电力智能通信电源技术应用
电力智能通信电源技术应用
发表时间：2019-12-27T15:48:52.450Z 来源：《中国电业》2019年18期作者：张国印
[导读] 随着电力通信电源技术的快速发展，电力通信技术也越来越发达。
摘要：随着电力通信电源技术的快速发展，电力通信技术也越来越发达。电力系统中，电力通信电源是最关键的部分，决定了电力通信设备的运行状态和效率。因此，主要阐述了电力通信技术以及电力通信电源新技术的特点，并分析其应用，以促进电力企业的更好发展。
关键词：电力；智能通信；电源技术
引言
由于近年来我国的社会水平得到了飞速发展，无论是工业生产还是人们的日常生活，对于电力系统的稳定性都有了更高的要求。传统的供电传输模式已经难以适应目前的发展，因此需要采用先进的技术对传送电系统进行改进，从而提高整体管理水平。为了使电源系统的供电更加稳定，需要提高电力通信电源技术。目前，我国对于电力通信电源技术的应用已较为广泛，效果也较为显著，大幅提高了整个系统的稳定性，促进了行业的发展，并在应用过程中积累了较为丰富的经验，为后续技术升级进步提供了一定的基础。
1、通信电源技术的重要性
通信电源是一个容易被人忽视但却十分重要的存在，是整个通信网络中不可替代的完整部分。通信电源适用于任何电力通信系统，包括公网通信和专网通信。一般完整的通信电源系统由直流配电单元、交流配电单元、电池管理单元、蓄电池、监控模块及整流模块组成。任何通信网络系统都不能缺乏通信电源，否则将会导致通信系统的中断和紊乱。因此，通信电源是整个通信网络的关键性基础设施。通信电源的主要作用就是为通信网络系统提供充足的电源。如果通信电源的设计不合理或者通信电源本身出现故障，那么将会引起一系列严重的后果。轻则导致暂时性的电路中断，通信网络系统的电源供应不足，局部的通信设备无法正常运转；重则引起大片通信网络系统的瘫痪，给相关企业带来较大的经济损失。通信电源在通信系统中有着重要的供电作用，能维护通信系统的正常运作，保障通信系统的安全性和稳定性[1]。
2、电力智能通信电源新技术应用
2.1、合理校正功率因数
电力智能通信电源技术通过运用过滤波电路将其直接变换成直流，借助DC-DC的环节，再将其变换为直流电。这一过程中的通信电源主要是通过开关整流器实现负载，所以在实际供电中会造成一定的影响。随着相关科技的进一步发展创新，电力智能通信电源在合理校正功率因数方面的功能不断完善，能够实现相应噪音污染的有效降低，还能防止出现烧毁现象，为智能通信电源的使用安全性和系统供电稳定性提供可靠的技术支持。
2.2、系统设施防雷技术的应用
对于通信电源设备，要想保障其能长期稳定发挥效益，需要关注其在雷击状态下的防护技术应用。选用防雷元器件时，要合理选用接闪器、消雷器以及避雷器等。在具体的防雷技术要求下，应采用合理的措施。首先，要对通信局（站）交流配电系统进行防雷保护。这一环节应关注直接雷浪涌电流与电网电压的波动可能带来的影响，从抑制雷电的角度出发。工程人员应在对负荷性质进行分类的基础上科学选用分级衰减雷击残压或能量法。其次，应积极做好一级保护。工程人员应选用标称卸放电流25kA/线，通过安装该线路将电源前端架空线引入的高压脉冲进行有效缓冲，实现对电源设备的有效保护。再次，要对通信电源进行防雷的第二级保护。此时，要关注交流屏防雷保护，实现对配电前端引入的高压脉冲的吸收，同时要有效吸收雷电电磁脉冲感应产生的瞬时高压脉冲。最后，要做好通信电源防雷的第三级保护。通信电源是种精细化程度较高的设备，要全面安装防雷器装置，要对内部过电压进行吸收，确保电源设备承受的传导电流在其承受的安全电压以下[2]。
2.3、矫正功率与开关器件
一般电力系统的运行过程中，中心电路电压都相对较高，所以不能直接运用到设备中，要通过转换系统对其进行电压转换。目前，电力通信电源新技术运用开关整流器的储能元件和非线性原件来对电流进行转换，并且矫正电压的功率，以免因电压异常导致生产设备故障或损坏，保障了运行的安全性。电力通信电源新技术中，对于开关器件的改进也是至关重要的。为了能够使开关电源更加长久稳定地工作，需采取电路保护措施。开关电源的保护一般可以分为内部保护电路与外部保护电路两种[3]。
2.4、串联谐振技术在通信电源中的应用
串联谐振作为一种新型技术，对于通信电源技术的发展具有极大的推动作用。串联谐振是一种常见电路，具有较好的适用性，能够大大地提升电源的使用效率。串联谐振时，磁场能量和电场能量都在发生变化，此减彼增，互相补偿，即全电路的电磁场能量总和不变。串联谐振时，电路消耗的能量越少，电路的品质就会越好。如果发生串联谐振，将影响整体电路的抗阻。这时如果能够降低电路的抗阻，就可以降低资源的消耗量，同时提升电流的最大容量。串联谐振技术能够让网络阻抗为零，即输入电压和输出电压相同，从而提升了通信电源的稳定性。
2.5、电源集中组网监控
由于我国的电力系统复杂，传统的电力系统控制方式对于设备的维护以及检修工作量较大且工作效率低，因此需要对电力系统控制方式进行升级革新。目前，我国的计算机信息技术以及网络通信技术都已经较为成熟，将其应用在电力通信电源技术中可实现电源集中组网监控，从而提高整个系统的自动化程度，并且便于工作人员对电力通信电源设备进行综合管理，使电力通信电源持续供电的能力有效提升。此外，还可以利用计算机通信技术对电力通信电源设备进行实时操作、监控。电源集中组网监控技术的应用极大地提高了我国电力传送系统中设备维护的工作效率。当设备出现故障时，该技术可以及时报警通知工作人员，而工作人员可以通过故障信息迅速采取相应的应对措施对设备进行维修。通过电源集中组网监控技术实时采集记录设备的运行数据，通过数据库的建立可为后续的工作提供支持，更有利于工作人员对于系统故障的防范，从而使整个供电系统运行更加稳定[4]。
3.6、串联谐振技术在通信电源中的应用
串联谐振作为一种新型技术，对于通信电源技术的发展具有极大的推动作用。串联谐振是一种常见电路，具有较好的适用性，能够大
