通信機房開關(guān)電源系統(tǒng)改造方案

喬 棟

（中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京210019）

0 引 言

就目前的實際情況而言，通信電源對通信系統(tǒng)來說具有不可替代的重要作用，是通信系統(tǒng)最重要的動力支撐來源。通信電源可以為機房內(nèi)部所有通信設(shè)備的正常運行提供保障，是整個通信網(wǎng)絡(luò)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。一旦通信電源在實際使用過程中由于各種因素的影響產(chǎn)生故障，將不能保障為通信設(shè)備正常供電，可能出現(xiàn)通信電路中斷甚至引發(fā)通信系統(tǒng)癱瘓等問題，給社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大損失。因此，在日常工作過程中需采取積極措施，做好通信電源系統(tǒng)的管理和維護(hù)工作，才能夠保障正常發(fā)揮通信系統(tǒng)的作用，從而為人們的日常生產(chǎn)生活提供便利。

1 開關(guān)電源系統(tǒng)改造的重要性

開關(guān)電源系統(tǒng)對通信電源系統(tǒng)的正常運行來說有著不可替代的重要意義。開關(guān)電源系統(tǒng)的有效運行，可以給各種類型的通信設(shè)備提供安全可靠的直流電。為了滿足人們的用電需求，延長開關(guān)電源的使用壽命，在開關(guān)電源上配備了諸多零部件，包括交流配電、直流配電、整流設(shè)備、蓄電池組以及監(jiān)控設(shè)備等部件。因為開關(guān)電源系統(tǒng)提前進(jìn)行了精密設(shè)計，且相關(guān)設(shè)計人員采取了保證其安全運行的一系列積極措施，所以開關(guān)電源系統(tǒng)在實際使用過程中具有非常高的可靠性和穩(wěn)定性，可以為各種通信設(shè)備提供高頻率的直流電。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信行業(yè)迎來了發(fā)展契機，促使各種新興業(yè)務(wù)迅速推廣開來。同時，為了最大程度地滿足人們的需求，相關(guān)研究人員不斷采取積極措施增加通信設(shè)備的容量。這些變化使得機房對電能的需求量變得越來越大。就我國目前的實際情況而言，一些電源設(shè)備經(jīng)過長時間的使用，其內(nèi)部零部件已經(jīng)開始老化，且有一些電源設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了其規(guī)定使用壽命。這些電源設(shè)備由于不能有效保證其內(nèi)部性能，因此已經(jīng)無法滿足繁重的供電任務(wù)要求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電源設(shè)備也在不斷升級換代，使得機房必須采取積極措施開展高頻開關(guān)電源改造工作。通過合理改造不僅能夠提高通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少各種類型的故障給通信機房帶來的一系列安全隱患，還能夠滿足后期機房不斷增長的用電需求[1]。

2 開關(guān)電源系統(tǒng)改造方案研究

2.1 改造場景一

國內(nèi)某一機房當(dāng)前的內(nèi)部空間依然能夠滿足人們的實際使用要求。該地區(qū)的機房工作人員根據(jù)機房在發(fā)展過程中的實際需求，建立了一套開關(guān)電源系統(tǒng)用來代替舊的電源系統(tǒng)。在新的開關(guān)電源系統(tǒng)中，為了最大程度地滿足人們的需求，相關(guān)工作人員為其配備了新增交流屏（380 V/250 A）1架、整流屏（48 V/1 000 A）1架以及直流屏（48 V/2 000 A）1架。通過這些新設(shè)備的合理使用，可以使機房擁有更加強大的通信能力。同時，在改造后的機房實際運行過程中，要想保證機房直流負(fù)載能夠在較長的一段時間內(nèi)處于不斷電狀態(tài)，新的開關(guān)電源系統(tǒng)可以充分利用舊系統(tǒng)進(jìn)行彼此之間的配合割接。根據(jù)相關(guān)工作人員的現(xiàn)場調(diào)查工作結(jié)果來看，最終確定的改造方案如下。

第一，在改造工作的過程中，現(xiàn)場工作人員要嚴(yán)格按照國家相關(guān)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和施工現(xiàn)場的實際情況，將新的交流屏、整流屏以及直流屏根據(jù)通信系統(tǒng)的實際需求安裝在通信設(shè)備的左側(cè)位置。為了加強開關(guān)電源系統(tǒng)的性能，現(xiàn)場工作人員給新直流屏放置了電力電纜，并且將電力電纜經(jīng)過機房強電走線架布放至各個直流列頭柜。由于需要考慮該開關(guān)電源系統(tǒng)在實際使用過程中的具體需求，暫時不為其接入相應(yīng)的負(fù)載。但是，為了保證通信機房在實際使用過程中不會產(chǎn)生一系列安全事故，現(xiàn)場工作人員必須要為所有的電纜做好絕緣保護(hù)工作，才能保證通信機房的安全性[2]。

