电力通信电源技术的发展与应用研究

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:陈立馀
[导读] 摘要:近些年我国通信行业发展较快,为了满足人民日益提高的通信需求,需要对通信电源的技术不断进行创新,通信电源技术作为通信行业中最为基础的技术,对整个通信行业发挥着重要作用,本文探讨了通信电源技术的发展概况与发展特点,重点分析了通信电源技术的应用,包括整流技术、串联谐振技术和无人值守智能技术,推动通信电源技术朝着更加智能化、数字化、安全化、环保化方向发展。
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        摘要:近些年我国通信行业发展较快,为了满足人民日益提高的通信需求,需要对通信电源的技术不断进行创新,通信电源技术作为通信行业中最为基础的技术,对整个通信行业发挥着重要作用,本文探讨了通信电源技术的发展概况与发展特点,重点分析了通信电源技术的应用,包括整流技术、串联谐振技术和无人值守智能技术,推动通信电源技术朝着更加智能化、数字化、安全化、环保化方向发展。
        关键词:通信电源;运行原则;技术发展;应用研究
        一、电力通信电源概述
        电力通信电力在电力通信中的生产和使用过程中占据非常重要的地位,在系统中起着非常重要的作用。随着有关于电力通信的技术和实践的不断发展,中国的电力技术也表现出日新月异的趋势。
        大多数电力通信由集中式电源供电。通常,集中供电设备和通信负载中心相距很远,并且在运行期间传输损耗很大。该系统不太可靠,安装电源需要花费很多钱。随着新技术的日新月异发展,开关调节器和免充电电池的应用越来越广泛,电源的形式开始演变为分布式电源的发展状态。与传统的集中方式相对比来说,分布式安装成本低,可以达到智能化管理的目的。
        二、电力通信电源的基本运行原则
        1.保障电源通畅
        电源作为电力通信设备的动力源,一旦发生故障不仅会导致电力通信设备断电,而且可能会导致通信设备的故障,甚至电力实时控制业务的中断。理论上,无论何种设备,其电源系统都不能有超过1ms的断电。所以在电力通信设备的运行过程中,相关部门一定要保障供电的可靠,尤其是对于一些采用直流供电系统的设备。为保障电源的稳定性,通信电源通常设计为电池与整流器并联浮充,其设计目的为:并联后的电源设备不会因为某一部分的故障而影响整个设备系统的运行,做到N-1备份。
        2.提升电源稳定性
        与其他设备相比,电力通信设备的用电要求比较高,这就要求电力通信设备的供电电压应该是稳定的,不能够发生较大的波动,一旦电压发生巨大波动可能会危害到整个电力通信系统运行的质量,并且由于电源电压中具有一定的谐波噪音,为了将脉冲杂音控制在合理范围内以使其不至于影响到通信质量,所以要求通信设备必须能够被提供稳定的电压。
        3.设备小型便捷
        科技的发展,尤其是电子科学技术的发展,为通信电源设备的发展提供了更加广阔的空间,通信电源设备体积的缩小是技术发展的必然,科技发展不仅表现在设备体型的变化上,而且会带来通信电源设备的稳定性与供电质量的升级,有学者断言,未来的几十年甚至是几年内,电力通信电源设备必将朝着更加轻巧快捷的方向发展,如今DC\DC变换设备是其中一种常见的小型化电源。
        三、电力通信电源技术的发展特点
        电力通信电源技术在目前的发展中需要满足通用性需求。随着我国通信行业的不断壮大,需要应用通信电源技术的范围也越来越广,通信电源设备需要使用一种标准接口,打破原先的专用的电源接口,通用性成为关键属性。随着通信电源系统朝着更加智能化的方向发展,对于整流器来说,晶闸管的导流角也有所变化,利用控制输出电压的方式来推动大功率电器元器件的发展。
        电力通信电源技术在发展还需要注重智能化的需求,能够根据通信设备的情况自动进行适配,以此来实现自动诊断功能,对于某些简单的问题能够自动处理。在现阶段,为了更好地应用通信电源技术并满足人们对于通信电源设备的进一步需求,需要投入较多的人力与物力资源到技术研发中。除此之外,当代通信电源技术的发展还需要满足体系化的发展需求,使整个产业链形成一个完整的体系。目前通信电源技术主要应用于四种电池当中:第一种是铅蓄电池,这种电池的使用寿命较长且安全性较高,应用范围较大,很多大规模的基站都使用这种电池;第二种是液流电池,这类电池较为环保,能耗低,近些年来也越来越有较多使用的趋势,但我国这类电池技术的发展还存在较大的欠缺;第三种电池是锂离子电池,这类电池携带方便,能够存储的能量也较多,使用周期也较长,属于较为先进的技术;第四种是燃料电池,应用过程中技术较为简单,也产生不了太多污染,安全性高,续航能力也较好,很多电动车能源越来越倾向于应用这类电池。
        当代电力通信电源技术的发展使得电源应用有了更多的可能性,使用谐振技术能够确保通信电源更大程度地开发与应用,有利于电源电池的电能转变,确保电源系统更加安全、稳定地供给电源,软开关、零电流地电压开关设备能够更广泛为地应用其中。