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触响铃铛,表明不用电线也能传递能量。1895年:钱德拉玻无线传输信号将近一英里远的距离。1896年:特斯拉发射了约48公里(30英里)距离的信号。1897年:马可尼(GuglielmoMarconi)使用超低频无线电发射器传送6公里的摩尔斯电码信号。1897年:特斯拉申请了无线传输的专利。自此，无线电力传输技术真正走上了历史的舞台。 一、无线电能传输的基本原理 无线输电技术根据其应用场合的变化有不同的原理,技术方案也不尽相同。 1.电磁感应原理 此原理与电力系统中常用的变压器原理类似。在变压器的原边通入交变电流,副边会由于电磁感应原理感应出电动势,若副边电路连通,即可出现感应电流,其方向的确定遵从楞次定律,大小可由麦克斯韦电磁理论解出。电力系统中的电压、电流互感器也是采用了类似的原理。相对于无线输电而言,变压器的原边相当于电能发射线圈,副边相当于电能接收线圈,这样就可以实现电能从发射线圈到接收线圈的无线传输。虽然电磁感应原理在电力系统中应用的初衷并不侧重于电能的传输,而是利用能量的转化改变电压、电流的数量级,但其对无线输电确实产生了一定的启发作用, 尤其是电能的小功率、短距离传送。目前使用电磁感应传递电能的主要有电动牙刷, 以及手机、相机、MP3等小型便携式电子设备,由充电底座对其进行无线充电。电能发射线圈安装在充电底座内,接收线圈则安装在电子设备中。这种原理的无
电力通信网中通信电源故障的分析与维护 金祥忠
电力通信网中通信电源故障的分析与维护金祥忠 发表时间：2019-09-21T00:11:19.547Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：金祥忠 [导读] 摘要：通信电源在整个电力通信网中起着至关重要的作用，通信电源的故障与否决定着电力通信网能否正常的进行工作。 国网吐鲁番供电公司新疆维吾尔自治区吐鲁番市 838000 摘要：通信电源在整个电力通信网中起着至关重要的作用，通信电源的故障与否决定着电力通信网能否正常的进行工作。对于电力通信网的正常运行，我们有着非常严格的要求，如果在运行的过程中出现了中断的情况，那么很有可能就是设备本身、光缆线路或者通讯电源这三个方面出现了故障。而位居故障首位的就是通信电源出现的故障，因此，本文就其原因以及具体的解决办法进行了讨论，希望可以对通信电源故障进行有效的控制。 关键词：电力通信；电源；故障分析；设备维护 在电力通信网稳定性的影响因素中，最重要的就是通信电源出现的故障，我们只有对其进行深入的分析和研究，找出形成故障的原因并及时进行排除，才能保障通信系统处于安全有效的运行状态。想要确保通信电源不发生故障或减少故障出现的频率，就需要强化通信电源日常的维护与管理，加强对其的监控力度，及时排除安全隐患，减少故障出现的次数，保证电力通信的正常运行。 1通信电源系统的组成 通信电源系统的构成包括四个部分：基础电源、引入电源、不间断电源以及变换器电源。（1）基础电源。所谓基础电源，就是自身能够产生出电能量的相关设备以及可以将电能量进行输出的端子，例如各种电池和油机，还有市电等。（2）引入电源。就是可以分配和引导以及计量，另外可以关断电能量的设备。例如电缆和刀闸以及交直流配电盘，还有计量器和熔断器等。（3）不间断电源。是将整流器与蓄电池进行并联而形成的，能够在一定的时间里提供不间断电能的装置，这是电源设备中比较特殊的一个种类，也叫作浮充电源。（4）变换器电源。可以让电能量进行相互变换的设备，例如变压器和变频器以及整流器，还有直流变换器和逆变器等。 2通信网中常见通信电源故障分析 2.1蓄电池短路故障 电力通信网通信电源经常容易发生蓄电池短路故障，经过多年来的电池故障事故原因的积累分析，蓄电池如果发生短路，会使电源电流出现异常或电池爆裂。电池组中的负极绝缘层损坏，一旦与与蓄电池架接触后便会间接与地面相连，对地面会产生放电，出现的异常电流会导致电源线过热，极易引发火灾事故。由此可见，蓄电池作为电力通信网的主要源动力，是电力通信网正常运行的重要保障，一旦出现短路故障，不仅会引发危险，还会导致设备运行的中断，致使整个通信网络瘫痪。预防措施是要定期检查和及时更换蓄电池，同时要将粗电池架进行重新布置，确保不与地面直接接触。 2.2高频开关电源失压故障 当电力系统中的通信线路的主干网电压失效时，首先要做的就是检查高频开关电源，开关电源检测时如果有预警信号出现，就要对电源开关进行更加仔细的检查，如果检查整流模块的电压约为零电压状态，基本上就可以确定是因为高频开关出现电源电压失效故障。出现这种状况的原因一般是因为通信电源电路板上的控制插件出现松动现象，致使高频开关电源交流接触器无法完成闭合操作，从而致使整流模块电压失效，造成整个电力通信网服务中断。预防处理措施是可以将交流切换模块取消，将市级电连接通信网中，或者使用高频开关时，尽量减少大功率设备满载运转的运行时间。 2.3电源模块出现故障 通信电源运行时，因为单个整流模块在运行时通常会出现整流模块发生故障的现象，从而不能正常运行。故障发生主要有元件质量不高、产品年限过长、高压雷击、通信网运行环境恶劣等几个方面的原因。当前通信电源在实际运行时，一般会准备一块电源模块作为备用，一旦发生故障时立即用备用电源模块进行更换，避免母线电压出现失压崩溃现象。 2.4熔丝熔断、输出过压、交流电压的非正常告警 出现熔丝熔断不正常告警状况时，首先要检查蓄电池熔断器断开情况，直流配电单元也要进行详细认真的检查；出现过压告警时，要检查输出电压是否过高，如果输出电压正常，就要检查监控单元的输出电压告警上限的设置，看其设置的过压报警值是否合理，设置不合理要予以纠正。电压如果确实过高，需要立刻关闭电源，及时检查浮充电压与均充电压，并进行相应的设置调整和科学处置；出现交流电压告警时，需要详细的检查并核实监控单元监测的交流电压情况，情况正常的话，要对告警的上下限设置的合理性进行检查确认。如果电压和设置数值不相符，就要对交流电源进行关闭，等电网运行正常之后再进行检查确认。 2.5温度异常和输出欠压预警 当电源运行的环境温度与蓄电池环境温度相差幅度较大的情况下，温度监控则就会自然地发出警告，温度恢复正常后预警自然消失；电网系统运行时输出欠电压故障自然会发出预警，这种预警有时并不完全是设备故障的原因，要对电压进行检查，如果电压正常，就要对监控电压值的设置范围是否科学进行检查。 3导致电源故障出现的原因 3.1不规范使用 在对电力通信网中的通信电源进行设计时，首先需要对电源可靠性进行相应的考察。若没有合理设计停电应急系统的话，也没有在其中建立一些备用电源，就会导致长时间内的电源供应不能恢复。若不规范操作通信电源时，也会导致这样的问题出现，如不合理进行电缆接头、位置摆放不恰当、使用的材料质量不过关等等。在对通信电源进行正式使用之后，还极容易出现火灾或电源故障，因此，需要对其进行有效防备。 3.2机房设备缺乏 通信电源要想维持长期运行的稳定性，就需要具备良好的机房条件。在电力通信站中一般会对机房设备进行严格规范，但经常会出现对电源室的外部环境进行忽略，导致电源室中的使用寿命以及运行的可靠性都大大降低。一般来说，需要在电源室中安装空调对室温进行降低，且室内需要保持整洁安静，防止灰尘对电源室产生干扰。 3.3管理上存在问题 现今，国内缺乏对电源系统进行操作的基本规范，导致相关指导性技术措施很是缺乏。另外，在电源系统中还缺乏具备高素质以及高
