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摘要：闡述雙通信電源系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)場景，通過優(yōu)選母聯(lián)開關(guān)配件、完善在線監(jiān)測模塊、優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)、設(shè)計(jì)負(fù)載保護(hù)模塊等策略，維護(hù)雙通信電源系統(tǒng)良性運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：雙通信電源系統(tǒng)，自動(dòng)母線開關(guān)，蓄電池組。

0引言

雙通信電源系統(tǒng)是由兩個(gè)通信電源系統(tǒng)形成的供電系統(tǒng)。在其運(yùn)行中，雙母線開關(guān)自動(dòng)化設(shè)計(jì)，能夠有效針對母聯(lián)充電狀態(tài)給出應(yīng)對反應(yīng)，而后可在開關(guān)連接中，維護(hù)通信電源的運(yùn)行安全，并在獨(dú)立電源運(yùn)行期間建立互通的連接渠道，使之保有良好的運(yùn)行狀態(tài)，以供雙通信電源系統(tǒng)為供電企業(yè)給予安全保障。

1雙通信電源系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

雙通信電源系統(tǒng)實(shí)則是由是兩個(gè)相對獨(dú)立的通信電源組合而成。作為供電業(yè)務(wù)中的重要部分，一旦通信電源出現(xiàn)故障，將直接引起斷電情況，繼而削弱供電效益。而對單獨(dú)的通信電源進(jìn)行分析時(shí)，可了解到：它的組成結(jié)構(gòu)多包含直流變換器以及蓄電池組、直流配電設(shè)備與整流設(shè)備等，搭配著配電線路實(shí)現(xiàn)直流供電。若對其進(jìn)行分類，可歸納為高壓系統(tǒng)、低壓變配電系統(tǒng)、集中監(jiān)控與防雷接地系統(tǒng)等，每個(gè)系統(tǒng)在其運(yùn)行中都發(fā)揮著一定的效用。在供電系統(tǒng)運(yùn)行中，通常以家庭電路電源為連接主體，這就導(dǎo)致通信電源系統(tǒng)自身所占比例并不大，但它的作用較為顯著，若缺乏通信電源系統(tǒng)，供電企業(yè)將無法為用戶提供供電服務(wù)。因此，相關(guān)人員需意識到通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)勢。針對雙通信電源系統(tǒng)，在其運(yùn)行中，能夠及時(shí)調(diào)整蓄電池組的供應(yīng)狀態(tài)，從原本的正常供電模式轉(zhuǎn)換為負(fù)載供電模式，由此達(dá)到一個(gè)備用供電的目的。一般蓄電池組能夠保持六小時(shí)以上的電能供應(yīng)能力。若超出八小時(shí)，此時(shí)必然引起斷電問題。所以，在獨(dú)立的通信電源中設(shè)計(jì)自動(dòng)母線開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩臺電源裝置的負(fù)載轉(zhuǎn)移，與以往的母線開關(guān)功能相比，不需要到達(dá)故障現(xiàn)場即可操作開關(guān)，保持持續(xù)供電[1]。

2雙通信電源系統(tǒng)自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)設(shè)計(jì)因素

