核心网设备集中化后直流设备供电优化方案研究

卢玢鑫　张巍山　崔鹏飞

摘要：随着网络规模的发展，核心机房设备需要扩容，同时由于集团倡导的核心网设备大区集中化，大区中心机房电力供电压力增大，但受限于电力机房面积，增加开关电源难度很大，因此对于现有直流设备供电进行优化，充分利用现有电源设备的供电能力就显得尤为必要，本文试就这一现象，探讨设置交换机房直流分配柜，优化电源设置及后期更改维护的方案。

关键词：直流屏；直流电源柜；分配柜；割接

一、常规直流设备电源规划方式及其弊端

目前，核心机房直流设备引电方式为在核心机房设置一定数量的直流电源柜，再将电源柜连接至电力室的直流开关电源，在此规划方式下，需考虑核心机房直流电源柜的预计负载及开关电源系统的预计负载，以保证各开关电源系统的负载满足规范要求，在市电出现故障后可保证一定的放电时间。

常见规划举例如下图所示：

在设置直流电源柜时会根据位置所能负载的机柜数量及所負载系统的远期功耗来估算其远期电流，合理设计其最大负荷，再根据各直流电源柜的预计负荷考虑连接电源系统的方案。直流电源柜的远期耗电考虑的是长远规划，很可能在较长一段时间内都达不到规划值，如果均按其长远规划负载规划，会造成直流电源系统的长时间低负荷运行，需建设的直流电源系统数量增多，因此在规划直流电源系统的负载时会在直流电源柜规划之和的基础上取一定系数。

由于网络发展及设备耗电预测的不确定性，同时由于近两年来老旧设备被替换退网增多，因此会出现各直流电源系统负荷的不均。出现个别直流系统负荷较高，达到规范上限，而个别直流系统轻载的现象。而受限于机柜位置规划及距电源柜距离等因素，扩容设备不能从其它电源柜引接电源，而面临不得不做电源割接的情形。

在面临需做电源割接的情况下，常用的两种割接方式：方式一是割接直流电源柜至另一套开关电源，方式二是割接设备至另一套直流电源柜。方式一在电源设备侧操作，重新布放线缆少，可调整负荷大；方式二在设备侧操作，同时风险大，一般需设备下电重启，重新布放电缆多，可调整负荷小。因此在实际网络运行中一般进行的电源割接均采用方式一。

方式一的割接方法如下：由被割接电源柜布放电源线至新的电源系统直流屏；将两套开关电源并联，以保持两套开关电源的电压一致；之后主备路分路实施割接。，需做电源割接时又会出现电源线难以利旧，布放困难等情况，加大了施工及维护方案的困难度

上述割接方式在实施中容易遇到的缺点在于割接电源柜需重新布放电源线至开关电源，且电源线一般均为多条240mm2线径的电源线，投资大；同时旧的电源线一般拆除困难，占用走线空间较多，久而久之走线空间浪费严重。

因此现有的供电方式加大了施工及维护方案的困难度，同时很难做到各开关电源间负荷的相对均衡，间接增加了电源设备的配置数量，对电力机房面积需求加大，不利于投资及机房空间的利用。

二、交换机房直流分配架设置方案

现有直流配电屏分为输入和输出两类端子，输入端接整流设备，输出端接直流电源柜。基于在电力室直流屏与核心机房直流分配柜间线缆连接后调整困难的因素，本文提出设置一种直流电源分配架，安装于交换机房近电力机房端，机架双面设置，两面分为配电侧及设备侧，配电侧端子接电力室直流屏，设备侧接直流配电柜，配电侧与设备侧之间用电缆以跳线方式连接，在需要做电源割接时，在配电柜内及配电柜间调整跳接电缆。

采用此改进型直流配电屏，有以下一些优点：

1.电源割接时操作简单方便，只需在交换机房侧操作，调整跳接电缆；

2.电源割接时无需重新布放直流电源柜至开关电源系统的电缆，节约投资，节省走线空间；

3.便于前期退网设备电源柜线缆的利旧，老旧设备入网时间早，线缆布放于最下层，完全拆除困难，新增分配柜后，可在交换机房将利旧线缆改接在近电力室端的分配柜上，便于利旧原有开关电源的供电余量；

4.方便各开关电源系统间的负荷调整以满足各种需求；如使各开关电源系统间负荷均衡、根据开关电源入网年限调整不同电源系统的负荷大小、根据负载业务类型、等级等调整开关电源负荷大小等；

5.利于开关电源的有序建设，在设备机房直流电源柜初载负荷较低时可考虑两套或多套直流电源柜共用一套开关电源，避免开关电源的过早投资建设。

三、结语

本文提出的交换机房直流配电柜，可以有效应对核心网设备集中化后直流设备供电需求加大的现状，解决现有电源系统维护中的一些问题，使电源系统更好的运行，同时也可以帮助电源系统的规划设计更高效，进而节约投资及机房空间。