无线电能传输实验报告
实验报告 1.实验原理 与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚，实现电能的无线传输是人类多年的一个美好追求。无线电能传输技术 (Wireless Power Transfer, WPT )也称之为非接触电能传输技术(Contactless PowerTransmission, CPT )，是一种 借于空间无形软介质(如电场、磁场、微波等)实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式，该技术是集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应和耦合模理论等多学科交叉的基础研究与应用研究，是能源传输和接入的一次革命性进步。 无线电能传输技术解决了传统导线直接接触供电的缺陷，是一种有效、安全、便捷的电能传输方法，因而它被美国技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。该技术不仅在军事、航空航天、油田、矿井、水下作业、工业机器人、电动汽车、无线传感器网络、医疗器械、家用电器、RFID识别等领域具有重要的应用价值，而且对电磁理论的发展亦具有重要科学研究价值和实际意义。在中国科协成立五十周年的系列庆祝活动中，无线能量传输技术被列为“0 项引领未来的科学技术”之一。 到目前为止，根据电能传输原理，无线电能传输大致可以分为三类：感应耦合式、微波辐射式、磁耦合谐振式。作为一个新的无线电能传输技术，磁耦合谐振式是基于近场强耦合的概念，基本原理是两个具有相同谐振频率的物体 学习参之间可以实现高效的能量交换，而非谐振物体之间能量交换却很微弱。
磁耦合谐振式无线电能传输的传输尺度介于前两者之间，因此也被称之为中尺度（mid-range）能量传输技术，其尺度为几倍的接收设备尺寸（可扩展到几米到几十米）。 除了较大的传输距离，还存在以下优势：由于利用了强耦合谐振技术，可以实现较高的功率（可达到kW）和效率；系统采用磁场耦合（而非电场，电场会发生危险）和非辐射技术，使其对人体没有伤害；良好的穿透性，不受非金属障碍物的影响。因此该技术已经成为无线电能传输技术新的发展方向。 基于磁耦合谐振技术的无线电能传输技术主要利用的是近场磁耦合共振技术，共振系统由多个具有相同本征频率的物体构成，能量只在系统中的物体间 传递，与系统之外的物体基本没有能量交换，在达到共振时，物体振动的幅度达到最大。 基于磁耦合谐振技术的无线电能传输系统一般由高频发射源、发射系统、接收系统、负载等部分组成，其中发射系统和电磁接收系统，是无线电能传输系统的关键部分。 其典型模型如下图所示。由下图可知发射系统包括励磁线圈和发射线圈，它们之间是通过直接耦合关系把能量从励磁线圈传到发射线圈，励磁线圈所需能量直接从高频电源处获得。电磁接收系统包括接收线圈和负载线圈，它们之间也是通过直接耦合关系把能量从接收线圈传到负载线圈。发射线圈与接收线圈之间通过空间磁场的谐振耦合实现电能的无线传输。 学习参
电力通信电源系统维护及管理策略解析
电力通信电源系统维护及管理策略解析 发表时间：2019-07-31T10:45:02.963Z 来源：《中国电业》2019年第07期作者：申卫宾 [导读] 社会经济的快速发展对电力通信行业进步提供了新的契机支持。 国家电网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012 摘要：近些年，我国的科学技术水平不断提升。电力通信电源系统的运行安全性和稳定性直接影响电力通信网的顺利运行。因此，概述了电力通信电源系统，研究了电力通信电源系统维护工作的要点，分析了电力通信电源系统故障检修和处理的要点，探讨了电力通信电源系统维护和检修的策略。 关键词：电力通信；电源系统；维护管理 引言 社会经济的快速发展对电力通信行业进步提供了新的契机支持。但是，从当前发展实际情况来看，电力通信电源系统在应用过程中深受外界因素影响，系统运行和维护管理存在一定的问题。为此，结合社会发展对电力通信电源系统应用提出的要求，需要相关人员从多个角度强化对电力通信电源系统的运行维护和管理，在系统运行维护管理的过程中打造科学合理的制度和体系，强化对相关人员的培训，从而确保整个系统的稳定运行和发展。 1电力通信系统概述 电力通信系统构成复杂，电源形式和基本构成错综混乱，因此在应用电力通信电源系统时为了提升系统的安全性和有效性，人们一般会选择220V的单向交流电。从整个电力通信电源系统的运行维护复杂实际情况来看，系统的核心是整流器。整流器的存在不仅能够为有电力需求的企业提供足够的电力资源，而且能够对蓄电池充电。在社会科技的发展支持下，电力通信电源系统开始使用高频开关整流器（电压区别大、体积小），一定程度上提升了电流信息的综合转换效率，强化了对整个电力通信电源系统的有效监控。另外，蓄电池在整个电力通信电源系统发展的过程中至关重要。在具体运行操作时，如果蓄电池出现问题，将会使整个电力通信系统出现断电现象，严重影响系统通信。结合电力通信系统发展实际情况，电力通信企业可以应用阀控蓄电池，将阀控蓄电池和电力通信系统的通信设备组合，为电力通信系统的稳定运行打造一个良好的环境。 2电力通信电源系统维护及管理存在的问题 2.1通信电源系统规划建设存在问题 通信电源系统的规划和使用是提升整个通信电源系统安全性和稳定性的重要环节。但是，从发展实际情况来看，当前电力通信电源系统的设计存在仅仅考虑通信设备、电源可靠性的现象，忽视了外界因素对整个系统稳定运行的干扰和影响。 2.2电源问题 电源问题一直是困扰电力系统通信的常见问题，当前大部分的电力企业的通信系统都采用的是直流蓄电池作为其主要的电源，而直流蓄电池如果适用的时间过长可能会导致电池内部温度异常升高，一旦超过其所能程度的最高温度时就会出现直流蓄电池失效的问题。