數據通信電源及高壓直流供電系統的分析

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摘要：數據通信是現階段社會應用不可缺少的內容，保證其供電的穩定性對于數據通信的功能發揮和價值提升有著重要的意義，所以研究數據通信供電的相關內容有著十分重要的現實價值。本文對數據通信供電的基本特點進行探討，并就我國數據通信供電的現狀，尤其是對交流UPS供電系統的可靠性、安全性以及工程設計等內容展開詳細的分析。與此同時，從高效節能的角度出發對直流供電系統以及其實施進行試點跟蹤，可以更好的發現問題并及時的解決，從而構建起價值功能更加完善的高壓直流供電新系統。

關鍵詞：數據通信；電源線狀；高壓直流供電；新系統

從目前的數據通信具體研究來看，各個國家的通信事業都是以電話為中心進行發展的，電話交換機的供電電源采用的是較為傳統的-48V電壓供電，而各國的計算機系統供電卻都是采用交流供電的體制，這種體制是由交流市電和交流UPS組成的交流系統供電。在進入21世紀之后，通信技術得到了飛速的發展，數據通信和互聯網得到了較為普遍的應用，在這樣的大背景下電信和信息技術實現了融合，這種融合使得通信機房內需要設置電信和數據通信設備，基于這樣的設備配置，通信電源設備和系統又出現了較為明顯的改變。簡言之，從目前的應用現狀分析來看，通信設備不僅需要直流供電，其中的服務器、路由器等計算機設備又需要交流供電，所以對整個系統的供電進行分析現實意義重大。

1數據通信設備供電系統現狀

從目前的數據通信設備供電系統現狀來看，當前使用的供電系統主要有兩種方式，一種是利用直流進行供電，另一種是使用交流進行供電，下文是對兩種供電的詳細分析。

1.1采用直流供電

在目前的數據通信設備供電當中，采用直流進行供電較為普遍。之所以要利用主流供電系統進行供電主要是因為從一系列的研究結果來看，直流系統供電是通信設備最可靠、最安全和經濟的供電方案。之所以此種供電系統可靠，主要是因為在長期的研究和發展中，-48V直流電源在電信行業中已經得到了規范化的應用。此系統通過一個統一的標準接口實現了對不間斷電話服務的提供，可靠性十分的顯著。再者，此系統采用的雙路輸入的供電方法也比較容易實現，所以其整體應用突出了經濟性。從最近的發展來看，我國數據通信取得了比較明顯的進步。在電源利用方面，-48V電源系統雖然還存在著應用，但是其效果卻已經明顯的弱化。從實際調查的結果來看，目前互聯網數據中心IDC機房耗電量高達幾百至幾千kW的負載如果仍然是使用-48V電壓，必然會出現設備利用效率降低、饋電導線界面加粗等突出的問題，所以在數據通信不斷進步基礎上，不少國家都在積極的進行300~400V高壓直流供電系統的研究。

1.2采用交流供電

交流供電也是通信設備供電的一種主要方式，為了提升供電的效果，主要采用的是UPS技術。就此技術的具體分析來看，其應用需要滿足三個方面的基本條件。第一是要采用冗余的UPS的供電方法。就我國通信行業的標準規定而言，通訊系統的UPS可應用度要達到99�9995%以上，以這個標準進行換算發現每年的故障時間只允許有2.6min。根據這個標準進行分析發現使用單機的UPS不能滿足具體的需要，所以要使用冗余的UPS供電方法。第二是在UPS使用中最好采用并聯冗余UPS供電的方法。這種方法的利用分為直接并聯和并機柜并聯兩種方式。直接并聯這種方式在利用的過程中對于擴容有著積極的意義，所以在容量系統擴大中可以使用此方式。并機柜并聯這種方式主電路較為簡單，但是擴容十分的不方便，所以在主機臺數較小的容量系統中進行運用比較合適。第三是為了保證負載輸入端的電源可靠性，需要積極的利用冗余UPS的方案。這種方案主要指的是利用兩臺獨立的UPS進行工作，從而保證UPS之間存在負載母線的同步電路，這樣，UPS在全部時間內的同步工作可以實現，電源穩定性明顯的提高。