蓄電池容量不足。對于雙通信電源系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通信電源間母線開關(guān)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，還應(yīng)當(dāng)從不同場景下，對設(shè)計(jì)方案加以完善，以此增強(qiáng)自動(dòng)母線開關(guān)的適應(yīng)性，維持雙通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。其中較為常見的場景是蓄電池容量不足，在此種情況下，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)失壓狀況，致使系統(tǒng)很難進(jìn)行負(fù)載供電。相關(guān)人員可從雙通信電源系統(tǒng)的蓄電池組容量處設(shè)計(jì)母聯(lián)開關(guān)。面對此種運(yùn)行條件，自動(dòng)母線開關(guān)在其設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)切實(shí)解決線路環(huán)流問題，由此改善電壓在電源壓差環(huán)境下，對系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響。例如,在雙通信電源系統(tǒng)中，母聯(lián)開關(guān)啟動(dòng)時(shí)，若兩個(gè)通信電源存在壓差，可參照下述公式求出環(huán)流值，由此判斷是否會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生故障隱患。如式（1），式中△U、I1、I2、r1、r2分別代表的是通信電源壓差、負(fù)載電流、開關(guān)閉合后負(fù)載電流、蓄電池組電阻。若代入相關(guān)數(shù)值發(fā)現(xiàn)其電流值已然超過安全標(biāo)準(zhǔn)，極易引發(fā)斷電問題，需實(shí)現(xiàn)母線開關(guān)的自動(dòng)化控制。（1）蓄電池遭遇故障。蓄電池組是通信電源中較為主要的結(jié)構(gòu)，若遭遇故障，也會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。此時(shí)，若母聯(lián)開關(guān)保持閉合狀態(tài)時(shí)，也會(huì)因環(huán)流而損害系統(tǒng)中各個(gè)配件。在此種場景下，關(guān)于自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)盡量在其閉合后，實(shí)現(xiàn)雙通信電源系統(tǒng)電壓的遲緩上升，并在杜絕環(huán)流的基礎(chǔ)上，有效改善雙通信電源系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。母聯(lián)開關(guān)負(fù)載短路。雙通信電源系統(tǒng)在其出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的負(fù)載電壓無法保持原有狀態(tài)，一旦電壓瞬間降低，火災(zāi)母聯(lián)開關(guān)閉合以后出現(xiàn)瞬間升壓情況，都不利于維護(hù)系統(tǒng)安全，甚至加劇故障風(fēng)險(xiǎn)。因此，在自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)設(shè)計(jì)階段，需在其閉合前提供一個(gè)“過渡”條件，即運(yùn)用斷路器，積極應(yīng)對負(fù)載短路場景下的電壓閃絡(luò)問題。其中斷路器的額定電流可保持在20A左右，此時(shí)在開關(guān)自動(dòng)閉合后，即可在11ms時(shí)間內(nèi)斷開故障線路，由此保護(hù)通信電源運(yùn)行安全。

3雙通信電源系統(tǒng)自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)設(shè)計(jì)策略