与此同时，电力设备在进行充电过程中所产生的化学反应对板栅具有一定的腐蚀性，久而之久就会造成蓄电池失水的问题。如果这类电源问题得不到有效的解决，则会对电力系统通信运维与检修工作的开展产生严重的不良影响，同时也制约着电力企业整体经济效益的提升。 2.3机房运行环境因素 通信机房的运行环境在通信设备和通信电源中起着重要作用。许多机房除了安装常规防雷接地设备以外，其他辅助防护设备明显不足，不能满足电源稳定运行的基本要求。机房“三防”处理也不到位，通信机房温湿度的变化都可能会引起设备的连锁反应，导致设备不能正常运行，然而目前很多电源室没有安装空调、排风机等温湿度调节设备，机房的防尘、防潮措施并不能有效满足需求，机房环境不能满足通信电力设备的长期可靠工作，增加了发生通信故障的风险。 3电力通信电源系统维护及管理措施 3.1蓄电池的维护和管理 蓄电池是电力通信电源系统的重要零部件，对电力系统的运行起着十分重要的作用。但是，受外界因素的影响，蓄电池在长期使用过程中会出现一些质量问题。为了确保电力通信电源系统稳定运行，需要做好对蓄电池的维护管理。蓄电池使用中，相关人员需要全面掌握电力通信电源系统电压数据变化情况，密切关注电力通信电源系统的电流和电压使用情况，不断积累蓄电池维护工作经验。发现蓄电池维护管理出现松动或者渗透问题时，相关人员需要结合以往的工作经验找出解决故障问题的适合措施。 3.2做好对通信电源的运维与检修工作 与其他电力设备的运维检修不同，对电力系统通信电源的运维、检修首先要检查蓄电池是否符合相关的规定的电源标准，其次再检查电源线路接口及外壳包装是否完好，最后查看蓄电池是否有因腐蚀有电解液渗漏的现象。与此同时，在电源蓄电池出现电流少于15%，电压低于2.18V，全浮充运行超过既定时就需要对蓄电池进行必要的运维充电检修。另外，对于新安装的蓄电池而言，运维人员不仅需要对其进行电容测定，而且还需要测定电阻测定，并根据测定的数据结果检验其是否能够达到电力系统通信所需的平均值。例如，某电力企业在进行通信电源选择过程中，选择了稳定性较强的两组蓄电池作为电力系统的通信电源，而没有选择运行功率较大的单组蓄电池，有效的提高电池系统的稳定性和和安全性，促使该电力系统通信质量和运行效率大幅提升。 3.3电力系统通信电源故障应急预案 除日常维护管理外，还要制定切实可行的应急预案，并在合适的时间进行模拟演练，以检验矫正预案。例如，某电力系统运行中，监控中心发现某无人值守电源设备电压异常下降，需立即联系相关负责人，确认线路情况。若在短时间内无法恢复正常供电，需采取以下应急措施。首先，安排维护人员到现场处理，根据设备重要性进行供电处理，不重要的设备可先行断电；其次，按照蓄电池容量和设备耗电量预估蓄电池的可持续供应时间，为后续工作提供参考（假设蓄电池容量为300Ah，所有设备用电量为10A/h，蓄电池使用三年，效率为0.85，那么两组蓄电池可持续供电51h）；最后，安排柴油发电机备用发电，并配置稳压设备。采取应急措施后，可按照先抢通、再维修及更换故障模块等原则进行故障处理。 3.4改善机房通信电源运行环境 如今的通信设备和电源设备对工作环境温度、湿度和清洁度有很高的要求。因此必须做好机房“三防”工作，改善电力通信电源系统机
无线电能传输
Frequency dependence of magnetic flux profile in the presence of metamaterials for wireless power transfer Boopalan G School of Electronics Engineering VIT University Vellore, Tamil Nadu, India boopalan@vit.ac.in Subramaniam C K School of Advance Sciences VIT University Vellore, Tamil Nadu, India subramaniam@vit.ac.in Abstract— We discuss the change in the magnetic flux profile by introducing a negative refractive index material (metamaterial) in between the source and receiver. The environment parameters, ε and μ , has a significant effect on the propagation of electromagnetic wave. The behavior of Transverse Magnetic (TM) wave when the medium in the path of propagation is changed to negative permittivity and permeability is simulated and discussed. The effect of size, shape and anisotrophy of the metamaterials, for near-field regions, on the magnetic flux density has been studied using finite element analysis. An enhancement in the magnetic flux density when a metamaterial is introduced in between the source and receiver was observed. The results show that the static and quasi-static behavior of the system is same. Keywords—metamaterials, quasi static, magnetic flux transverse magnetic I.I NTRODUCTION The idea of charging on the go is an exciting option for various high power applications like Electric Vehicle. Wireless power