室外型通信電源新品介紹

　　《室外型通信電源系統》的行業標準在經過近兩年的討論最近準備發布了，室外電源行業標準對于規范室外電源的發展有重要的意義。在YD/T 1436-2006《室外型通信電源系統》行業標準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、高頻開關電源、蓄電池及相應配電設施組合的通信電源系統。

　　隨著移動通訊網絡的建設和發展，解決網絡盲區的覆蓋，減少投資成本，縮短建設周期，最近幾年出現了大量的戶外基站和戶外型的通訊設備，相應的室外開關電源產品的需求大量增加。國內的大型電源廠家基本上都推出了室外電源產品。目前室外開關電源主要應用在戶外基站等各類需要直流供電的戶外設備配套，在中國聯通和中國移動有大量的應用，室外電源大量應用在室外的微基站，直放站和射頻拉遠，室外宏基站等室外設備上。

　　在早期室外設備的配電主要是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，習慣了直流電源的運營商也希望室外設備是直流供電，在室外開關電源已經比較成熟的情況下，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：室外開關電源和室外UPS的對比

圖1 中興室外電源產品 ZXDU58 W121

　　系統采用主機柜與蓄電池柜分體組合結構，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。在機柜內部預留了4U的空間，可以放置傳輸、微波等設備。

　　整機的結構：

　　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。

　　室外電源在設計中主要考慮一下幾點：

　　1、熱設計

　　一般電源倉采用熱交換器方式，電池倉自然散熱設計。

　　采用熱交換方式情況下，由于整流器在正常工作時會發熱，同時內置設備也有預定的熱耗，需要先計算出設備的總熱耗。

　　電源倉熱交換系統設計：

　　C=W/ΔT

　　C:熱交換能力

　　W:機柜熱耗

　　ΔT=機柜內MAX T-外界MAX T

　　一般要求內外部的溫差是10度左右。

　　2、防護設計

　　室外開關電源一般都放置在城鄉比較偏遠，缺乏機房條件的戶外，處于惡劣的外部環境下，承受太陽照射、風吹雨淋。需要考慮室外環境中的高低溫對設備的影響，灰塵的積累將對降低系統的絕緣性能，特別是灰塵與潮濕及空氣中有機物質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，不利系統長期穩定運行。電子器件尤其是大規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備系統的安全性差和MTBF值大幅下降。

　　對于電子設備防范雨水和潮濕、灰塵、異物有標準《GB4208-1993/外殼防護等級的分類》，對于鹽霧的防范有標準《GB2423.17/10587《電工電子產品環境試驗 試驗：鹽霧試驗方法》；因此對于在戶外使用的電子設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、防雷設計

　　室內設備一般都有完善的防雷體系，對室內電源的防雷要求一般是要達到C級防雷就可以了。對于室外開關電源，由于沒有機房配電防雷，開關電源的防雷等級要相應提高，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，室外開關電源的溫度一般比外部環境溫度高10度，所以要求整流器在55度環境下能夠滿載工作。

　　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，電網質量很差。一般要求室外開關電源的交流輸入范圍是80—300V。

　　6、防盜設計

　　室外設備很重要的一點是防盜，室外開關電源要配置門禁開關，確保普通工具不能從外部打開設備的門，一些固定的螺絲要采用防盜設計，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

　　開關電源在室外使用時，一般環境比較惡劣，停電頻繁，電池工作溫度比較高。容易導致電池壽命較短。經過大量的失效分析，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晶，形成較大的顆粒，沒有電化學活性，很難恢復，造成電池容量不足，這種現象就叫做硫酸鹽化，其主要出現在負極。硫酸鹽化后電池表現為放電容量逐次減少，深放電后容量恢復困難，壽命短等，解剖后可發現極板活性物質顆粒粗大，負極失去金屬光澤等

　　針對室外應用條件，電池管理要提高充電電流的同時，適當提高充電電壓（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，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。