1.3 军事通信网电源系统组成

军事通信网台站电源系统是对台站内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。该系统通常由三部分组成：交流供电系统、直流供电系统和接地系统。有三种比较典型的电源组织方式：集中供电、分散供电、混合供电。此外我军针对一些小型台站还配备了一体化的供电方式。

1.3.1 集中供电方式电源系统的组成

在供电中采用的供电设备集中和供电负荷集中的方式统称为集中供电方式。集中供电方式电源系统的组成如图1-2所示。

1. 交流供电系统

集中供电方式的交流供电系统包括变电站供给的交流电源（高压市电或低压市电）、油机发电机供给的自备交流电源、UPS设备、市电油机转换屏、低压配电屏、交流配电屏以及相关的配电线路等。

1）交流电源

按照相关技术要求，重要通信枢纽站需要从两个变电站引入两路10kV高压市电，一路主用，一路备用，并由专线引入到配电设备；一般通信台站要求引入一路10kV高压市电。用电量小的通信台站可直接引入220V/380V低压市电。

在相关标准规范中将市电供电方式分为四类。不同类别的供电方式涉及供电系统的可靠性，各类市电供电方式的可靠性指标参见表1-1。通信台站可与当地供电部门协商，根据附近公用电网中变电站的位置、供电质量，通信台站的重要性等情况，引入适当的市电。

市电供电类别如下：

（1）一类。由两个稳定可靠的独立电源引入两路供电线，且两路供电线不应同时检修停电的供电方式称一类市电供电方式；

（2）二类。从两个以上独立电源构成的稳定、可靠的环形网上引入一路市电供电称为二类供电方式；

（3）三类。从一个电源引入一路供电线的供电称为三类市电供电方式；

（4）四类。其他供电中，由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到第三类市电供电要求的称为四类市电供电方式。

台站供电级别如下：

（1）一级。为各网系中一级固定通信台站（局、室）供电的定义为一级；

（2）二级。为各网系中二级固定通信台站（局、室）供电的定义为二级；

（3）三级。为各网系中三级（含三级以下）固定通信台站（局、室）供电的定义为三级。

同时为多个不同级别的台站供电时，以最高供电级别确定。

固定通信台站市电引入原则：

（1）一级供电台站市电引入应采用一、二类市电；

（2）二级供电台站市电引入应采用二、三类市电；

（3）三级供电台站市电引入不宜低于三类市电。

当供电台站采用三类以下市电时，可采用太阳能电源或其他能源作为辅助供电。

2）变电站

变电站由高压配电装置和降压电力变压器（又称配电变压器）组成，根据通信台站建设规模及用电负荷的不同，可分为室外小型专用变电站（所）和室内专用变电站（所）两种。

室外小型专用变电站（所）将变压器安装在室外，变压器高压侧采用高压熔断器式跌落开关（跌落式熔断器）进行操作。

室内专用变电站（所）将变压器安装在室内。当变压器容量不大于315kVA时，一般不设高压开关柜，变压器高压侧常用高压负荷开关进行操作；当变压器容量大或有两路高压市电引入时，应配置适当的高压开关柜。

高压开关柜引入10kV高压市电，输送给降压电力变压器。它能保护本局的设备和配电线路，同时能防止本局的故障波及到外线设备，还具有操作控制及监测电压、电流等性能。高压开关柜内装设高压开关电器、高压熔断器、高压仪用互感器、避雷器、继电保护装置，以及电磁和手动操作机构。

降压电力变压器把三相10kV高压变成220V/380V低压，用三相五线制（TN-S系统）配线方式输送给市电油机转换屏和低压配电屏，为整个通信台站提供低压交流电。一般采用油浸式变压器，如在主楼内安装，应选用干式变压器。

3）备用油机发电机组

军事通信网通信台站均装备有备用发电机组，当市电停电时，用它向交流配电屏和保证建筑负荷等供给220V/380V交流电。备用发电机组主要采用柴油发电机组，也有部分台站配备了汽油发电机。在备用发电机组安装时需要注意的是，备用发电机组三相电压的相序，在交流供电系统的线位上必须与市电三相电压的相序一致。备用发电机组的零线，必须在受电端与市电供电时的零线可靠地连接。否则，会引起用电设备工作异常，甚至可能损坏设备。假如发现相序接错，将接备用发电机组输出端三根相线中的任意两根对调，即可纠正。备用发电机组的金属外壳必须可靠地实施保护接地。按照电源系统值勤维护管理条例和维护规程要求，当市电停电时备用电源必须在规定时间内启动并加载，以免影响通信设备正常运行。

4）市电油机转换屏

市电油机转换屏引入降压电力变压器和备用发电机组供给的三相五线制220V/380V交流电，对交流配电屏和保证建筑负荷进行由市电供电或备用发电机组供电的自动或手动切换，并进行供电的分配、通断控制、监测和保护。

保证负荷是指通信用空调设备、照明、消防电梯和消防水泵等。

5）低压配电屏

低压配电屏从降压电力变压器引入三相五线制220V/380V市电，对一般建筑负荷进行市电供电的分配、通断控制、监测和保护。

一般负荷是指一般空调、一般照明以及其他备用发电机组不保证的负荷。

6）交流配电屏或配电箱

交流配电屏从市电油机转换屏引入三相五线制220V/380V交流电，对各高频开关整流器、交流不间断电源设备（UPS）等进行供电的分配、通断控制、监测、告警和保护。通信用空调、保证照明也可由电力室中的交流配电屏供电。

