高壓直流電源在通信領域的應用

費香邦

摘 要當下在通信領域中電源主要是UPS和高壓直流電源系統，UPS是傳統的電源系統，高壓直流電源則是新型的電源，經過實踐，證明高壓直流電源與UPS相比無論是可靠性還是轉換效率，都有著比較明顯的優勢，而且從經濟效益上講，也要更加突出。很多通信企業還沒有普及這種技術，也有很多企業早已開始應用。本文則是針對高壓直流電源在通信領域的應用展開研究，希望能夠對通信行業的發展起到推動作用，也希望能夠對該領域研究進行補充。

【關鍵詞】高壓直流電源 通信領域 應用

對于通信領域，電源就是整個系統的心臟，對于電源的依賴非常強，短時間的中斷都會造成非常嚴重的后果。在通信領域，我國這些年發展速度非常快，取得的成果也是非常顯著，技術上也不斷提升。高壓直流電源方面正是技術方面的一大革新，也是在通信領域得到廣泛關注的一項技術。尤其是近年來通信大量不斷增多，供電方面變得越來越富在，很多設備由于得不到保養也留下很多隱患。而很對通信系統發生故障都是由于在電源上出現的問題，這一類事故占據總量的一半。

1 UPS存在的問題

1.1 安全問題

UPS輸出的是最常見的220V交流電。備用蓄能則是專用的蓄電池組，作為蓄電池，輸出的是直流電，在進行使用的時候，不能為系統直接供電，而是要經過轉換，轉為交流電才能供給，這其中要依靠的就是UPS中的逆變模塊。這就意味著UPS一定要有非常高的穩定性才能讓整個系統保持平穩運行。而UPS一旦在逆變模塊上出現問題，蓄電池輸出的直流電無法得到轉換，就會讓供電出現問題，即便是蓄電池中的電能再充足，也無法為系統提供任何供給，就會造成難以預料的損失。

1.2 維護問題

處于在技術方面的保護和經濟效益方面的維護考慮，UPS的廠家并不會將其系統內部的維護方法公開，因此企業的維護人員也沒有任何有效的方式自行進行維護或者故障排除，只能依靠廠家完成維護，日常進行維護根本無法實現。

1.3 浪費問題

UPS通常都是設置兩個。一個用來日常維持供電，一個用于備份。通常一個系統的負荷率能夠達到50%，以兩個系統支持，若是再加一個主用系統，能夠將負荷率再提升16%作用。這機會就是能夠達到的最高的標準。有時候為了能夠讓負荷率提升，降低在供電中出現故障的幾率，會讓系統保持一定的冗余度，所以按照容量的80%來進行計算，每一套UPS大約要讓負荷率達到45%，通常為了能夠讓系統的供電提升安全性，就要使用兩套（N+1）UPS，讓每一套UPS負荷率盡可能降低，但這樣就造成了電能的浪費。

2 高壓直流電源在通信領域應用的優勢

2.1 安全可靠

相比于以往使用的UPS，直流供電在安全性和可靠性上有了很大的提升。首先就是高壓直流電源會采用閥控式鉛酸蓄電池組，這種電池組和通信設備及女性并聯。這樣結構在安全性上有一定的保障，一旦系統輸入的電能過程出現故障，就會觸發閥控式鉛酸蓄電池組，讓其為通信設備直接進行供電，而中間不必再使用轉換器。高壓直流電源并不需要以往UPS那樣每個模塊之間都要進行必要的通信，讓每個模塊保持同步，即便是高能直流電源中某個模塊出現問題，主要保持電壓穩定，系統依舊可以持續為通信系統供電。

2.2 效率更高

首次就是高壓直流電源在進行供電的時候不會經過逆變的過程，在這一過程中，就會節約大約5%的電能，因此使用高壓直流電源能夠讓電能的使用效率得到明顯的提升。然后就是對通信系統輸入的電壓是高壓電，不會存在設備上的諧波干擾，這就讓電纜不會產生太多的發熱量。最后就是高壓直流電源的并機技術非常簡單便捷，其中每個模塊都是直接并聯的，并且每個模塊能夠達到75%的使用率。高壓直流電源目前能夠達到的轉換率大約是90%左右，與以往使用的UPS相比，大約可以達到25%左右的節電效果，節能的效果非常明顯。

2.3 維護簡單

不同于UPS的維護技術被廠家緊緊把持，高壓直流電源的系統主要是用模塊化構建，只要依據一定的方法和標準就能完成安全防護的工作，企業的維護人員也不需要很高的專業技能，只需要進行簡單培訓就可以掌握維護的方法。在日常的維護中，企業自身完全能夠完成，不必再以來廠家。高壓直流電源單個系統的電源容量是600A，擴容也非常簡單，只有預先留下一些機架的位置，在日后有需要的時候隨時可以進行擴容。

3 高壓直流電源的可行性

以當下通信領域的標準，通信網絡設備中對電源也有明確的標準，有功能因數校正的電源，其電壓標準是在200V到400V之間，而沒有進行功率因數校正的電源則是要在300V以下，根據這兩種電源電壓的要求，高壓直流電源完全在能夠容納的范圍內。相比于從前的交流電，直流電進行供電，其電流比交流電小得多，相當于交流電的91.7%，而產生的熱量也是更少，根據熱量方面的計算，以直流電作為電源，輸入后產生的熱量大約是交流電的五分之四左右，因此現有的設備中，完全能夠應用高壓直流電源進線供電。

4 高壓直流電源的缺點

高壓直流電源也有其自身的缺點，在進行應用的時候要格外注意。首先就是高壓直流電源對配電開關的滅弧性能有著非常嚴格的要求。交流電在一個周期內會存在過零點，在發生短路時，過零點就會讓開關在斷開時，很容易讓產生的電弧滅弧。其次就是電纜線徑要相對增加。UPS輸出電能到配電柜，其中采用的是三相四線的供電方式，而一旦使用高壓直流電源，就要用一相兩線的方式進行供電，在相同的電壓下，高壓直流電源對電纜的消耗更大。

5 結論

相對來說高壓直流電源雖然有一點的缺點，但與其優勢相比，還是值得推廣，兩種缺點也是能夠彌補的，但高壓直流電源在通信領域卻有著不可替代的高效性、安全性以及可靠性，這些性能都是通信領域非常需要的，也是UPS所缺少的，因此高壓直流電源非常適合在通信領域應用。當然，在這套供電系統的發展中，要想被眾多通信企業接受，還有很多問題需要解決，但未來一定會成為在供電方面的主流產品，為我國通信行業的發展發揮出價值。

參考文獻

[1]把握高壓直流電源大趨勢[J].通信電源技術，2014（02）：7.

[2]中恒電氣高壓直流電源系統入圍廣電系統[J].電源世界，2014（03）：16.

[3]馬濤.高壓直流供電模式在IDC機房的應用分析[J].中國新通信，2013（17）：72.

作者簡介

上海航天電子通訊設備研究所 上海市 201108