室外型通信電源新品介紹

　　《室外型通信電源系統(tǒng)》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在經(jīng)過近兩年的討論最近準(zhǔn)備發(fā)布了，室外電源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于規(guī)范室外電源的發(fā)展有重要的意義。在YD/T 1436-2006《室外型通信電源系統(tǒng)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對室外通信電源的定義是：在室外固定地點的，有不間斷電源或逆變器、高頻開關(guān)電源、蓄電池及相應(yīng)配電設(shè)施組合的通信電源系統(tǒng)。

　　隨著移動通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展，解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)的覆蓋，減少投資成本，縮短建設(shè)周期，最近幾年出現(xiàn)了大量的戶外基站和戶外型的通訊設(shè)備，相應(yīng)的室外開關(guān)電源產(chǎn)品的需求大量增加。國內(nèi)的大型電源廠家基本上都推出了室外電源產(chǎn)品。目前室外開關(guān)電源主要應(yīng)用在戶外基站等各類需要直流供電的戶外設(shè)備配套，在中國聯(lián)通和中國移動有大量的應(yīng)用，室外電源大量應(yīng)用在室外的微基站，直放站和射頻拉遠，室外宏基站等室外設(shè)備上。

　　在早期室外設(shè)備的配電主要是UPS方式，但由于室外UPS在防護等級和電池管理上和室外電源有較大的差距，習(xí)慣了直流電源的運營商也希望室外設(shè)備是直流供電，在室外開關(guān)電源已經(jīng)比較成熟的情況下，很多運營商新上的室外基站都采用室外開關(guān)電源供電，還有一些運營商由于對前期使用的室外UPS不太滿意，同時由于主設(shè)備以前的供電方式是交流輸入，更改費用較高或比較困難，運營商采用室外開關(guān)電源加逆變器的方式也取得了比較好的效果。

　　表一：室外開關(guān)電源和室外UPS的對比

圖1 中興室外電源產(chǎn)品 ZXDU58 W121

　　系統(tǒng)采用主機柜與蓄電池柜分體組合結(jié)構(gòu)，可以把電池柜和電池柜分開放置，也可以配置多個電池柜。主機柜與蓄電池柜或 蓄電池柜之間采用防水連接。在機柜內(nèi)部預(yù)留了4U的空間，可以放置傳輸、微波等設(shè)備。

　　整機的結(jié)構(gòu)：

　　尺寸：1600mm×600mm×600mm

　　電池：

　　1、電信級蓄電池150AH以下 2組。

　　2、膠體蓄電池100AH以下 2組。

　　3、膠體蓄電池200AH以下 1組。

　　室外電源在設(shè)計中主要考慮一下幾點：

　　1、熱設(shè)計

　　一般電源倉采用熱交換器方式，電池倉自然散熱設(shè)計。

　　采用熱交換方式情況下，由于整流器在正常工作時會發(fā)熱，同時內(nèi)置設(shè)備也有預(yù)定的熱耗，需要先計算出設(shè)備的總熱耗。

　　電源倉熱交換系統(tǒng)設(shè)計：

　　C=W/ΔT

　　C:熱交換能力

　　W:機柜熱耗

　　ΔT=機柜內(nèi)MAX T-外界MAX T

　　一般要求內(nèi)外部的溫差是10度左右。

　　2、防護設(shè)計

　　室外開關(guān)電源一般都放置在城鄉(xiāng)比較偏遠，缺乏機房條件的戶外，處于惡劣的外部環(huán)境下，承受太陽照射、風(fēng)吹雨淋。需要考慮室外環(huán)境中的高低溫對設(shè)備的影響，灰塵的積累將對降低系統(tǒng)的絕緣性能，特別是灰塵與潮濕及空氣中有機物質(zhì)一起形成的油污性灰塵危害更大，鹽霧具有極強的腐蝕性，對于電路器件、電路板造成短路、接觸不良、金屬腐蝕等危害，不利系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。電子器件尤其是大規(guī)模集成電路對于潮濕的敏感程度很高，防潮性能不好的戶外型設(shè)備系統(tǒng)的安全性差和MTBF值大幅下降。

　　對于電子設(shè)備防范雨水和潮濕、灰塵、異物有標(biāo)準(zhǔn)《GB4208-1993/外殼防護等級的分類》，對于鹽霧的防范有標(biāo)準(zhǔn)《GB2423.17/10587《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗：鹽霧試驗方法》；因此對于在戶外使用的電子設(shè)備要求外殼防護等級達到IP55，電池柜的外殼防護等級達到IP44；，電池柜的外殼防護等級達到；，電池柜的外殼防護等級達到；

　　表二：IP防護等級定義

　　
3、防雷設(shè)計

　　室內(nèi)設(shè)備一般都有完善的防雷體系，對室內(nèi)電源的防雷要求一般是要達到C級防雷就可以了。對于室外開關(guān)電源，由于沒有機房配電防雷，開關(guān)電源的防雷等級要相應(yīng)提高，一般要求配置B+C防雷，同時要配置直流防雷。

　　4、工作溫度范圍

　　對于室外開關(guān)電源，由于室外溫度條件跟惡劣，整流器要能在高溫下工作，在使用熱交換器的情況下，室外開關(guān)電源的溫度一般比外部環(huán)境溫度高10度，所以要求整流器在55度環(huán)境下能夠滿載工作。

　　5、輸入電壓范圍

　　由于室外使用電壓波動范圍很大，有的是采用小水電供電，電網(wǎng)質(zhì)量很差。一般要求室外開關(guān)電源的交流輸入范圍是80—300V。

　　6、防盜設(shè)計

　　室外設(shè)備很重要的一點是防盜，室外開關(guān)電源要配置門禁開關(guān)，確保普通工具不能從外部打開設(shè)備的門，一些固定的螺絲要采用防盜設(shè)計，用專用工具才能打開。門鎖要采用專用的室外鎖，防止被破壞。

7、室外電源的電池管理

　　開關(guān)電源在室外使用時，一般環(huán)境比較惡劣，停電頻繁，電池工作溫度比較高。容易導(dǎo)致電池壽命較短。經(jīng)過大量的失效分析，影響室外電源電池壽命的主要原因是硫酸鹽化。

　　硫酸鹽化是指電池放電后，極板上主要成分是硫酸鉛，此時如果沒有及時充電，硫酸鉛在電解液中就會不斷的溶解和再結(jié)晶，形成較大的顆粒，沒有電化學(xué)活性，很難恢復(fù)，造成電池容量不足，這種現(xiàn)象就叫做硫酸鹽化，其主要出現(xiàn)在負極。硫酸鹽化后電池表現(xiàn)為放電容量逐次減少，深放電后容量恢復(fù)困難，壽命短等，解剖后可發(fā)現(xiàn)極板活性物質(zhì)顆粒粗大，負極失去金屬光澤等

　　針對室外應(yīng)用條件，電池管理要提高充電電流的同時，適當(dāng)提高充電電壓（或維持更長均充時間），以提高蓄電池的充電接受能力。改變均浮充轉(zhuǎn)換容量點，避免淺放電后電壓充電不足，對于長期頻繁停電地區(qū)，可考慮放電后就進入均充。電池容量配置的大一些，避免深度放電。