        四、电力通信电源新技术的应用
        1.高频开关整流器的应用
        高频开关整流器在电力通信电源系统中应用,可以直接提高整个系统的可靠性。为了提高电力通信电源工作效率,需要及时更新高频开关技术。高频开关整流器主要通过整流滤波电路和输入PFC电路,把市电变为较为平滑的直流电,再通过高频逆变电路,将其转化为超高频的交流电,能够达到数百千赫兹。

最后,通过输出整流滤波电路,将之整流成稳定的低电压直流电源,进而更好地迎合通信设备的需要。高频开关整流器最主要特点是高频化和高功率密度,且维护方便、易扩容、噪音低、能效高和体重轻,能够达到90%以上的工作效率,能够显著提高电力通信电源的运行效率,使得电源系统更为稳定。在高频开关整流器频率不断升高的情况下,其重量变得更轻、体积更小,拥有更高的能效。
        2.免维护蓄电池的应用
        在传统电力通信系统中,开口型铅酸蓄电池相对较为常见。在实际运用中可能会导致充电终期分解与水蒸发,因此需要对电池做经常性的蒸馏水补充。同时,在开口型铅酸蓄电池充电终期,水会分解产生氧气、氢气析出,气体溢出时携带酸雾,会腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用,增加了工作人员的维护工作量,需加强维护工作,才能降低这种污染问题的影响。而通过对新技术的不断研发,在电力通信电源系统中,免维护蓄电池得以运用,有效解决了上述问题,保证了电力通信电源系统的可靠性和稳定性。免维护蓄电池的电解液、正负极板与开口型铅酸蓄电池相同,由于采用了内部氧复全技术,大大缓解了内部电解液的损耗,都有较高的密封性。免维护蓄电池的极板栅架采用多元合金材料制成,出现自放电的可能较小,且有隔离板包围正负极板,有效物质不易脱落,能够达到性能稳定的效果。同时,电池采用了气体抑制、气压平衡等技术,不易出现水分蒸发的情况,不用添加蒸馏水,可确保免维护蓄电池有较长的使用寿命。
        3.防雷技术的应用
        雷电引起的冲击是造成电力通信电源设备破坏和网络中断的重要因素之一。在实际运行过程中,电力通信电源如果遇到了雷电,会影响到还没有采用防范措施的设备,给电力通信设备的相关性能带来了很大威胁。通常可将雷电点分为两种,一种是感应雷,另一种是直击雷。这两者的区别是,感应雷由于瞬间形成较大的感应电压,会直接危害用电设备和电缆。而直击雷形成快速流过的雷击电流,会严重污染电力通信线路。新技术下的电力通信电源加入了多道防雷设施,通过泄散、限制和阻塞,可以保证电力通信系统在运行的过程中不会受到雷电干扰,提高了电力通信电源使用的安全性。
        4.合理校正功率因数技术
        电力通信电源高频开关整流器通常会采取两级变换模式,以便于在实际运行的过程中,能够对AC-DC予以有效的整流,然后凭借滤波来将其转变成直流,最后再由DC-DC使其成为直流电。电力通信电源工作,充分体现了高频开关整流器的容性负载特征,这样就会对供电过程产生谐波污染,导致电网质量受到影响。在新技术不断发展的背景下,电力通信电源具备功率校正功能,能够降低谐波污染,防止噪声、误动、振动、过热甚至烧毁事故的产生,确保电力通信系统能够稳定、正常的运转。
        五、电力通信电源技术的未来发展方向
        随着技术的进一步创新和数字化时代的到来,越来越多的通信电源技术已经离不开智能化和数字化的发展,实现全数字化控制,由原先地落后技术朝着数字化模式方向发展,创新各种控制手段以达到成本控制的目的,提高了通信电源技术应用后的供电效率。
        第二,这类技术更加安全与环保。随着人们环保意识的日益加强,低能耗、低污染的绿色技术越来越受到人们的青睐,使用环保材料的通信电源系统也成为今后的一个主要选择,清洁能源会得到越来越广范围的普及。无论是哪一个行业技术的发展,都与安全相挂钩,所以通信电源技术的发展过程,无论发展到哪一个阶段都离不开安全这一目标,确保实际应用中的安全性,降低危险出现的可能性。
        第三,通信电源技术将朝着更加高标准的要求发展,为了获得更佳的使用效能,功率密度会进一步提高,对于各方面性能的要求也越来越严格,工作环境也有了新的要求,但随着性能的提高,对于使用环境温度的要求反而没有之前严格。
        六、结束语
        电力通信电源技术是通信电源发展中的核心部分,也是整个通信行业中最为关键的内容,要立足当前实际发展状况,促进通信电源设备朝着更加智能化、数字化、安全化、环保化方向发展,运营先进的手段控制,促进通信电源技术在我国得到更好的应用与发展。
        参考文献
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        [6]通信电源技术的发展与应用探讨[J].张忠.通讯世界.2019(07)
        [7]电力通信电源新技术及其应用[J].郭景.通信电源技术.2019(02)
        [8]通信电源维护和管理要点[J].刘芳.中国设备工程.2019(07)
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