0 引言
伴隨著改革開放，我國的通信業迅速發展。為了打破通信行業的壟斷，國家實行了一系列的改革措施，重新組建了中國電信集團、中國移動集團、中國網通集團、中國聯通、中國衛星通信集團、鐵道通信信息公司等6大通信集團。各通信運營商都十分重視網絡建設，不斷擴大網絡規模，完善其功能。而通信網絡心臟的電源，對保障通信網絡安全可靠運行起著至關重要的作用。
下面將著重論述-48V整流器配置與直流系統設置。
1 電源系統組成
交換局交流供電系統由專用變壓器、市電油機轉換屏、交流配電屏以及備用發電機組組成。移動油機可提供應急用電。
直流供電系統由整流設備、蓄電池組和直流配電設備組成。直流供電系統向通信設備提供直流電源。
交流不間斷電源設備(UPS)由AC/DC整流器、DC/AC逆變器、控制電路、蓄電池、靜態開關、旁路開關等組成，對通信設備及其附屬設備提供不間斷交流電源。
2 -48V整流器配置
2.1 通信設備耗電量
作為設計人員，希望設備供應商提供的耗電量準確可靠，以便設計出合理的供電系統。筆者曾就此事與多家知名通信設備制造商的技術人員進行探討，對方解釋，他們提供的耗電量有實驗依據，是公司總部提供的數據。他們也承認提供的耗電量非設備長期運行數據，但他們只能提供設備最大耗電量。
通信設備供應商提供的數據，設計者可以參考，畢竟那是有實驗依據的。設備的最大耗電量一般是指某機柜滿配置、工作在較惡劣環境時的數值。
如朗訊交換設備機柜中的風扇，其功耗占整個機柜耗電量的百分比是較大的，風扇在機柜未滿配置與滿配置時的轉速是不一樣的。轉速不同，耗電量當然有差別。如果要求設備制造商提供風扇在不同轉速下的耗電量，是不現實的。
再如，S1240程控交換設備的適宜工作溫度為15～25℃、濕度為 30%～70%。該設備在溫度5～42℃、濕度為 20%～50%的極端惡劣環境下，也可以工作，但是，在適宜工作環境與惡劣工作環境下，設備的耗電量肯定是有差別的。
因此，設計人員不要絕對照搬廠商提供的數據，對已經在網上運行的某種設備，再次擴容時，可以參考該種設備的長期運行負荷，結合設備供應商提供的數據，得出較合理的設備耗電量;對于不曾使用過的設備，則可采用通信設備供應商提供的數據。但應注意，同類型、同規模的交換、數據、智能網等設備，不同廠家的產品耗電量相差是較大的。
2.2 整流器配置
通信電源設備的配置應該滿足設備的最大耗電量。原郵電部發布的《通信電源設備安裝設計規范》(YD 5040-97)要求，采用高頻開關型整流器的局(站)，應按n+1冗余方式確定整流器的配置。其中n只主用，n≤10時，1只備用;n>10時，每10只備用1只。主用整流器的總容量應按負荷電流和電池的均充電流(10小時率充電電流)(無人站除外)之和確定。
-48V直流供電系統，蓄電池大部分時間處在浮充運行方式，當前使用的閥控式密封鉛酸蓄電池，浮充電壓在2.23～2.27V/只，即系統電壓通常在-53.52～-54.48V。
通信設備受電端子上電壓變動范圍應在-40～-57 V之間，交換局使用的蓄電池放電終止電壓通常設置為1.80 V/只，即蓄電池組放電終止電壓為-43.2 V，低壓告警點一般設置為-44.4V。
閥控式密封鉛酸蓄電池的充電過程為先限流充電，再恒壓充電。
例如，某交換局現有直流負荷為620 A，系統電壓為-53.8 V，通信設備的功率為
P=53.8×620=33356(W)
通信設備都是恒功率運行的，系統運行中某個用電部件接通，它的功率就是恒定的。系統電壓一定時，電流有波動，是由于系統接通的用戶數有變化。如果系統電壓不變，接通的用戶數不變，直流負荷就不會變。
假設蓄電池放電至低壓告警點-44.4 V時，市電恢復或備用發電機組啟動。此時系統電壓為-44.4 V，那么系統電流為I=33 356/44.4=751(A)