優(yōu)選母聯(lián)開關(guān)配件。針對雙通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)時(shí)，還需要選擇適合的相關(guān)配件。一般情況下，為了滿足系統(tǒng)運(yùn)行中電路開關(guān)的響應(yīng)需求，需從多個(gè)不同類型的繼電器等配件中，選出響應(yīng)速度與之對應(yīng)的繼電器。由于電路常以μs作為響應(yīng)單位，此時(shí)應(yīng)當(dāng)以小型繼電器為主，進(jìn)而為通信系統(tǒng)給予可靠保障。此外，小型繼電器與大型繼電器比較，無論從投入成本還是占地空間上，前者優(yōu)勢較為顯著。在小型繼電器配件輔助下，盡管產(chǎn)生環(huán)流，其電流值也不會(huì)對系統(tǒng)帶來較大危害，相比之下安全性更強(qiáng)。完善在線監(jiān)測模塊。自動(dòng)母線開關(guān)的設(shè)計(jì)還可專門針對欠壓現(xiàn)象提出對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)路徑，其中以在線監(jiān)測模塊為主，可通過對電壓變化趨勢的監(jiān)測，掌握雙通信電源系統(tǒng)運(yùn)行中故障類型。在完善在線監(jiān)測模塊時(shí)，還應(yīng)當(dāng)保持輸出電壓的穩(wěn)定供應(yīng)，一旦在其監(jiān)測過程中采集到欠壓信號，此時(shí)將立即啟動(dòng)母聯(lián)開關(guān)，保持繼電器等配件快速形成連接狀態(tài)。在對系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)測時(shí)，還需要考慮當(dāng)前電路運(yùn)行中是否電能不足，此時(shí)若持續(xù)運(yùn)行，很容易導(dǎo)致后續(xù)出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。因此，在線監(jiān)測模塊的設(shè)定，可提高系統(tǒng)持續(xù)供電的可能性，使其在欠壓條件下，迅速給出母聯(lián)開關(guān)閉合指令，保持通信電源的順利連接，滿足雙通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行需求。優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)。無論是欠壓還是短路，都會(huì)導(dǎo)致雙通信電源系統(tǒng)受到一定侵害，此時(shí)還應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)自動(dòng)母線開關(guān)時(shí)，聯(lián)合自動(dòng)控制系統(tǒng)，優(yōu)化母線開關(guān)功能，使其在系統(tǒng)操作上表現(xiàn)出一定的自主性，避免通信電源出現(xiàn)故障。對于自動(dòng)控制模塊中自動(dòng)母線開關(guān)響應(yīng)單元的設(shè)計(jì)，一般可從下述兩個(gè)方向予以設(shè)計(jì)：（1）自動(dòng)母線開關(guān)的接點(diǎn)自動(dòng)化控制，在系統(tǒng)出現(xiàn)欠壓情況時(shí)，會(huì)生成欠壓信號，此時(shí)可在自動(dòng)控制系統(tǒng)中給出預(yù)警，并保持母線開關(guān)的接點(diǎn)連通，而后隨著雙通信電源系統(tǒng)逐漸恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)電壓值后，也會(huì)在系統(tǒng)中給出電壓恢復(fù)的提示，借此可再次為母線開關(guān)發(fā)出指令，使其斷開連接，借此運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)母線開關(guān)的自動(dòng)關(guān)閉與開啟。（2）在電壓從欠壓狀態(tài)恢復(fù)到正常電壓狀態(tài)后，母聯(lián)開關(guān)已經(jīng)關(guān)閉。但由于此時(shí)雙通信電源系統(tǒng)依然未完全實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，存在二次欠壓風(fēng)險(xiǎn)，故而會(huì)引起母線開關(guān)的間斷式連接，對于通信電源而言，也會(huì)產(chǎn)生一定危害。因此，還可設(shè)置復(fù)位按鈕，并且還需要采用自動(dòng)鎖定功能，對一分鐘以內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，于二次欠壓后持續(xù)閉合母線開關(guān)。對于母聯(lián)開關(guān)的關(guān)閉則需要依靠點(diǎn)擊復(fù)位按鈕，人工斷開母聯(lián)開關(guān)，進(jìn)而繼續(xù)進(jìn)入等待期，積極應(yīng)對欠壓問題，保持母聯(lián)開關(guān)的自動(dòng)化啟停。設(shè)計(jì)負(fù)載保護(hù)模塊。母線開關(guān)可通過閉合方式，實(shí)現(xiàn)雙通信電源系統(tǒng)中獨(dú)立通信電源的連接，借此進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)移，切實(shí)解決欠壓問題。而在負(fù)載短路故障中，還需要針對自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)做好防護(hù)工作，以免出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，致使系統(tǒng)無法及時(shí)響應(yīng)，維護(hù)電壓的平穩(wěn)。其中在設(shè)計(jì)負(fù)載保護(hù)模塊時(shí)，為了至少保證一個(gè)通信電源狀態(tài)正常，要求負(fù)載保護(hù)模塊能夠發(fā)揮出電壓檢測功能，一旦檢測到短路信號，需立即閉合母線開關(guān)，使之快速恢復(fù)穩(wěn)定電壓。對于負(fù)載短路的確定，多以電壓驟降、低電壓為主，在其達(dá)到負(fù)載短路響應(yīng)條件后，母線開關(guān)自動(dòng)閉合后，隨即啟動(dòng)自我保護(hù)功能，以免通信電源在短路故障下，對其線路帶來危害。因此，負(fù)載保護(hù)是處理負(fù)載短路問題中的重要部分，設(shè)計(jì)人員需從母線開關(guān)防護(hù)視角，于負(fù)載狀態(tài)下，確保母線開關(guān)能夠?yàn)殡p通信電源系統(tǒng)帶來可靠的保障服務(wù)，以免系統(tǒng)頻繁故障，增加供電企業(yè)的維修費(fèi)用。與傳統(tǒng)人工閉合方式比較，自動(dòng)母線開關(guān)設(shè)計(jì)后能有效縮短操作時(shí)間。

4結(jié)語

雙通信電源系統(tǒng)在其運(yùn)行過程中，若能積極設(shè)計(jì)自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)，可增加獨(dú)立電源的關(guān)聯(lián)性，維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行安全，使之產(chǎn)生持續(xù)供電效果。尤其在其出現(xiàn)負(fù)載短路現(xiàn)象時(shí)，此設(shè)計(jì)成果也能為其消除運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。對此，應(yīng)從母聯(lián)開關(guān)配件、在線監(jiān)測模塊、自動(dòng)控制系統(tǒng)、負(fù)載保護(hù)模塊等方面著手，由此為雙通信系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化帶來新指引。

參考文獻(xiàn)

[1]王福生,陳崢,胡博,豐田,王圣杰.雙通信電源系統(tǒng)自動(dòng)母聯(lián)開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2019,47(02):161-166.

作者：黃彬彬 單位：廣東南方電信規(guī)劃咨詢設(shè)計(jì)院有限公司