在大容量的通信用高频开关电源系统中，交流配电屏是其中的一个独立机柜。在组合式高频开关电源设备中，没有单独的交流配电屏，但必有交流配电单元。

7）交流不间断电源设备（UPS）

UPS电源设备由整流器、蓄电池组、逆变器和转换开关等部分组成，其输入、输出均为交流电。在通信电源系统中通常采用双变换UPS设备，在正常情况下，不论市电是否停电，通信设备电源均由UPS中的逆变器提供。

2. 直流供电系统

目前我军通信台站中的大部分通信设备均采用直流供电。由于系统中设置了蓄电池组，因此可以保证通信设备的不间断供电。集中供电方式的直流供电系统由整流器、蓄电池组、直流配电屏和相关的馈电线路等部分组成。

1）整流器

整流器将低压交流电变成所需直流电。整流器的交流电源由交流配电屏引入，输出端通过直流配电屏与蓄电池和负载连接。现在通信用整流器通常采用高频开关电源，应用无工频变压器整流、功率因数校正电路和脉宽调制高频开关电源技术，具有小型、轻量、高效率、高功率因数、高可靠性以及智能化程度高、可以远程监控等优点。在我军配备的高频开关电源中，整流器通常为模块化结构，若干个高频开关整流器模块并联在一起，各整流模块的输出电流自动均衡，输出电压自动稳定。

2）蓄电池

蓄电池组在通信台站中通常与整流器并联使用，组成浮充供电系统。在市电正常的情况下，整流器一方面给通信设备供电，另一方面又给蓄电池组补充供电，以补充蓄电池因局部放电而失去的电能。在并联浮充工作状态下，蓄电池还能起到对供电电压的平滑滤波作用，可降低整流器输出杂音，提高供电质量。当交流电源中断或整流器故障时，蓄电池组对负载供电。由于蓄电池通常都处于充足电状态，所以当市电短时间中断时，蓄电池起到了不中断供电的作用。若市电中断供电时间较长，备用电源油机应当在规定时间内启动，并替代市电向整流器供电。所以蓄电池在直流供电系统中是一种不可缺少的后备电源。

在使用蓄电池中应该注意的是蓄电池组中每只电池的规格型号和容量都应相同；当采用两组蓄电池并联时，两组电池性能应一致。

3）直流配电屏

直流配电屏在供电系统中的主要作用是把整流器的输出端、蓄电池组和设备负载连接起来。同时构成全浮充工作方式的直流不间断电源供电系统，并对直流供电进行分配、通断控制、监测、告警和保护。目前在由组合式开关电源设备组成的直流供电系统中，通信机房中通常不再单独设立直流配电屏，代替其功能的是架中的直流配电单元。

3. 接地系统

军事通信网通信机房的接地系统是人身和设备安全的重要保证。按照地线功能，通信电源接地，可分为工作接地（直流电源的正极或负极接地称为直流工作接地、交流电源中性线接地称为交流工作接地）、保护接地和防雷接地。机房电磁脉冲防护要根据通信机房的重要程度采取不同的技术措施，一般情况下外线引入的强电磁脉冲按照防雷接地的要求处理。

我军目前根据防雷等电位的原则，通信台站均采用联合接地。这种接地方式是交、直流工作接地，保护接地以及建筑防雷接地等共同合用一组接地系统的接地方式。

目前通信设备供电采用-48V电源正端接工作地线。机房所有设备的金属外壳必须进行保护接地。工作接地和保护接地的接地线应分别单独与接地汇集线（或汇流排）连接。要求在接地线中严禁加装开关或熔断器。

4. 集中监控系统

电源系统集中监控系统是机房动力环境监控系统的一部分，它主要是对各个运行的电源设备进行遥测、遥信、遥控和遥调，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障并通知维护人员处理。

1.3.2 分散供电方式电源系统的组成

分散供电方式电源系统的组成框图如图1-3所示。

电源系统通常所说的分散供电方式实际上是指直流供电系统采用分散供电方式，而交流供电系统基本上仍然是集中供电。交流供电系统的组成与集中供电方式的相同。直流供电系统可以按楼层或要素分别设置。蓄电池组一般与开关电源设备布置在同一机房内。

我军目前通常采用分散供电方式。这种供电方式的最大优点是大大提高了通信电源供电可靠性，多个电源系统同时出现故障的概率小，降低了全站通信设备因电源故障出现瘫痪的概率。同时因分散供电方式电源设备应靠近通信设备布置，从直流配电单元到通信设备的直流馈线长度缩短，故馈电线路电能损耗小，即节能，并可减少线料费用。

1.3.3 混合供电方式电源系统的组成

地处边缘或海岛的通信台站，可采用以太阳电池方阵（或风力发电机）为主和交流电源为辅相结合的混合供电方式电源系统。该系统由太阳电池方阵、低压市电、蓄电池组、整流和配电设备以及移动式发电机组组成，如图1-4所示。

太阳能电池简称太阳电池。它是根据pn结在光照射下会产生电动势这一效应制成，这种效应通常被称为光生伏特效应。太阳电池与蓄电池组成的直流供电系统，工作中太阳电池向通信设备提供直流电源，同时通过防反充二极管对蓄电池组进行并联浮充。

1.3.4 一体化供电方式电源系统的组成

在一些小型的通信台站，当设备数量少且用电容量不大时，通常采用一体化供电方式，即通信设备和电源设备组合在同一个机架内，由交流电源供电。电源设备包括整流模块、交直流配电单元、监控单元和蓄电池组。