伴隨著我國電力通信技術的不斷發(fā)展,電力管理水平不斷提高,電力通信設備中電源技術也有了較大的發(fā)展。電源技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在:電源集中組網(wǎng)的監(jiān)控、免維護蓄電池研究開發(fā)與推廣、整流器中電子新技術運用、供電方式向分散供電發(fā)展,這些成果對通信電源的穩(wěn)定性提高有著促進作用。
1、 電力通信設備電源的使用現(xiàn)狀
就目前而言,集中供電是我國電力通信網(wǎng)絡中最普遍的電源供電方式。集中供電主要指的是將各種電源設備集中安裝于一個通信電源室之中,運用集中式的電池向所有通信設備供電,其主要運用普通的鉛酸蓄電池與可控硅相控整流器作為基礎,由于此種供電方式相對較為笨重并且設備的體積相對較大,酸霧污染與噪音污染也較大,因此其運行會對人們的身體健康巖土環(huán)境情況造成較為嚴重的影響。另外,此種供電方式可靠性相對較差,安裝、運行與維修的成本相對較高,直流輸電消耗電能較大,還要與其他設備隔離。
2 、電力通信設備電源新要求
高頻率
我國通信設備的容量不斷增加,電源系統(tǒng)負荷也不斷擴大。所以,從節(jié)能方面考慮,應該不斷提高電源設備的運行效率。節(jié)能主要措施時運用高效率的通信電源設備,我國傳統(tǒng)通信設備大多數(shù)運用相控型的整流器,此種電源效率較低,變壓器損耗相對較大。但是,高頻開關電源效率較高,通?梢赃_到90%以上,所以運用高頻開關電源可以在很大程度上節(jié)約能源。
小型化
我國電力通信技術不斷發(fā)展,集成電力日益向小型化與集成化的方向發(fā)展,為了不斷滿足通信設備運用方面的需要,電源設備也應該向小型化與集成化的方向不斷發(fā)展。另外,航空航天系統(tǒng)中各種通信裝置與移動通信裝置等也應不斷向著小體積、輕質(zhì)量的方向發(fā)展。為了使得電源裝置的體積不斷減小、質(zhì)量不斷提高,各種開關電源、集成穩(wěn)壓器等等也得到了較為廣泛的推廣。
穩(wěn)定性
為了保證各種電力通信設備能夠安全運行,首先應該保證電源設備具有穩(wěn)定電壓,并且保證其在使用的過程中小于使用頻率設計值,同時要求在電源的電壓大于設計水平值時,能進行自我恢復與自我控制。究其主要原因在于:如果電源電壓過低,會導致電力通信設備難以正常運行;如果電源電壓過高,會導致電力通信設備內(nèi)部電子元件損壞。
可靠性
為了保證電力通信系統(tǒng)正常運行,不僅應該提高通信設備的可靠性,還應該不斷提高電源系統(tǒng)的可靠性與安全性。這就要求通信設備電源不能發(fā)生1ms以上的間斷。
3、 電力通信設備電源新技術
在電力通信設備電源監(jiān)控的范圍中,運用集中化、自動化與先進化的管理與維護手段,實現(xiàn)通信電源與通信設備的有效管理。進行集中監(jiān)控主要目的是遙測、遙信與遙控電源和其他的有關設備;對通信設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)視,及時發(fā)現(xiàn)存在的故障并且進行準確的處理與有關數(shù)據(jù)的記錄工作,必要時通知有關人員進行處理,從而不斷提高供電系統(tǒng)的可靠性。
防雷網(wǎng)絡
雷電現(xiàn)象會使得有些缺乏保護的設備在較短的時間內(nèi)發(fā)生較為嚴重的損壞,并產(chǎn)生瞬間高壓的問題,從而對通信設備和用電設備安全運行造成不良影響。通常情況下,較為常見的雷擊類型是直擊雷與感應雷。感應雷指的是雷云對滴放電與雷云之間放電的過程,并且在周圍的用電設備或者是電纜等等導體之中形成相對較大的感應電壓,從而危害通信設備的安全性與可靠性;直擊雷會導致電纜與導線在短時間中承受較大的雷電流,并且在電源設備與線路裝置上產(chǎn)生非常高的電壓,這種現(xiàn)象會持續(xù)一段時間,產(chǎn)生較大的雷擊危害。
功率因數(shù)校正
一般情況下,開關整流器內(nèi)部選擇兩級變換模式,也就是先使用DC-AC整流濾波電路將交流輸入轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷,再使用DC-DC環(huán)節(jié)將其轉(zhuǎn)變成與之對應的直流電。由于之前的整流濾波電路是儲能元件與非線性元件組合中的一種,因此從電網(wǎng)的側(cè)方面而言,開關整流器是一個容性負載,其會造成電網(wǎng)供電過程有明顯畸變,而非單純的基波頻率正弦波,就會產(chǎn)生諧波過熱、污染、噪音與誤動作等等問題,較為嚴重時還會燒毀有關設備。另外,增加中線電流會提高變壓器與配電系統(tǒng)損耗,甚至還會影響電力通信設備的有效運行。
開關器件
整流器在電力通信電源設備中是技術含量最高、更新速度最快的部分,其可靠性對于電力通信系統(tǒng)也有著較大的影響。伴隨著科學技術的不斷發(fā)展,高頻開關整流器已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)開關器件,成為開關整流器核心部分,F(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。