高可靠性电源系统是广电微波站安全播出的重要保证

高可靠性电源系统是广电微波站安全播出的重要保证摘要：本文论述了广播电视微波站高可靠性电源系统的理念，并简述如何建设高可靠性通信电源系统及建设中应注意的问题。

关键词：微波站电源系统-48V直流系统UPS系统当前，由于我省广播电视微波站正进行大规模数字化改造，微波站设备运行维护正朝着高度智能化，无人值守化发展，电源系统维护将是今后微波站日常工作的主要方面，建设高可靠性通信电源系统是广播电视微波基站的基本要求，是广播电视微波信号安全播出的重要保证。

所以，建设高可靠性通信电源系统是设计单位、施工企业、微波电路维护人员共同的目标。

在这个目标下也必须兼顾建设成本与电源系统可靠性的矛盾统一，不能为追求所谓的高可靠性而不惜大幅度提高建设成本，因此，本文在坚持建设通信电源系统高可靠性的原则前提下，综合考虑建设及使用维护成本，提出建设高可靠性通信电源系统的一些具体的想法和做法。

何谓高可靠性通信电源系统什么是高可靠性通信电源系统，高可靠性如何体现与评价，站在不同角度会有不同的答案。

本文以广电微波通信电源系统的使用者、维护者的身份阐述这个问题。

广播电视微波通信设备需要的供电种类有直流、交流两种，因此通信电源也无非是直流供电系统和交流供电系统。

直流供电系统以-48V直流系统为主流供电系统（-24V直流供电系统正逐步被-48V直流系统所代替）。

交流供电系统又以不间断电源系统（UPS）为主流系统。

发电机做为通信电源系统的应急保障设备，承担着交流市电中断后的供电保障任务，也是必须考虑的重要环节之一。

本文以直流-48V和交流不间断电源系统（UPS）为默认通信电源系统进行阐述，同时还将涉及与上述两类电源直接相关的动力环境集中监控系统的内容。

高可靠性通信电源系统首先必须要由高品质的各个单位来组成，例如-48V直流电源系统必须由高品质高频开关整流模块，性能完善的控制器，品质一流的交流、直流配电设备，质量可靠的蓄电池，性能稳定的电源电缆等组成。

没有高品质的各个单位，就无法保障整个电源系统的高可靠性，电源系统就会存在安全隐患、存在提升可靠性的瓶颈。

其次，组成通信电源系统的各个部分应具有合理的冗余，以应对“万一”。

从电源系统的运行安全角度来看，冗余多一些固然提高了系统的可靠性，但必然会增加建设成本，要兼顾建设成本和可靠性，寻找二者都兼顾到的平衡点，因此高可靠性电源系统必须具备合理的冗余度。

以石山微波站现有设备为例说明一下，直流电源在外电中断的情况下必须保证能够供电十至二十小时，电池深放电只能放电池总容量的40%，1KA/h的电池组只能放400A/h，本站现有设备使用电流为20A，理论上可以放电20小时，基本满足放电要求，但电池组必须定期检测进行充放电试验，满使用年限应当及时更换，这样才能确保电池组工作在良好状态。

再次，组成通信电源系统的各个单位之间不应存在提高安全可靠性的瓶颈，各部分配置要合理。

比如，组成-48V直流系统的整流模块、蓄电池组和设备机架本身质量可靠、冗余合理，若在蓄电池组与直流配电柜间采用较大容量单条电缆替代多条电缆连接，单个交流空气开关替代熔丝来控制直流蓄电池组，就存在安全隐患，存在“单点”故障的瓶颈。

另外，通信电源系统的高可靠性，还体现在各级配电柜（屏）所用空气开关的匹配上，直流系统要使用直流专用空气开关，也可以使用熔丝，但不能用交流空气开关控制同容量的直流负载。

高可靠性还体现在开关的上下级保护关系上，应遵循各级开关分级保护、尽可能减少故障对其他分路产生影响的原则。

当负载端或电源系统的某个部分出现故障，承担控制本部分的开关只断开故障部分，不能影响其他部分的正常工作，将故障对整体系统的影响减至最少，也是高可靠性电源系统的建设原则之一。

二、如何建设高可靠性通信电源系统通信电源系统作为广播电视微波站的最基础的设施，应总体考虑、适度超前、优先发展，应以提高通信电源系统的安全可靠性和配置的合理性，提高电源设备的利用效率，降低能源消耗和运维成本，减轻维护工作量为原则，具体表现为以下几方面：1、在保证通信电源系统由各个高品质单位组成的前提下，电源系统的功能全面。

广播电视微波属于高科技应用行业，维护人员精炼、素质较高，维护的设备人均数量较多，维护区域较大。

为了适应集中维护的发展趋势，要求新建立的微波通信电源系统必须安全可靠、功能全面，不但适应现场维护，还要确保能够实现远程监控。

远程监控的信息应包括电源系统控制器中能够反映的全部信息，只有这样才能在监控中心全面掌握电源系统的运行状况。

对比电源系统各个组成单位的运行参数，通过合理的逻辑推理就可以间接确定系统中其他参数是否正确，从而大大提高了维护人员处理故障的效率，间接减少了维护成本。

这就要求新建立的通信电源系统——无论是-48V直流系统、交流UPS 系统，还是固定发电机组都要具备信息全面的远程监控功能，并且界面友好、通信协议开放、适宜与动力环境监控或网管中心的监控融为一体，实现通信电源系统与通信网管系统紧密结合，真正提高电源系统运行维护的高可靠性，减少维护手段的缺失致使电源系统故障不能及时发现而影响正常供电的可能性。

