分了解所提的電氣性能是否適用、合理，投入是否經(jīng)濟(jì)。
（3）通信電源設(shè)備配置的選擇
在無(wú)論是供應(yīng)商，還是用戶，在對(duì)設(shè)備的選擇配置上，總存在各種難以平衡的矛盾。要保證設(shè)備的可靠，必然要增加器件和設(shè)計(jì)的成本；要提供更多的功能，必然會(huì)在一定程度上降低經(jīng)濟(jì)性和可靠性；過(guò)多地強(qiáng)調(diào)個(gè)性化配置，又容易帶來(lái)維護(hù)上的不便；只強(qiáng)調(diào)近期配置，又難以兼顧到遠(yuǎn)期的升級(jí)改造；考慮了遠(yuǎn)期問(wèn)題，又會(huì)帶來(lái)近期投資的增加；過(guò)多考慮被保護(hù)設(shè)備的安全性，又可能會(huì)降低保護(hù)裝置的可靠性。面對(duì)這些矛盾，在實(shí)際應(yīng)用維護(hù)中，應(yīng)與維護(hù)部門(mén)進(jìn)行溝通，對(duì)于通信電源設(shè)備的配置，遵循從重要到次要的原則，普遍認(rèn)同的考慮是：首先是保證運(yùn)行可靠；其次是狀態(tài)監(jiān)測(cè)受控和縮短維護(hù)時(shí)間；最后是降低成本費(fèi)用。只有在此原則指導(dǎo)下，才能做到心里有數(shù)。