charging can be done by radiative or non-radiative processes. Use of microwave and optical frequencies falls into the radiative category while non-radiative process refers to the near-field domain. This concept was put forward by Nikola Tesla when he invented an apparatus for transmitting electrical energy wirelessly [1]. Later, with the advent of microwave transmission technology in 1960’s researchers dreamed power transfer from satellite space station to earth [2]. For short distances inductive coupling is very convenient [3-4]. The enhancement in coupling efficiency is obtained by replacing coils with resonators [5-7]. The efficiency can further be improved by introducing a negative refractive index material between the source and the receiver [8-12]. The negative refractive index material or metamaterial has the unique property of enhancing the evanescent as well as non-evanescent waves [10]. In this paper we present the magnetic flux density variations for quasi-static scenarios when a metamaterial is introduced in between the source and the receiver. The model used for simulation is a 2-dimensional one as we are interested only in the profile in that direction which is in the direction of propagation. II.T HEORY Our system consists of a source, receiver and a metamaterial as shown in fig. 1. The source is a circular loop of radius ‘a’ located in free space. The receiver is a point of interest ‘P’ where the magnetic flux density enhancement is observed. The metamaterial in between the source and the receiving point is a rectangular block which enhances the magnetic flux density at the point ‘P’. The transmitter is a single turn coil carrying current ‘I’ which in turn generates the magnetic field H in the surrounding medium. The magnetic field H at a distance ‘z’ from the center of the coil is given by I (1) The coil is fed with a current of ‘I’ amperes as given by the equation below I . (2) Fig. 1. Schematic of Wireless Power transfer y x z
国外无线电力传输技术进展
86 上 海信息 化 无线电力传输（Wireless Power Transmission，WPT）也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。随着电力电子器件、功率变换和控制技术的发展，无线电力传输技术在转换率、低辐射等方面逐渐取得突破，无线电力传输在军事、通信、工业、医疗、运输、电力、航空航天、节能环保等领域呈现良好应用前景。 近年来，全球无线电力传输市场规模逐年递增，据IHS iSuppli数据显示，2010年无线充电设备市场收入达到1.2亿美元，到2015年将达到237亿美元。从2011 年开始，全球无线充电模块销量急剧增长，2019年将增长到9.23亿个（见表1）。手机、笔记本电脑等是无线电力传输的主要应用对象，厂商正将无线电力传输技术嵌入到包括智能手机、平板电脑、蓝牙耳机在内的终端。 十九世纪末，尼古拉?特斯拉发明了“特斯拉”线圈，使无线电力传输成为可能。近年来，无线电力传输技术发展迅猛，在军事、通信、工业等各大领域都拥有十分广阔的应用前景。对于消费者来说，无线充电的意义还不仅仅是带来充电方式的便捷化，随着无线充电技术从手机、平板等小功率设备向笔记本电脑、智能电视甚至电动汽车等大型设备的拓展，可以说，无线电力传输技术必将为人们的日常生活带来更多的惊喜。 文／陈 骞 美日两国处于领先地位 美国、日本等国众多企业或研究机构竞相研发无线电力传输技术，探索无线电力传输系统在不同领域的应用，致力于将其实用化，目前，已获得了一定的技术突破，相应产品也陆续面世。 美国电子信息企业对短距离电力传输技术给予极大投入。