通信电源设计中的创新思维应用研究

郑晓兰，伊 林

（1.民航贵州空管分局，贵州 贵阳 550012；2.贵州交通信息与应急指挥中心，贵州 贵阳 550003）

0 引 言

在通信行业中，人们常常把通信电源系统比作通信系统的心脏。近年来，民航通信网络持续快速发展，网络业务量急速增长，通信电源的质量将直接影响民航通信网络的平稳运行，甚至关系到民航的持续发展和航空安全。通信电源功率各异，对供电质量要求不同，需通过设计增强通信电源的可靠性。一般直流电压主要为24 V和-48 V，交流电压为220 V和380 V。通信电源种类较多，存在一定的冗余，客观上加大了设计难度。基于此，为提高通信电源可靠性、稳定性和高效性，更好地满足民航通信业务发展的各种需求，探析通信电源设计中创新思维应用方略显得尤为重要。

1 通信电源设计中创新思维应用的必要性

1.1 增强通信电源运维管控的有效性

当前，通信电源在创新思维加持下朝着数字化、信息化和智慧化方向改进，可运用计算机测控通信电源。将监控点设置在通信基站电源设备所在系统内，运用IT技术对有关设备进行遥控、遥信、遥测，实时了解通信电源设备运行动态，整合相关数据信息，为科学处理通信电源故障、保障电信系统安全稳定提供依据，使通信电源运维管控更为高效，凸显通信电源设计中创新思维应用的必要性。

1.2 减少通信电源成本费用

为提高通信服务质量，满足社会各界通信需求，电信系统不断扩展。在有关系统改建、扩延过程中，需投入较多通信电源设备。在通信电源设计中应用创新思维，遵循因地制宜、科学高效理念，立足系统本身，践行总电规定，运用电源设备自由组态，尽量减少电源设备数量，避免电信系统存在冗余，同时可降低运维成本，在新设备、新技术创新应用前提下实现无人值守、少人值守目标，降低人力成本，推动通信电源设计朝着低耗高效方向可持续发展。

1.3 为通信行业未来发展奠定基础

通信电源设计中创新思维的应用可渗透在监控、管理等各个方面。在研究创新思维应用情况时，可积累“三遥”功能、集中监控以及设备研发等技术应用经验，充分发挥IT技术应用优势，增强通信电源供电稳定性、有效性和效益性，为助推通信电源设计管理对策推陈出新指明了方向。同时，创新思维的应用可提升通信行业工作人员的专业素养，继而引领通信行业不断发展，为更多新型创新技术推广应用给予支持[1]。

2 通信电源设计中创新思维的应用关键

2.1 选 址

通信机房设计需从电信系统整体发展角度出发应用创新思维，不可随意摆放电源设备，需考虑空调送风、消防通道预留等问题，合理安排布局。到选址现场后，需先掌握市电引入情况，了解通信机房结构、位置、楼间电源上下线路由等信息，从电源线走地槽和走竖井角度出发，提高设计的有效性。结合实际情况规设通信机房、油机房和电力主机房高度，确保线缆长度合宜。了解电信系统内通信设备用电、空调用电、照明用电等情况，根据通信电源设备近期或计划安装需求估算机房直流和交流总负荷。记录专业通信机房详细情况，了解电源设备组成，保障常用设备运行稳定（见表1）。在此基础上应用创新思维科学选址，满足通信电源系统设计及应用需求。机房墙体需选用绝热建筑材料，减少冗余通信电源设计环节，降低机房能耗。

2.2 布 线

为保障电源系统设计科学高效，减少导线用量，需保障该系统与负荷中心距离较近。在线路较长的情况下，为满足载流电压需求，考虑优化导线截面积，在运维、性能、导线长度等因素共同作用下选择敷设方式，提高布线设计中创新思维的应用质量。以接地系统设计为例，需根据直流电压降允许值域设计直流电源接地线截面积。通常情况下，多股铜导线截面积为35～90 mm2。在接地线两端需加强电气保护和防腐处理，切忌将熔断器、开关加装在交流中性线内，仅能用电源设备敷设接地线，保障电气连通效果较优，使地下接地网结构更稳定（见图1），为创新思维在通信电源设计中的妥善运用奠定基础。

图1 通信电源工程地下接地网设计图例

2.3 供 电

在通信电源设计过程中，混合供电、分散供电以及集中供电较为常用，需根据电源系统构成差异妥善选择供电模式。在通信楼内电源设备不断增多的背景下，供电容量、安装电源设备面积随之增加，供电方式需在创新思维加持下灵活应用，赋予供电方式混合性、针对性、契合性，在应用创新思维基础上助推通信电源供电系统设计朝着体系分散化、设备集中化方向发展，使供电系统更多元，优化供电模式，落实通信系统节能降耗创新设计目标[2]。

3 通信电源设计中创新思维应用原则

3.1 依 规

为保障通信电源设计科学可靠，需根据《通信电源设备安装工程设计规范》展开实践活动，要求通信电源安装设计遵循国家技术政策，执行国家消防、防震、放空以及环保等标准，在保障设计质量的基础上考虑维护、安装和使用便捷性，保障极端恶劣条件下的通信安全。应用创新思维设计的通信电源需符合电信设备信息产业入网要求，未经许可设备不得参与设计活动。根据抗震设防烈度特殊要求的地区，通信电源、交换、传输等主要设备设计需要针对设备进行检测，检测不合格的电源设备不得设计应用。创新思维应用方案需与通信电源系统规划建设的长期发展目标一致，综合考虑经济效果、发展动态、设备寿命以及改建（扩建）可能等因素，继而选择成本较低、技术先进、科学实用、切合实际的通信电源创新设计对策[3]。