第二，為了使得新的設(shè)備在機房運行過程中能夠正常使用，需要為其提供電流位置。工作人員可以從現(xiàn)在已有的蓄電池組中布放相應(yīng)規(guī)模的電力電纜，并且將其連接到新的直流屏，使得新直流屏能夠通過供電池蓄電池組對其進(jìn)行供電操作?？紤]到通信機房的實際需求，原有的舊直流屏的電力電纜依然可以正常使用，不對其進(jìn)行相應(yīng)的拆除操作。為了避免新舊系統(tǒng)在實際運行過程中出現(xiàn)兼容問題，需要現(xiàn)場工作人員采取積極措施相應(yīng)調(diào)整新舊整流系統(tǒng)的工作頻率，最終使得兩套系統(tǒng)在實際使用中產(chǎn)生的頻率能夠同步。

第三，為了保證通信設(shè)備的正常運行，減小電源設(shè)備故障對其的影響，現(xiàn)場工作人員需要使用雙電源對所有的機房通信設(shè)備進(jìn)行供電操作。在實際供電過程中，選?、窈廷蚵分鹨桓罱拥姆绞剑雅f直流屏上所具有的負(fù)載割接到新的直流屏上。在具體割接過程中，工作人員可以先把負(fù)載Ⅰ路割接到新直流屏，Ⅱ路依然保持原有的狀態(tài)，等Ⅰ路的供電工作達(dá)到正常水平之后，再按照同樣的方法將負(fù)載Ⅱ路割接到新的直流屏上。工作人員還需要在割接的整個過程中采取積極措施，保證直流負(fù)載能夠一直處于不斷電狀態(tài)。

第四，工作人員需要采取積極措施進(jìn)一步斷開舊交流屏輸入端的供電。為了方便后續(xù)工作的進(jìn)行，工作人員需要把舊交流屏所承擔(dān)的一系列負(fù)載割接到新的交流屏上。現(xiàn)場工作人員需要把現(xiàn)有交流輸入電流電力電纜割接到新的交流屏上，以保證新交流電力的正常供應(yīng)。在整個割接工作過程中，為了防止設(shè)備出現(xiàn)故障，現(xiàn)場工作人員需要保證設(shè)備的負(fù)載都是由蓄電池組供電。

第五，現(xiàn)場工作人員在拆除舊交流屏、整流屏、直流屏以及相關(guān)纜線的過程中，為了保證操作人員的人身安全，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆绞綄π麻_關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作，并且仔細(xì)觀察新開關(guān)電源系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保所有的負(fù)載都保持在正常運行狀態(tài)，從而為最終完成開關(guān)電源系統(tǒng)的改造操作提供保障。

2.2 改造場景二

在該改造場景中，機房的空間位置相對來說略顯不足，并沒有多余的位置進(jìn)行新電源機架的安裝。機房經(jīng)過多年的發(fā)展，原有的開關(guān)電源系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足通信機房實際使用的需求，因此需要新建一套開關(guān)電源系統(tǒng)替換舊的電源系統(tǒng)。為了滿足通信機房在發(fā)展過程中的新需求，需要為新的開關(guān)電源系統(tǒng)配備交流屏（380 V/250 A）1架、整流屏（48 V/1 000 A）2架以及直流屏（48 V/2 000 A）1架。新設(shè)備安裝過程中難免會受到機房內(nèi)部環(huán)境因素的一系列限制，因此這些新增的設(shè)備只能在原來的位置上進(jìn)行相應(yīng)的安裝操作。根據(jù)相關(guān)工作人員現(xiàn)場調(diào)查工作的結(jié)果，提出了如下的具體改造方案[3]。

第一，由于舊系統(tǒng)已經(jīng)擁有了兩架支架直流屏，現(xiàn)場工作人員全面分析這兩架直流屏所承擔(dān)的負(fù)載后，把負(fù)載量相對較少的一個直流屏負(fù)載通過一定的方式割接到舊直流屏A上。同時，現(xiàn)場工作人員需要采取合理的方法拆除直流屏壁，從而騰出安裝空間用以安裝新的直流屏。為了保證操作人員的人身安全，所有的操作必須嚴(yán)格按照國家規(guī)定的要求進(jìn)行，而現(xiàn)場操作人員需采取積極措施做好自身的安全防護(hù)工作。

第二，現(xiàn)場工作人員需要從該機房現(xiàn)有的蓄電池組中布放一定數(shù)量的電力電纜到新的交流屏和直流屏，從而使直流屏能夠通過現(xiàn)有的蓄電池組對其進(jìn)行供電工作。為了保證其他設(shè)備不受新直流屏的影響，應(yīng)該保留原有到直流屏的電力電纜。