2、合理冗余、易于扩容高可靠性通信电源系统的一个特点是要具备合理的冗余。

在兼顾降低建设成本的同时实现冗余是市场经济条件下必须考虑的问题，合理的冗余就是在确保电源系统应对各种可能的故障情况下，仍然能够安全运行的，且设备的冗余最少，建设成本最低。

建设通信电源系统要依据负载的当前需求，根据适度超前、优先发展的原则，在容量设计上要考虑通信负载近一两年的增长需求，在满足了上述条件的情况下，-48V直流系统当总容量小于1000A时，冗余1~2个整流模块即可；当总容量大于1000A小于3000A时，冗余2~3个整流模块即可。

通信电源系统的合理冗余是为了降低建设成本，提高通信网络整体投入产出率。

但作为能源供应的主体，通信电源系统必须要易于扩容，随时满足通信负载增加后对电源的需求。

否则，不但不能节约建设成本，反而适得其反，既增加了建设成本，又增加了机房的占地面积，间接提高了整体投资。

还以-48V直流系统为例，若建设时没有在整流模块机架、蓄电池开关、直流配电容量和开关数量、母线汇流排容量方面预留一定的富余，就不能实现直流电源系统的便捷扩容，不能实现增容就无法满足新增通信负载的需求。

这样本来在原电源系统增加一两个电源模块就能解决的问题，现在必须再重新电源系统，既增加了投资，也增加了设备占用机房的面积，造成不应有的浪费，所谓新建电源系统要适度超前、优先发展就是这个道理。

建设高可靠性通信电源系统的原则之一也体现在建设之初的周密设计、通盘考虑、整体布局上。

特别是对于一个通信枢纽大楼的电源系统、若不能通盘考虑、缺少整体布局，就可能出现配线混乱、二次配电不合理、负载取电舍近求远、不能形成互为备份的情况，其电源系统实际上也不是高可靠性电源系统。

3、组成通信电源系统的各个部分要配置合理、相辅相成。

广播电视微波通信电源系统是一个有机的整体，组成这个系统的每个部分都要相互匹配。

例如对于微波站的容量来说，配备2台30kV·A设备组成的1+1模式的UPS系统，在蓄电池的后备时间保持10h不变的情况下，可以采用2组蓄电池组成的蓄电池组，也可以采用单体为2V的UPS专用蓄电池组成的蓄电池组，如何进行搭配、才能使系统的可靠性更高是值得讨论的问题。

建设高可靠性通信电源系统是首先确保系统高可靠性的前提下再考虑建设成本问题。

因此必须从蓄电池的容量、使用寿命、电池之间的连接电缆多少、蓄电池占地空间、蓄电池的维护工作量等工作，综合考虑来决定UPS系统是采用单体为12V或6V蓄电池组成的蓄电池组，还是采用单体为2V的UPS专用蓄电池组成的蓄电池组。

正是这些细节问题就决定了这套电源系统是否为高可靠性电源系统、是否存在先天的不足，是否可以后天来弥补。

上述的UPS系统蓄电池后备时间为10h，为了应对交流市电长时间停电，必须配备与之相适应的发电机组。

一般而言发电机不仅仅为UPS设备供电，还要承担其他设备如空调机、直流电源系统等的供电。

因此在考虑谐波等因素的前提下，发电机的容量要2倍于UPS系统的最大输出容量再加上其他用电设备的容量，如果需要的发电机容量太大，就要考虑用几台发电机设备共同组成发电机组为负载供电，避免用电单台容量巨大的发电机供电，这些系统内部各个组成单元之间的合理配置问题也是建立高可靠性电源系统必须考虑的因素之一，但就目前石山站设备容量以及今后一段时间事业发展来看，发电机组配备1+1两台30kV·A可以满足要求。

三、建设中应注意的问题1、统筹规划、全盘考虑广播电视微波通信电源系统的建设必须统筹规划、全盘考虑，避免头痛医头的临时救急的做法，提高电源系统的可靠性。

有些单位本着投资少见效快的原则，在一个微波站建立了多套小容量的UPS系统分别为不同负载供电，这些设备由于投入运行的时间不同，品牌、容量不同，大多数使用方式为单台独立运行，使用UPS供电的通信负载均为不允许停电的重要负载，单台独立的运行方式本身就存在安全隐患，且不能有效利用多台设备的富余容量，既造成了容量的浪费，也降低了电源系统的可靠性。

因此，建设高可靠性电源系统必须要重瞳规划、全盘考虑。

2、注意细节、避免因小失大通信电源系统只要投入正常运行后很难能够停下电来进行改造，因此，建设高可靠性通信电源系统要从细微处入手，每个细节都很重要。

例如直流系统的直流配电部分，有的馈出开关选用的是交流开关，当控制开关容量远大于本开关控制的负载容量时不会产生任何问题，随着负载的增加，当开关容量仅为负载容量约1.5倍时，交流开关在长时间使用热量积累到一定程度后就会自动跳段，造成负载的中断，如果选用直流专用开关却可以长时间可靠工作。

不注重细节的把握同样不能成就高可靠性通信电源系统。

3、避免单点故障，使系统内部互为保护众所周知，单点故障是通信电源系统高可靠性的大敌，如果不能消除单点故障，也就不能称之为高可靠性通信电源系统。

对于主设备的互为备份、相互保护可能考虑的比较全面，易于疏忽的往往是电缆与配电部分，常常因为一条电缆故障造成通信负载中端，这样的通信电源系统也不能称为高可靠性通信电源系统。

总之，电源系统是个整体，任何一个环节出现疏漏都可能为日后的安全运行留下隐患，必须认真对待、一丝不苟，因此，建立高可靠性通信电源系统是我们每个广播电视微波维护人员共同的愿望，也是广播电视微波信号安全播出的重要保证，我们必须周密设计、统筹规划、注意细节，慎之又慎。

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