此時通信設備直流負荷較系統電壓為-53.8V時的直流負荷，增大了131A。
配置開關電源整流器，還應考慮整流器的均分負載性能。信息產業部發布的《通信用高頻開關整流器》(YD/T 731-2002)規定，當系統在大于半載狀態工作時，其均分負載的不平衡值應不超過直流輸出電流額定值的5%。
系統整流器的配置亦沒必要太大，大了也是一種浪費。閥控式密封鉛酸蓄電池最大充電電流不應超過電池安時數C10的25%，即每100 Ah，充電電流不應超過25 A。應合理地設置蓄電池充電電流，充電電流太小，蓄電池充電時間過長;充電電流太大，會損傷蓄電池，縮短其壽命，通常以10小時率充電電流為宜。
3 -48V直流系統設置
3.1 蓄電池放電終止電壓設置
交流電中斷，由蓄電池放電供通信設備用電。蓄電池放電至通信設備負載端子放電回路全程壓降分為五部分：蓄電池組本身壓降(U1)、電池至直流配電屏線路壓降(U2)、直流配電屏內放電回路壓降(U3)、直流配電屏至通信設備電源分配柜壓降(U4)、直流分配柜至通信設備受電端壓降(U5) 。
信息產業部發布的《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》(YD/T799-2002)規定，電池間的連接壓降ΔU≤10mV(蓄電池按1小時率電流放電時)。-48V系統每組蓄電池由24只2V蓄電池組成，蓄電池組本身壓降(V1) 可按0.24V考慮。
信息產業部發布的《通信用配電設備》(YD/T 585-1999)規定，直流配電屏電壓降≤500 mV(環境溫度20℃，通以直流配電屏的額定電流時;對直流配電設備設有限流電阻的輸出分路的負載端子不進行直流配電設備的電壓降實驗)。直流配電屏內放電回路壓降(U3)可按0.5V考慮。
放電回路全程壓降確定時，可供分配的壓降為U2、U4、U5，應合理的分配各段壓降，如何計算U2、U4、U5，在此不展開論述。
為滿足通信設備負載端子電壓變動范圍，通常直流配電屏設置不宜距通信設備過遠，同時蓄電池設置不宜距直流配電屏太遠。在蓄電池放電終止電壓一定時，放電線路太長，線路上壓降增加，為減小壓降，就要增大導線截面積，通常，要把導線截面積控制在可操作的范圍內。現在，蓄電池與直流配電屏連接一般不采用硬銅母排，多采用軟電纜。一般情況下，蓄電池至直流配電屏電纜不要多于RVVZ-240電纜4根，多了，極難接線。
解決放電回路中線路上壓降過大的另外一個辦法是犧牲蓄電池容量，提高放電終止電壓。
蓄電池額定容量，我國采用的是10小時率標稱值(國外有的采用8小時率標稱值)，即在環境溫度為25℃、蓄電池以 10小時率電流放電、在放電終止電壓為1.80 V/只時，蓄電池放出的容量為其額定容量。
蓄電池放電終止電壓的設置，歸根到底是由通信設備受電端子上電壓變動范圍(-40～-57V)決定的。受電端子上電壓低于-40V，通信設備無法工作。交換局配置的蓄電池，放電終止電壓通常設置在1.80V/只。如果放電回路中線路上壓降過大，為使通信設備正常工作，不妨把蓄電池放電終止電壓設置在1.81～1.85V/只。
蓄電池在放電終止電壓1.81～1.85V/只，時放出的容量小于其額定容量。犧牲了蓄電池容量，可能滿足不了對通信設備的放電時間，要相應增大蓄電池的配置。放電終止電壓為1.81～1.85V/只時蓄電池的放電性能，需查閱相關數據。
如果通信設備電壓范圍較寬，同時蓄電池組、直流配電設備、通信設備三者相距較近，可把蓄電池放電終止電壓設置在1.75～1.79V/只，使蓄電池放出較額定容量更多的容量。
3.2 直流系統設置
在直流供電系統中，通常蓄電池組接入與通信負載直流引出為同一個直流配電屏，或者是屏頂母線相通的幾個直流配電屏。也可根據實際情況，靈活設置。