3.2 合 理

通信电源设计中，创新思维的应用需充分考虑建成投产5年左右效益，确保蓄电池组设计符合系统近期配置要求。整流设备设计能满足该系统的近期配置需求，同时通信用交流配电设备和直流配电设备需分别与电信系统远期、近期配置实况高度契合，增强通信电源设计的合理性。以通信局站蓄电池配置为例，通常情况下规设2组容量相等蓄电池组，如小容量局站可规设100 Ah、200 Ah蓄电池。若选用200 Ah电池，可并联使用同型号、同厂家、同容量、出厂日期差距小于1年的100 Ah蓄电池。在涉及替换既有电池组的情况下，若少数2 V电池存在老化问题，加之电池组使用不大于3年，其余电池质量合规，可单独替换老化电池，否则需全部替换。电池容量单组小于200 Ah时，可设计应用12 V单体电池；若电池容量单组大于200 Ah，可设计应用2 V单体电池。在创新思维应用过程中，通信电源设计全新电池组可运用阀控密封免维护电池。

表1 常用设备运行参数

3.3 高 效

基于影响通信电源设计中创新思维应用要素较多，如电信系统扩建（改建）、设备稳定性、设计成本等，需遵循科学高效原则，关注设计中创新思维应用安全性、稳定性、经济性、可靠性和可行性，保障设计综合效益。以交直流电源线配置为例，根据《通信电源设备安装设计规范》选用铜质配线。若连接铝质架空电线，需用铝芯电力电缆，避免不同金属连接出现电化腐蚀现象。相同路径内直流电源线、交流电源线间隔大于100 mm时，为降低设计成本，在创新思维加持下，设计人员可用大线径取代用量较少线径以趋近线缆，同时简化线缆系统，方便日后运维，使通信电源设计中创新思维应用更高效[4]。

4 通信电源设计中创新思维应用方略

创新是通信电源设计发展内驱动力，为新技术、新理论、新模式的引入铺平道路。实践证明，只有通信电源设计不断创新，才能助推产品开发、系统管理、人才培养、国家规定等方面与时俱进。创新思维并非完全摒弃既有思维，而是契合实际探寻更优通信电源设计出路，提高通信系统综合服务质量，满足新时代通信系统的发展需求。通信电源是通信系统心脏，是保护通信设备稳定运行的关键。历经多年改革，通信电源设备推陈出新，用智能系统取代传统通信电源系统，支持着创新思维的广泛应用，使我国通信电源设计质量不断提高。

4.1 在蓄电池改进中应用创新思维

传统直流系统配置2组蓄电池，每组蓄电池正负极在独立直流配电屏及线缆内连接。改进后的蓄电池组正负极可连接到一起，以公用线缆为依托，连接直流配电屏正负两极。改进后蓄电池若其中一组出现故障，可增加蓄电池直流配电屏与正极之间线缆截面积，继而降低线缆电压，确保蓄电池容量能得到充分应用，在强化蓄电池使用性能的同时有效节约电能，落实提质降耗蓄电池创新整改目标[5]。

4.2 在开关设计中应用创新思维

为解决传统通信电源设备开关设计问题，引入并联开关。以UPS系统为例，传统UPS系统在供电过程中需要更多蓄电池，确保UPS均有配套蓄电池组。若其中一台UPS发生故障且需要检修，相关蓄电池将无法运用。应用创新思维引入并联开关，系统在运转过程中开关断开，不影响系统提供电能。在UPS出现问题进入运维状态后，蓄电池并联开关随之闭合。此时与故障UPS相连的蓄电池可在并联开关作用下接入通信电源系统，并在此基础上增加蓄电池容量，提高通信电源系统内蓄电池利用率。

4.3 在直流远供技术优化中应用创新思维

以通信网络固有DC -48 V为依托，发挥直流远供技术作用。网络远端供电设备选用高压直流浮地输电模式，应用创新思维改进直流远供方式，用局端配电取代远端配电，使远端配电功率损耗有所减少，节约供电传导能耗，一定程度上降低了通信电源设计成本。同时，做好蓄电池组、开关电源以及UPS设备远端设置工作，针对基站塔进行改善，提高直流远供技术的应用有效性。根据市场实际应用场景，灵活选择双端供电模式。受电端、供电端均利用远供电设备，为此供电电压可设计为DC 380 V，其传输电流约为交流供电量的1/2，约为远供单端供电量的73%，在此基础上降低线缆截面积，降低通信电源设计成本。直流远供技术创新应用范围较广，适用于各类远端电源设备，尤其是低功耗电源设备，以及ONU、RRU、WLAN、直放站以及基站等室外型电源设备。它在农村、山区、地铁沿线、高铁、高速公路以及边远遥控台站等特殊场景内应用较为稳定，同时可强化通信电源系统管理能力，提高特殊场景内电源设备运行效率及管控质量[6]。

5 结 论

综上所述，在通信电源设计中应用创新思维对提升其工作安全性、提高通信电源设备管理及运维效率具有积极意义。为有效运用创新思维，需技术人员学习进取、敢于实践，结合通信电源系统发展实况，遵循国家规定合理选择供电方式、合理布线和合理选址，在蓄电池改进、开关设计及直流远供等技术优化环节加强创新，继而助推通信电源系统良性发展，以满足民航通信网络的稳健发展。