通信机房开关电源系统改造方案

乔 栋

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京210019）

0 引 言

就目前的实际情况而言，通信电源对通信系统来说具有不可替代的重要作用，是通信系统最重要的动力支撑来源。通信电源可以为机房内部所有通信设备的正常运行提供保障，是整个通信网络不可或缺的基础设施。一旦通信电源在实际使用过程中由于各种因素的影响产生故障，将不能保障为通信设备正常供电，可能出现通信电路中断甚至引发通信系统瘫痪等问题，给社会经济发展造成巨大损失。因此，在日常工作过程中需采取积极措施，做好通信电源系统的管理和维护工作，才能够保障正常发挥通信系统的作用，从而为人们的日常生产生活提供便利。

1 开关电源系统改造的重要性

开关电源系统对通信电源系统的正常运行来说有着不可替代的重要意义。开关电源系统的有效运行，可以给各种类型的通信设备提供安全可靠的直流电。为了满足人们的用电需求，延长开关电源的使用寿命，在开关电源上配备了诸多零部件，包括交流配电、直流配电、整流设备、蓄电池组以及监控设备等部件。因为开关电源系统提前进行了精密设计，且相关设计人员采取了保证其安全运行的一系列积极措施，所以开关电源系统在实际使用过程中具有非常高的可靠性和稳定性，可以为各种通信设备提供高频率的直流电。随着我国科学技术的不断发展，通信行业迎来了发展契机，促使各种新兴业务迅速推广开来。同时，为了最大程度地满足人们的需求，相关研究人员不断采取积极措施增加通信设备的容量。这些变化使得机房对电能的需求量变得越来越大。就我国目前的实际情况而言，一些电源设备经过长时间的使用，其内部零部件已经开始老化，且有一些电源设备已经达到了其规定使用寿命。这些电源设备由于不能有效保证其内部性能，因此已经无法满足繁重的供电任务要求。随着科学技术的不断发展，电源设备也在不断升级换代，使得机房必须采取积极措施开展高频开关电源改造工作。通过合理改造不仅能够提高通信电源系统的稳定性，减少各种类型的故障给通信机房带来的一系列安全隐患，还能够满足后期机房不断增长的用电需求[1]。

2 开关电源系统改造方案研究

2.1 改造场景一

国内某一机房当前的内部空间依然能够满足人们的实际使用要求。该地区的机房工作人员根据机房在发展过程中的实际需求，建立了一套开关电源系统用来代替旧的电源系统。在新的开关电源系统中，为了最大程度地满足人们的需求，相关工作人员为其配备了新增交流屏（380 V/250 A）1架、整流屏（48 V/1 000 A）1架以及直流屏（48 V/2 000 A）1架。通过这些新设备的合理使用，可以使机房拥有更加强大的通信能力。同时，在改造后的机房实际运行过程中，要想保证机房直流负载能够在较长的一段时间内处于不断电状态，新的开关电源系统可以充分利用旧系统进行彼此之间的配合割接。根据相关工作人员的现场调查工作结果来看，最终确定的改造方案如下。

第一，在改造工作的过程中，现场工作人员要严格按照国家相关施工规范标准和施工现场的实际情况，将新的交流屏、整流屏以及直流屏根据通信系统的实际需求安装在通信设备的左侧位置。为了加强开关电源系统的性能，现场工作人员给新直流屏放置了电力电缆，并且将电力电缆经过机房强电走线架布放至各个直流列头柜。由于需要考虑该开关电源系统在实际使用过程中的具体需求，暂时不为其接入相应的负载。但是，为了保证通信机房在实际使用过程中不会产生一系列安全事故，现场工作人员必须要为所有的电缆做好绝缘保护工作，才能保证通信机房的安全性[2]。

第二，为了使得新的设备在机房运行过程中能够正常使用，需要为其提供电流位置。工作人员可以从现在已有的蓄电池组中布放相应规模的电力电缆，并且将其连接到新的直流屏，使得新直流屏能够通过供电池蓄电池组对其进行供电操作。考虑到通信机房的实际需求，原有的旧直流屏的电力电缆依然可以正常使用，不对其进行相应的拆除操作。为了避免新旧系统在实际运行过程中出现兼容问题，需要现场工作人员采取积极措施相应调整新旧整流系统的工作频率，最终使得两套系统在实际使用中产生的频率能够同步。

第三，为了保证通信设备的正常运行，减小电源设备故障对其的影响，现场工作人员需要使用双电源对所有的机房通信设备进行供电操作。在实际供电过程中，选取Ⅰ和Ⅱ路逐一割接的方式，把旧直流屏上所具有的负载割接到新的直流屏上。在具体割接过程中，工作人员可以先把负载Ⅰ路割接到新直流屏，Ⅱ路依然保持原有的状态，等Ⅰ路的供电工作达到正常水平之后，再按照同样的方法将负载Ⅱ路割接到新的直流屏上。工作人员还需要在割接的整个过程中采取积极措施，保证直流负载能够一直处于不断电状态。

第四，工作人员需要采取积极措施进一步断开旧交流屏输入端的供电。为了方便后续工作的进行，工作人员需要把旧交流屏所承担的一系列负载割接到新的交流屏上。现场工作人员需要把现有交流输入电流电力电缆割接到新的交流屏上，以保证新交流电力的正常供应。在整个割接工作过程中，为了防止设备出现故障，现场工作人员需要保证设备的负载都是由蓄电池组供电。