第三，為了保證機房通信設(shè)備的電力供應(yīng)，改造方案中所有的機房通信設(shè)備都采用雙電源進(jìn)行供電。在實際改造工作過程中，將Ⅰ和Ⅱ路電流采用逐一割接的方式，不斷把舊直流屏A上的負(fù)載割接到新的直流屏上。在這一過程中，現(xiàn)場工作人員需要采取積極措施把負(fù)載Ⅰ路割接到新的直流屏上，Ⅱ路保持原有的狀態(tài)不變，等到Ⅰ路供電處于正常狀態(tài)時，按照相同的步驟把負(fù)載Ⅱ路的負(fù)載割接到新的直流屏上。通過這樣的方式可以保證直流負(fù)載在實際割接過程中不會出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象。當(dāng)整個割接工作完成后，現(xiàn)場工作人員需要拆除直流屏A，從而騰出位置用來安裝新的交流屏[4]。

第四，在進(jìn)行新整流屏安裝工作的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合機房內(nèi)部環(huán)境的實際情況，在合適的位置上布放相應(yīng)的電力電纜，并且把電力電纜連接到新的交流平和新的直流屏上為其供電。

第五，上述操作完成后，現(xiàn)場工作人員需要斷開舊直流屏輸入端供電，并且把交流屏所產(chǎn)生的負(fù)載通過科學(xué)合理的方式割接到新的交流屏上。為了保證新交流屏電力供應(yīng)工作的正常進(jìn)行，工作人員需要把現(xiàn)有交流輸入電力電纜割接到新的交流屏上。上述工作需要采取科學(xué)合理的方法以保證設(shè)備在實際使用過程中相應(yīng)的負(fù)載都是由蓄電池組正常供電。

第六，當(dāng)新設(shè)備的安裝和供電操作完成后，現(xiàn)場工作人員不僅需要拆除剩余的設(shè)備，還需要拆除一些無法發(fā)揮作用的纜線。完成這些工作后，打開新的開關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試工作。調(diào)試過程中，現(xiàn)場工作人員需要仔細(xì)觀察系統(tǒng)在實際運行過程中的狀態(tài)，當(dāng)所有設(shè)備都正常運行后，說明相應(yīng)的改造內(nèi)容都已完成。

2.3 改造現(xiàn)場三

某個機房經(jīng)過長時間的使用，內(nèi)部整流屏中的各個零部件都已經(jīng)處于老化狀態(tài)中，無法滿足機房通信設(shè)備在實際使用過程中的需求。因此，需要采取積極措施對整流屏進(jìn)行原機架的升級改造。在升級改造過程中，為了使改造工作更加順利，需要充分利用機房內(nèi)部一套備用開關(guān)電源，使其作為臨時電源系統(tǒng)進(jìn)行割接工作。為了保證各項工作的正常進(jìn)行，這一臨時電源系統(tǒng)在實際使用過程中所具備的負(fù)載能力應(yīng)該滿足割接負(fù)載的實際容量[5]。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果，最終制定以下的改造方案。

第一，在改造工作正式開始前，現(xiàn)場工作人員需要采取積極措施監(jiān)測備用開關(guān)電源的運行狀態(tài)，保證該臨時電源系統(tǒng)在實際使用過程中能夠處于安全運行的狀態(tài)，從而給機房負(fù)載提供可靠的電源環(huán)境。

第二，工作人員需要把現(xiàn)有開關(guān)電源的蓄電池組和備用開關(guān)電源的電池組進(jìn)行并聯(lián)，從而使兩套電源能夠并行為其他設(shè)備供電。

第三，需要保證所有的控制模塊能夠依次關(guān)閉整流屏上所有的整流模塊，后續(xù)可以將整流模塊采用主機拆除的方式進(jìn)行拆解。

第四，按照原定的計劃內(nèi)容對整流屏機架進(jìn)行升級改造操作。

第五，現(xiàn)場工作人員需要將臨時電源系統(tǒng)上連接的電力電纜斷開，然后在交流屏上打開新改造整流屏的輸入電源，并且采取積極措施檢查各個模塊是否能夠正常使用。

第六，通過一定的方式適當(dāng)調(diào)節(jié)新改造整流屏控制模塊的各個參數(shù)，使其運行系統(tǒng)的參數(shù)能夠處于正常狀態(tài)。當(dāng)所有工作完畢后，不僅需要觀察電源系統(tǒng)是否能夠正常運行，還需要保證所有的負(fù)載都能夠正常使用，以進(jìn)一步進(jìn)行改造。

3 結(jié) 論

本文全面分析通信機房開關(guān)電源系統(tǒng)改造，并且依次根據(jù)各個機房的實際情況提出相應(yīng)的改造方案，使得機房通信設(shè)備的容量得到了實質(zhì)性增長，進(jìn)一步滿足了人們的需求。