例如，某局電力電池室位于地下室，交換機房位于樓上四層，電纜走公用電纜上線井。由于直流配電屏距通信設備很遠，同時為避免以后交換設備擴容，公用電纜上線井內無法布線，該局采用的供電系統，把常規直流配電屏一拆為二，
直流屏(1)解決蓄電池的充、放電，直流屏(2)提供通信設備所需直流端子。直流屏(1)至直流屏(2)的連接電纜按該局交換滿容量(即終局容量)的直流負荷設計。
鑒于公用電纜上線井內電纜較多，同時兩個直流屏相距較遠，為系統安全起見，直流屏(1)至直流屏(2)的連接電纜未從直流屏(1)的屏頂母線直接接至直流屏(2)的屏頂母線。
由于該局直流負荷大、供電線路長，蓄電池放電終止電壓設置高于1.80V/只，即蓄電池組放電終止電壓高于通常的43.2V。
對于分樓層設置多個電力電池室的情況，也不會由此帶來維護上的不便。因為現在電源設備本身的各種保護和控制功能比較完善，自動化程度和可靠性較高，維護人員可通過監控系統，查看設備的運行情況甚至控制相應設備，改變其運行方式。
3.3 高、低阻配電系統與電力設備平面布置
如果有多套電源系統同室安裝，就要為每套系統都留出足夠的擴容空間，避免留下隱患，電源設備布置應整齊、有序。
傳統的低阻配電系統，通信設備自配有電源分配柜，把從直流配電屏引來的直流電進行再次分配，供給通信設備用電。通常1個交流配電屏、2個直流配電屏、2～3個開關電源架即可滿足系統要求。生產廠家不同，每架開關電源容量從600～1 200A不等。我國使用的通信設備，除瑞典愛立信公司的程控交換設備外，都采用低阻配電系統。
地高阻配電系統中，各分路中都接有一定阻值的電阻，防止因某一負載分路發生短路而引起配電系統電壓瞬變，影響其他分路負載的正常工作，目的是提高系統的可靠性。
蓄電池放電時，由于每一放電回路都接有電阻，串聯電阻上產生電壓降，會導致負載電壓降低。為使串聯電阻的大小與負載電流恰當匹配，每一放電回路的電流都很小。每個交換機柜都需從直流配電屏引2～6路的電源線。根據容量不同，一套交換設備一般需從直流配電屏引數百條電纜。
高阻配電系統不宜設置在距交換設備較遠處，距離遠了，每一分路的電纜線經就要加大。數百條、成捆的電纜走較長的距離，不方便，也不安全。在瑞典，高阻配電系統的配電柜有時就與交換設備同行(列)安裝。
一個高阻直流屏通常能提供一百多個小分路，要為一套高阻配電系統留出3～4個直流屏空間。高阻直流屏分兩種，有的可接入蓄電池，有的不可接入蓄電池，僅提供高阻配電端子。相對于可接入蓄電池的高阻直流屏而言，不可接入蓄電池的高阻直流屏通常能提供較多的高阻配電端子。
與開關電源配套使用的交流配電屏容量通常為400 A，交流引入線的選擇應能滿足交流屏的額定容量。載流量為400 A的交流三相電纜較粗，工程實踐中，建設單位往往提出，一套電源系統(包括UPS不間斷電源)的交流負荷其實不大，耗電量最大的機房空調設備配有專用的交流屏，希望選擇線徑細一些的電纜，便于施工。解決此類問題的方法，可以考慮多套電源系統合用交流配電屏。電力電池室設有多套電源系統時，根據實際情況，不是每套電源系統都必須配置交流配電屏。
4 結束語
電源是通信網絡的重要組成部分，在通信網中起著重要的作用，應重視通信電源的建設。
直流通信設備的負荷電流隨著系統電壓的降低會逐漸增大，通信電源設備的配置應該滿足設備的最大負荷。整流器的配置應以通信設備的功率為依據，同時設置合適的蓄電池充電電流。
交換局配置的蓄電池，放電終止電壓的設置不要局限在1.80V/只，可根據不同情況，靈活設置在1.75～1.85V/只。
根據用電設備種類不同，設置多個電力電池室是可行的，不會因此帶來維護的不便;布置電力電池室，要給擴容設備留出足夠的空間，避免給電源設備擴容帶來不便。