第五，现场工作人员在拆除旧交流屏、整流屏、直流屏以及相关缆线的过程中，为了保证操作人员的人身安全，应该采取适当的方式对新开关电源系统进行相应的调试工作，并且仔细观察新开关电源系统的运行状态，确保所有的负载都保持在正常运行状态，从而为最终完成开关电源系统的改造操作提供保障。

2.2 改造场景二

在该改造场景中，机房的空间位置相对来说略显不足，并没有多余的位置进行新电源机架的安装。机房经过多年的发展，原有的开关电源系统已经无法满足通信机房实际使用的需求，因此需要新建一套开关电源系统替换旧的电源系统。为了满足通信机房在发展过程中的新需求，需要为新的开关电源系统配备交流屏（380 V/250 A）1架、整流屏（48 V/1 000 A）2架以及直流屏（48 V/2 000 A）1架。新设备安装过程中难免会受到机房内部环境因素的一系列限制，因此这些新增的设备只能在原来的位置上进行相应的安装操作。根据相关工作人员现场调查工作的结果，提出了如下的具体改造方案[3]。

第一，由于旧系统已经拥有了两架支架直流屏，现场工作人员全面分析这两架直流屏所承担的负载后，把负载量相对较少的一个直流屏负载通过一定的方式割接到旧直流屏A上。同时，现场工作人员需要采取合理的方法拆除直流屏壁，从而腾出安装空间用以安装新的直流屏。为了保证操作人员的人身安全，所有的操作必须严格按照国家规定的要求进行，而现场操作人员需采取积极措施做好自身的安全防护工作。

第二，现场工作人员需要从该机房现有的蓄电池组中布放一定数量的电力电缆到新的交流屏和直流屏，从而使直流屏能够通过现有的蓄电池组对其进行供电工作。为了保证其他设备不受新直流屏的影响，应该保留原有到直流屏的电力电缆。

第三，为了保证机房通信设备的电力供应，改造方案中所有的机房通信设备都采用双电源进行供电。在实际改造工作过程中，将Ⅰ和Ⅱ路电流采用逐一割接的方式，不断把旧直流屏A上的负载割接到新的直流屏上。在这一过程中，现场工作人员需要采取积极措施把负载Ⅰ路割接到新的直流屏上，Ⅱ路保持原有的状态不变，等到Ⅰ路供电处于正常状态时，按照相同的步骤把负载Ⅱ路的负载割接到新的直流屏上。通过这样的方式可以保证直流负载在实际割接过程中不会出现断电的现象。当整个割接工作完成后，现场工作人员需要拆除直流屏A，从而腾出位置用来安装新的交流屏[4]。

第四，在进行新整流屏安装工作的过程中，相关工作人员应该结合机房内部环境的实际情况，在合适的位置上布放相应的电力电缆，并且把电力电缆连接到新的交流平和新的直流屏上为其供电。

第五，上述操作完成后，现场工作人员需要断开旧直流屏输入端供电，并且把交流屏所产生的负载通过科学合理的方式割接到新的交流屏上。为了保证新交流屏电力供应工作的正常进行，工作人员需要把现有交流输入电力电缆割接到新的交流屏上。上述工作需要采取科学合理的方法以保证设备在实际使用过程中相应的负载都是由蓄电池组正常供电。

第六，当新设备的安装和供电操作完成后，现场工作人员不仅需要拆除剩余的设备，还需要拆除一些无法发挥作用的缆线。完成这些工作后，打开新的开关电源系统进行调试工作。调试过程中，现场工作人员需要仔细观察系统在实际运行过程中的状态，当所有设备都正常运行后，说明相应的改造内容都已完成。

2.3 改造现场三

某个机房经过长时间的使用，内部整流屏中的各个零部件都已经处于老化状态中，无法满足机房通信设备在实际使用过程中的需求。因此，需要采取积极措施对整流屏进行原机架的升级改造。在升级改造过程中，为了使改造工作更加顺利，需要充分利用机房内部一套备用开关电源，使其作为临时电源系统进行割接工作。为了保证各项工作的正常进行，这一临时电源系统在实际使用过程中所具备的负载能力应该满足割接负载的实际容量[5]。根据现场调查的结果，最终制定以下的改造方案。

第一，在改造工作正式开始前，现场工作人员需要采取积极措施监测备用开关电源的运行状态，保证该临时电源系统在实际使用过程中能够处于安全运行的状态，从而给机房负载提供可靠的电源环境。

第二，工作人员需要把现有开关电源的蓄电池组和备用开关电源的电池组进行并联，从而使两套电源能够并行为其他设备供电。

第三，需要保证所有的控制模块能够依次关闭整流屏上所有的整流模块，后续可以将整流模块采用主机拆除的方式进行拆解。

第四，按照原定的计划内容对整流屏机架进行升级改造操作。

第五，现场工作人员需要将临时电源系统上连接的电力电缆断开，然后在交流屏上打开新改造整流屏的输入电源，并且采取积极措施检查各个模块是否能够正常使用。

第六，通过一定的方式适当调节新改造整流屏控制模块的各个参数，使其运行系统的参数能够处于正常状态。当所有工作完毕后，不仅需要观察电源系统是否能够正常运行，还需要保证所有的负载都能够正常使用，以进一步进行改造。

3 结 论

本文全面分析通信机房开关电源系统改造，并且依次根据各个机房的实际情况提出相应的改造方案，使得机房通信设备的容量得到了实质性增长，进一步满足了人们的需求。