Power Cast 公司利用电磁波损失小的天线技术，借助二极管、非接触IC 卡和无线电子标签等，实现了效率较高的无线电力传输，将无线电波转化成直流电，并在约1 米范围内为不同电子装置的电池充电。Palm 公司将无线充电应用在手机上，推出充电设备“触摸石”，利用电磁感应原理为手机进行无线充电。Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座和无线接收器组成。Fulton 公司开发的eCoupled 无线充电技术，充电器能够自动地通过超高频电波寻找待充电电器，动态调整发射功率。Visteon 公司计划为摩托罗拉手机和苹果的iPod 生产eCoupled 无线充电器。Power 公司开发的电波接收型电能储存装置以美国匹兹堡大学研发的无源型 RFID 技术为基础，通过射频发射 装置传递电能。WildCharge 公司开发的无线充电系统，充 电板的外观像一个鼠标垫，能够放置在桌椅等任何平坦表 数据来源：IHS iSuppli 单位：百万个 表1 全球无线充电应用数量 Oversea View 他山之石
电力通信电源系统维护及管理策略解析 田薇
电力通信电源系统维护及管理策略解析田薇 发表时间：2020-03-16T22:25:14.670Z 来源：《电力设备》2019年第20期作者：田薇 [导读] 摘要：通信电源设备是信息网络传递的必要条件，通信电源设备的可靠性是通信系统安全、稳定运行的重中之重，一旦通信电源设备在正常运行时出现问题，将会对整个通信网络造成严重的影响，因此通信电源设备的可靠性对整个通信系统而言异常的重要，因此在对通信系统进行设计时一定首先要对通信电源设备的可靠性进行合理分析，保证系统供电可靠。 (国网山西省电力公司长治供电公司山西长治 046000) 摘要：通信电源设备是信息网络传递的必要条件，通信电源设备的可靠性是通信系统安全、稳定运行的重中之重，一旦通信电源设备在正常运行时出现问题，将会对整个通信网络造成严重的影响，因此通信电源设备的可靠性对整个通信系统而言异常的重要，因此在对通信系统进行设计时一定首先要对通信电源设备的可靠性进行合理分析，保证系统供电可靠。 关键词：电力通信电源；维护；管理措施 1 引言 电力设备运行中，通信电源系统起着动力推动的作用。随着信息技术更新速度的不断加快，对于通信系统运行的稳定性要求也越来越高。目前，多地的通信设备已经进入更新换代时期，尤其是通信电源，由于在长期运行中外部环境和内部结构的影响，设备不断老化，经常出现多种不同的故障，备件选择困难，给故障的维修带来了较多不便。 2 通信电源系统的概述 通信系统中，通信电源占据着极为重要的位置。通信电源是一种机电设备，在通信设备的管理和维护过程中很容易被忽视，无法保证维护资金、检测工具、技术培训及岗位设置。通信系统要求通信电源必须具备稳定性、可靠性及高效性，其他通信设备出现问题造成的影响范围并不大，但是通信电源一旦出现故障，造成的影响极大。因此，必须安排专门的人员负责电源设备的管理和维护。一般健全的通信电源系统组成部分有五个，即防雷系统、交流引入和配电单元、监控系统、整流系统及直流配电单元。为了实现通信电源系统的可靠和稳定，要求市电具有双路或多路输入，交流和直流相互备用；设备允许的交流输入电压波动范围较为广泛；健全的防雷手段；多重备用系统。 3 通信电源的结构组成 3.1 交流电配电单元 正常情况下，通信电源的交流电配电单元会有两路交流电输入，在交流切换装置的作用下，分别连接交流分路输出和整流模块输入。交流电配电单元工作过程中，首先要加装避雷器，同时要充分考虑通信电源设备的最大容量和电力输送过程中稳压的要求。目前，实际运行的部分电站中，还存在部分的单路供电输入的设备，并且由于电力负荷的不断增加，已经无法满足其最大容量要求。 3.2 直流配电单元 直流配电单元不能直接作用，主要是通过与整流电源的组合作用，把整流电源输入的直流电压分成两部分。其中，一部分是保证蓄电池组的持续充放电，避免设备运行过程中出现不必要的故障；另一部分则是输送到其他设备。直流配电单元在运行过程中出现的最大问题就是没有零点设置。运行过程中，由于电压变化、设备老化等方面的原因，极易造成爆炸起火等现象，因此设计时需要采用专用规格的直流断路器。 3.3 蓄电池组 电力设备的正常运营一般采用市电输入和蓄电池组的双电源供给模式，在市电输入出现故障的情况下，能够及时进行切换，确保通信系统的正常运行。蓄电池组的配置有着严格的要求，通常采用两组蓄电池并联供电的方式进行，最小容量应达到10h以上的用电需求，在某些偏远的中继站需要达到18h的用电需求。蓄电池最常见的故障就是短路。当发生短路时，电流会与地表发生直接接触，从而导致火灾现象的发生，同时会给电网中的电路造成极大的安全威胁，影响整个电路设备的正常运行。 4 电力通信电源系统维护管理措施 4.1 建立健全安全运行维护制度 要从电力上保障通信设备的顺利运行，保证通信网络的连续性。维护和管理通信电源设备的过程中，若是维护体系不完善，那么通信发展的需求就得不到满足。只要供电发生故障，就很可能使大范围的局域性通信中断。因此，必须做好如下几点。首先，严格根据工作制度开展工作，每天定时安排专职人员对通信电源设备的工作数据情况予以动态监测。若出现不良状况，马上展开分析排查。其次，按照定期维修工作计划，在某一固定时间展开维护工作，着重对发生故障频率高的部件进行检查维护，使故障解决于苗头期。再次，创建一套完整的备件仓库，并组建一支强有力的应急抢修技术力量，发生故障时迅速抢修，使通信迅速恢复正常。最后，创建集中监控、维护、管理的一体化体系，借助视频报警和监控。严格落实和规范实施是通信电源安全运行维护的重点，可有力保证通信网络畅通无阻。 4.2 强化对蓄电池的维护力度 虽然蓄电池的作用只有在停电等应急情况下才得以发挥，但是其要保持长期备用的状态。日常维护中，要及时检查蓄电池的性能，确保运行正常。对于新投入和经历大修的蓄电池组，首先要进行放电试验，在确认其运行达到使用要求的情况下，进行二次充电，以确保正常使用。正常情况下，蓄电池的巡检工作，需要每月进行一次，巡检内容主要包括如下3个方面。（1）确保蓄电池的位置不受外界不良天气条件的影响，气流和温湿度条件满足工作需要，蓄电池外部清洁达到要求。（2）电极和外部各部位是否存在液体外漏的情况。（3）记录实时电压值，并做好历史数据整理和对比。本次项目改造过程中，对于蓄电池的更换，是工程项目的组成部分之一。对原整流屏进行高频开关电源屏更换后，对蓄电池组进行更换，新电池组采用2组48V/300Ah免维护蓄电池组，减少日常维护工作的强度，提高系统工作的稳定性。 4.3 进一步强化通信电源管理的科学化和专业化 采用专业化管理手段管理通信电源，设置单独的管理机构，并配备相关人员，充分渗透进各级管理层次、建设和维护方面。为了使电源系统更加稳定和可靠，针对电源设备，应采用科学化集中管理的方式。首先，自检功能是供电系统必不可少的功能，包括报警、显示灯及状态记忆功能，可使供电系统各种变换功能和运行状态更加准确。其次，容错子系统是供电系统必须具有的内容，对设备的重要参数展开动态监测，从而使设备更加可靠。容错子系统的能力越强，设备发生故障的概率就越小，供电系统可靠性就越大。最后，监控管理必须