2互聯網數據中心和數據機房的供電

在目前的互聯網數據中心和數據機房的供電當中，采用的方式主要有兩個：第一是以交流供電為主，少量的設備使用直流，第二種是以直流供電為主，少量的設備使用交流。總之，無論是使用以直流供電為主的方式還是以交流供電為主的方式，一般都是需要二者的共用。簡言之，目前的互聯網數據中心和數據機房的供電是由直流供電系統和交流供電系統共同提供的，具體需要哪種系統為主供電系統，需要根據機房的具體設備利用進行布置和安排。

3高壓直流供電新系統分析

高壓直流供電新系統是在不斷的分析和研究中構建出來的有利于供電高效性和節能性實現的供電系統，這種系統目前主要有三種表現方式，下面便是對其的詳細介紹。

3.1整流型的AC供電

整流型AC供電是目前存在的一種高壓直流供電新系統。此系統的基本技術框架有兩部分組成：第一是當存在市電的時候，在設備的輸入端進行整流并直接配給AC/DC變換器，這樣在系統中就可以實現一級變換。第二是當市電停電的時候，利用備用電源將高壓蓄電池連接到進行集中供電的AC/DC變換器，這樣可以實現對模板的供電。在具體的利用中，此系統表現出來四個方面的突出優勢：首先是在系統中因為只有一個變換級，所以效率有了極大的提升。其次是此種技術形成的新電池充電器和目前使用的充電器相比尺寸大為減少，所以從空間占用上來講，其優勢十分的突出。再次是此種技術形成的蓄電池其價格要比傳統蓄電池的價格更低，所以經濟性更加的突出。最后是利用此技術形成的供電系統和通信設備具有比較強的兼容性，所以在模塊方面不需要在進行多余的添加。簡言之，整流型AC供電系統作為一種全新的高壓直流供電系統在實際應用中表現出了比較強的優勢，其在目前的數據通信供電當中具有較好的實用性，應用價值較高。

3.2小型數據局的高壓直流供電系統

小型數據局的高壓直流供電系統是目前應用的另一種高壓直流供電新系統，此系統的出現和應用開始于美國。從此系統的具體分析來看，在數據的中心局當中，傳統的供電系統采用的是交流400V或者是480V進行供電，而供電給通信設備的電源是-48V電源。基于這樣的認知，安裝一個具有示范性的小型數據中心局，并在其中進行交流UPS供電設備以及直流380V高壓供電設備的安裝，并就其各自介入到具有相同功率的服務器當中，這樣就可以獲得二者的效率，進而對高壓直流的節能數據等進行獲取。在示范性的小型局交流和直流供電設備系統當中，將交流UPS的功率恒定早75W，因為沒有定型的直流UPS，所以在具體利用中將光電逆變器當整流器進行使用，其容量也會達到75kw。在此之外，使用飛輪直流UPS并使用VSS120型的設備，這樣，定型的交流輸入UPS改裝就可以完成了。從最終的測試分析來看，400V的直流供電系統，其和甲流系統相比可以節省7%的輸入電力，由此說明直流供電系統具有高效和節能的特點。

3.3270V直流供電系統

270V直流供電系統也是目前使用的一種高壓直流供電新系統，此系統在節能和高效方面也有著較為顯著的效果。就目前的具體分析來看，此系統具有四個方面的突出特點：第一是從研究論證的結果來看，在使用冗余直流變換器的時候，此系統的可靠性和-48V系統的指標具有一致性，和采用冗余并聯UPS也具有相同性，和沒有冗余的UPS相比較，其供電指標要更高。第二是此系統在人生安全方面更加的顯著。從調查來看，220v、50Hz的交流電源對人體會產生比較大的危害，而當交流電壓在小于240V的時候，其對觸及的人參皮膚傷害在恒定的范圍內，超過240V，電流在不斷的增加，危害也在不斷的加大。因為此系統采用的是直流供電，所以同樣為50Hz所謂電流，其傷害只有交流電的40%，所以說此系統更加的安全。第三是從經濟方面進行分析發現此種系統相比交流供電系統，成本投資增加了59%以上，所以說直流系統更具經濟性。第四是和48V的直流供電系統相比，270V直流供電系統雖然耗損高，但是電纜費用降低，綜合成本投入要更小。

4結束語

數據通信電源供電對于通信功能的發揮有著重要的影響，在分析供電電源現狀的基礎上進行高效節能的高壓直流供電新系統進行全面性的探討，可以為通信數據供電的節能提供有效的幫助。

參考文獻

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作者:羅成 李燁 單位:廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司