通信UPS供電系統合理化配置的探討

　　5 UPS 輸入配電的選擇

　　UPS可以向負載提供穩壓精度高、穩頻、波形失真度小的高質(zhì)量電源，并且在與靜態(tài)旁路切換時(shí)可以做到供電無(wú)間斷。但要做到這點(diǎn)，它的前級供電質(zhì)量不容忽視。我們在設計通信機房前級供電系統時(shí)，應考慮以下幾個(gè)方面：

　?。?）前級供電系統電源質(zhì)量不宜太差，電壓及頻率應穩定在正常范圍。目前用可控硅設計的UPS 范圍為-15%、+10%，用IGBT 整流器設計的范圍為-25%、+23%；頻率范圍最好選擇范圍較寬的50Hz±5Hz；電壓過(guò)低，將使UPS 備電池頻繁放電，最終因長(cháng)期處于欠壓充電狀態(tài)而大大縮短它的使用壽命，相反，電壓過(guò)高，則易引起逆變器損壞。對于旁路輸入，其電壓和頻率波動(dòng)也有一定的范圍，一般為額定電壓±10%，如果前級電源變化范圍過(guò)大，就會(huì )導致逆變器和旁路電源之間的切換被禁止或有間斷。因此，如果通信機房的前級電網(wǎng)在電壓范圍上達不到要求，應在UPS 前級配置合適的抗干擾交流穩壓電源，但不宜采用電子管型交流穩壓器或磁飽和穩壓器，因為這兩類(lèi)穩壓器在開(kāi)機時(shí)可產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，輸出波形失真度也較大，易造成UPS 故障。

　?。?）前級供電系統中不應當帶有別的頻繁啟動(dòng)負載，比如經(jīng)常使用的電梯，頻繁開(kāi)啟的空調等。原因是在這些負載開(kāi)、關(guān)機時(shí)會(huì )出現瞬間高低壓，使供電線(xiàn)路上電壓波形失真度過(guò)大，造成UPS 市電旁路供電與逆變器供電轉換控制電路誤動(dòng)作，進(jìn)而引起同步控制電路故障。所以在條件許可下，宜將UPS 電源盡可置于電網(wǎng)輸入的前端。

　?。?）前級供電系統中的交流發(fā)電機組容量應適當放大。大多數通信機房都備有發(fā)電機組，以解決較長(cháng)時(shí)間停電難以供電問(wèn)題。但在配置發(fā)電機組時(shí)，其容量應考慮不少于UPS 電源額定輸出功率的1.5－2 倍，以保證發(fā)電機輸出電壓、頻率正常，并改善其波形失真度。

　?。?）UPS 主輸入和自動(dòng)旁路輸入應作隔離要求。如果兩個(gè)輸入都是由同一個(gè)交流配電屏空開(kāi)引入，機器內部作連接處理，這將存在嚴重的“單點(diǎn)故障”隱患，當設備內部短路，產(chǎn)生嚴重過(guò)載，導致主輸入空開(kāi)跳閘，共用同一空開(kāi)的自動(dòng)旁路將同時(shí)失效，造成負載斷電事故。應該將UPS 內部整流輸入與自動(dòng)旁路輸入的跳線(xiàn)拆掉，使UPS 由單輸入變?yōu)殡p輸入，即：讓UPS 的送電線(xiàn)路由一路改為二路，分別通過(guò)兩只空開(kāi)向UPS 整流和自動(dòng)旁路送電，從而避免整流輸入開(kāi)關(guān)故障跳閘后UPS 不能轉旁路的問(wèn)題。

　　6 UPS 配線(xiàn)的選擇

　　合理選擇配線(xiàn)是很重要的，配線(xiàn)線(xiàn)徑太細，電流太大，容易發(fā)熱而引起火災；線(xiàn)徑太粗，則造成浪費。

　　交流電源線(xiàn)可根據經(jīng)濟電流密度法進(jìn)行選擇，經(jīng)濟電流密度法計算公式：S=Im/Ji。其中 S 為銅纜線(xiàn)徑（mm2），Im 為最大負載電流（A），Ji 為經(jīng)濟電流密度(2～4A/mm2，一般取2.25)。例如，一個(gè)通信局最大用電負載電流為100A，則S=100/2.25=44.44（mm2），所以使用50mm2 的銅纜最佳。對于UPS 電源系統中線(xiàn)的截面積應選為相線(xiàn)電纜截面積的1.5～1.7 倍；對于 UPS 電源系統地線(xiàn)的截面積應為相線(xiàn)截面積的0.5～1 倍，但不小于6mm2。直流電纜（蓄電池電纜）可根據電流矩法進(jìn)行選擇，電流矩法計算公式為：S=（I×L） /(K×△V)。其中S 為電源線(xiàn)線(xiàn)徑（mm2），I 為電源線(xiàn)負荷電流（A），L 為電源線(xiàn)回路長(cháng)度（為m），K 為電源線(xiàn)的導電率（m/Ω× mm2），銅線(xiàn)為57，△V 為導線(xiàn)上的電壓降，一般取值為2.6V。例如，一通信局站最大負載電流為100A，電池線(xiàn)長(cháng)度為20m（20m 電池線(xiàn)包括來(lái)回線(xiàn)路的長(cháng)度），固定壓降為0.5V，則所需電池線(xiàn)線(xiàn)經(jīng)為S=（100×20）/（57×0.5） =70.2(mm2)，應使用75mm2 的銅電纜。

　　7 結束語(yǔ)

　　一個(gè)UPS 供電方案的好壞，直接決定了通信機房?jì)戎匾撦d是否能正常運行。在配置通信機房UPS 供電系統時(shí)，我們既要節省投資，又要考慮系統的可靠性、靈活性，為通信設備及計算機負載提供有效保障。