通信电源专业维护知识考试题
通信专业知识八、通信电源专业 第一章通信电源供电系统 一、填空题 1．直流供电系统向各种通信设备提供（直流电源）。 2．经由市电或备用发电机组含移动电站提供的低压交流电为通信局用的（交流基础电源）。 3．通信局的基础电源分交流基础电源和（直流基础电源）两大类。 4．直流供电系统目前广泛应用（并联浮充）供电方式。 5．高压熔断器用于对输电线路和变压器进行（过流保护）。 6．高压断路器具有（分断）和接通高压正常负荷电流及承受一定时间的短路电流的功能。 7．隔离开关用于隔离检修设备与（高压电源）。 8．机电制交换机采用汇流排把基础电源直接馈送到机房机架，这种方式称为汇流式馈电，又因汇流排电阻很低，也称为（低阻配电）方式。9．各机架电源负馈线，均用高阻电缆从公共配电点引出至程控交换机的配电方式为（高阻配电）方式，又称辐射式馈电。 10．熔断器应有备用，不应使用（额定电流）不明或不合规定的熔断器。 11．引入通信局的交流高压电力线应采取高、低压（多级避雷）装置。 12．交流用电设备采用三相四线制引入时在零线上除电力变压器近端接地外，用电设备和机房近端应（重复接地）。 13．为了确保通信电源不中断、无瞬变，近年来，在某些通信系统中，已采用交流（不间断电源）。 14．变电站和备用发电机组构成的交流供电系统一般都采用（集中）供电方式。 15．隔离开关无特殊的灭弧装置，因此它的接通或切断不允许在有（负荷电流）的情况下进行。 16．高压室禁止无关人员进入，在危险处应设防护栏，并设明显的（告警牌），如“高压危险，不得靠近”等字样。 17．配电屏四周的维护走道净宽应保持规定的距离，各走道均应铺上（绝缘胶垫）。 18．在距离l0kV～35kV导电部位（lm）以内工作时，应切断电源，并将变压器高低压两侧断开，凡有电容的器件应先放电。 19．电流互感器在运行过程中二次线圈回路不能（开路）。
电力系统通信电源应用分析 苏建胜
电力系统通信电源应用分析苏建胜 摘要：所谓的通信电源就是为通信设备提供直流电以及交流电的一种电能源， 在整个通信网中都具有重要地位。近些年来电力通信网的虽然在以高歌猛进的势 头发展，但是相应的也给这一行业带来了不少新问题，随着现代科技的不断进步，电源设备处于更新换代、新老并存的时期。本文主要就电力系统通信电源的各方 面运用来进行分析，并且对电力系统通信电源的结构和功能来进行研究。并结合 分析所得出的经验来对通信电源的应用提供一些有用的对策，希望能对该行业的 发展有所帮助。 关键词：电力系统；通信电源；应用分析；对策 近些年来，我国的通信行业得到了飞速发展，通信网不仅覆盖面得到大大提高，而且各功能也日渐完善，随着固话、手机等通信工具的不断增加，通信网络 也越来越成为我们生活中的重要组成部分，因此继续保持和促进通信网络的发展 是完全有必要的，而且意义重大。电力系统靠通信电源来提供能源，通信电源如 果出现故障，那么势必影响整个电力系统工作的正常运行，因此通过先进技术来 改善和提升通信电源功能有着重要作用，也会促进我国通信网络的发展。 1.通信电源发展现状及发展趋势 通信电源作为通信系统的一个重要组成部分，虽然在整个行业所占的份额较小，但是它却是整个通信系统的重要基础设施，也是通信网的一个不可或缺的专 业组成部分。近年，因为我国的科技水平日益得到提高。各种电磁材料以及功率 转换等各种技术的不断发展，通信电源的系统可靠性以及安全稳定性都得到极大 提高，使得在通信电源应用方面取得的成就也越来越大。通信电源的本身设计动 力是为电力通信系统提供优质、高效、安全以及稳定的能源输出设备，因此在今 后的通信电源的开发研究道路中，将会把创造优质、安全、高性能的能源设备作 为重要目标。而当今正处于互联网时代，计算机等技术的普遍发展和运用也为通 信电源的发展带来重大契机。总而言之，通信电源将会随着时代需求不断发展， 不仅为人们的生活带来便利，也将是反映社会进步的重要部分。 2.电力系统通信电源组成 2.1高频开关电源 随着电力电子技术和自动化控制技术的发展，晶体管开关电源的频率从早期 的20 Hz 提高到数百kH z，形成了通信领域里广泛采用的高频开关电源。高频开 关电源是将交流输入电源变换为设备所需的直流电源装置，主要由输入整流模块、高频变换模块、输出电源整流滤波模块和控制调整模块组成。交流输入电压经滤波、整流得到一个直流电压，通过高频变换器将直流电压变换成高频交流电压， 最后经输出整流滤波模块，将高频交流电压整流滤波成直流电压。 在电力系统通信网中高频开关电源一般由高频开关电源的输出端和蓄电池并 接在一起向通信设备供电。通信设备正常工作时是开关电源供电，同时开关电源 向蓄电池进行充电。如果故障出现在交流系统或开关电源设备上，那么通信设备 将由蓄电池提供电能。通信电源在故障被消除后恢复正常工作状态。 2.2变电站一体化电源 变电站一体化电源是继电保护、自动化装置和事故照明系统通常使用的供电 方式，也可以为通信设备供电。变电站一体化电源是将交流输人电源经开关电源 转换后输出直流2 0 v 或直流1 10 v 电源，一方面向变电站使用的蓄电池等供电，另一方面通过直流电源变换器和电源逆变器将直流电源转换成直流48 v 和交流2
无线电力传输技术的发展
无线电力传输技术的发展 人类追逐自由的本能，在现实面前屡屡受挫。自从广泛使用电能以来，许多人都为了那些电器拖着的长长电线而绞尽脑汁，但无线供电却一直只能作为一个在前方远远招手的梦想。现在，我们也许看到了一线曙光。 在2008年8月的英特尔开发者论坛（IDF，Intel Developer Forum）上，西雅图实验室的约书亚·史密斯（Joshua R. Smith）领导的研究小组向公众展示了一项新技术——基于“磁耦合共振”原理的无线供电，在展示中成功地点亮了一个一米开外的60瓦灯泡，而在电源和灯泡之间没有使用任何电线。他们声称，在这个系统中无线电力的传输效率达到了75%。 大刘在《三体II·黑暗森林》中描绘了一个两百年后的世界。因为人们掌握了可控核聚变技术，可以提供极大丰富的能源，无线供电的损失在可接受范围之内，所以大部分电器都可以采用无线方式来供电，从电热杯一直到个人飞行器都是如此。电像空气一样无处不在，人类再也不用受电线的拖累了。 正如书中所提到的那样，无线供电技术现在也已经出现了。实际上，近距离的无线供电技术早在一百多年前就已经出现，而我们现在生活中的很多小东西，都已经在使用无线供电。也许不远的未来，我们还会看到远距离和室内距离的无线供电产品，而不会看到电线杆和高压线，“插头”也将会变成一个历史名词。 好兆头 英特尔的这种无线供电技术，是基于麻省理工大学的一项研究成果而开发的。 2007年6月，麻省理工大学的物理学助理教授马林·索尔贾希克（Marin Soljacic）和他的研究团队公开做了一个演示。他们给一个直径60厘米的线圈通电，6英尺（约1.9米）之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡被点亮了。这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”，而他本人也因为这一发明获得了麦克阿瑟基金会2008年的天才奖。
通信电源课程基本概述
一、课程基本概述 通信电源系统是整个通信设备的重要组成部分，通常被称为通讯设备的“心脏”，稳定可靠的通信电源供电系统，是保证通信系统安全、可靠运行的关键，一旦通信电源系统故障引起对通讯设备的供电中断，通讯设备就无法运行，就会造成通信电路中断、通信系统瘫痪，从而造成极大的经济和社会效益损失。因此，通信电源系统中占据十分重要的位置。 《通信电源》分成概述、交流系统篇、直流系统篇和综合测试篇等四大篇章。在概述中介绍通信电源系统的总体概念，简要说明了各分支专业如何组成一个整体，构成一个满足通信正常运行所要求的电源系统：交流系统篇介绍高低压配电、油机发电、交流配电以及空调设备的一些基础和维护，不同场合使用不同的空调设备；直流系统篇介绍整流交换、蓄电池、UPS、直配；综合测试篇介绍接地和防雷、环境的集中控制，以及通信电源系统的日常测试维护原理和步骤。 关于高低压配电系统，我们知道发电厂、电力线路、变电站和电力用户组成了电力系统，通信局属于电力系统中的电力用户，市电从生产到引入通信局要经过生产、输送、变换和分配等四个环节。在电力系统中，各级电压的电力线路以及相联系的变电站就是我们所说的电网，根据供电范围大小电网可以分为区域电网，国家电网，地方电网等种类。由于大型发电厂的建成投产及输电距离的增加，为了减少线路能耗和压降以及节约有色金属和降低线路的工程造价，必须经发电厂中的升压变电所升压至35kv～500kv。 高低压配方式包括放射式配电、树干式配电以及环状式配电方式三种接电方式，不同的接地方式有不同的优缺点，适用于不同的场合。例如，对于环状式配电方式其优缺点是运行灵活，供电可靠性较高。（当线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。）另外为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网，所以在正常情况下呈“开环”状态。而对于树干式配电方式的优点是：降压变电所6-10kv 的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少，缺点是供电可靠性差——只要线路上任意一段发生故障，线路上变电所都将断电。 常用的高压电器包括高压熔断器、高压断路器、高压隔离开关、避雷器等。高压开关柜就是高压开关及相应的控制、信号、测量、保护盒调节装置的组合。 对于空调，我们再熟悉不过了，但我们对于空调知识又有多少了解呢，家里有空调，对于那些大型、小型商场也有空调，是佛偶知道是挂壁式海事落地式的？是单冷型还是热泵型等？我们只知道，为了改善环境条件以满足生活舒适和工艺设备的要求，我们选择了空调，我们可以制冷、制热、加湿以及除湿。通过学习，我们知道空调器主要由制冷系统；风路系统；电气系统；箱体与面板四部分组成，知道了关于空调设备的工作原理。 在通信局中，接地占有很重要的地位，它不仅关系到和维护人员的安全，同时还影响到通信的质量。掌握理解接地的基础知识，正确选择和维护接地设备，具有很重要的意义。所谓“接地”，就是为了工作或保护的目的，将电气设备或通信设备中的接地端子，通过接地装置与大地作良好地电气连接，并将该部位的电荷注入大地，达到降低危险电压和防止电磁干扰的目的，所以在很多建筑物上安装有避雷设施以保护我们的设备免受雷击。 当然，对于电源设备，我们除了防雷，最主要的还是日常的维护，我们要防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区，空的灰粒较多，灰尘将在机内沉积，当遇到空气潮湿时会引起主机控制絮乱造成主机工作失常，并发生不准确告警。另外大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。我们还有加强一些防水保护盒防嗮保护，为确保产品长期安全可靠的运行，防潮、防霉、防烟雾也是十分重要的。 二、学习总结 2.1 通过学习本书，我学到了不少的知识，我想着对于我以后的学习专业知识有很大的帮助，现在社会是一个电的社会，学习通信电源，对于我们学习其他的知识有很大的关系，随着通信技术的飞速发展，通信业务的不断拓展和通信市场的日益开放，通信类的专业具有很高的从业素质，以增强产业的竞争力。我是学习通信专业的，以后要从事相关专业，必须懂得怎样使用电，怎样输送电力，怎样保护和维护电力系统，这是最基本的。 2.2 通过学习，我个人不能说全会，但是对于一些基本的知识我还是有一定的了解，不管以后从事哪种行业，我认为通信电源对我们的生活影响都很大，现在生活中到处都有电，电已经成为我们生活中不可缺少的一部分。我们熟悉家电，熟悉空调，你懂得它的构造，运行基本原理吗？你不会，你不懂，我们只知道的仅是一些皮毛，我们只知道空调可以制冷、制热、加湿以及除湿，对于其他的就不了解了。我们熟悉蓄电池，但我们不懂它的原理构造，不懂它的寿命周期，怎样处理一般的故障。通过学习，我们可以知道最基本的通电源知识，了解生活中常见的一些