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易被忽视的室外电源耐高温特性

                                                                                   2012-12-2013:11                                    中国信息产业网官方微博

一、通信电源的温度指标要求

通信电源伴随通信网络诞生。以往的通信主设备非常娇贵,需要良好的温湿度环境。分散供电方式的通行,让通信电源与主设备共处一室,温室般的环境也为通信电源运行提供了良好的保障。

自从节能减排得到重视,新风引入机房、机房温度提高,让电信设备失去了温室;为了快速部署3G站点并节省租金,室外站点快速增长。电源工作环境不再受控,对电源系统环境适应性开始有了实质的检验。

YD/T 1058-2007通信用高频开关电源系统标准要求电源工作环境温度满足-5℃~ 40℃的要求,并在2000年标准的基础上特别增加了电源高温保护条款。YD/T 1436-2006室外型通信电源系统标准明确室外电源的工作温度范围为-40℃~ 45℃,室外电源制造商也无不宣传对该指标的支持。

二、关注整流模块高温降额

由于电路设计、器件选择、结构布局等方面的不同,整流模块允许的环境温度有较大的差别。指标较低有55℃,较高的达到70℃以上。从表面上看,55℃完全满足室外电源环境温度最高45℃的要求。

按YD/T1436-2006室外型通信电源系统标准规范,安装有电路部分的机柜需要达到IP5X或IP4X的防尘标准,同时规定,IP4X防护等级的机柜外壳通风口应安装过滤网并方便清洁。在我国多沙尘情况下,IP4X防尘较果差,需要定期维护,不宜作为室外电源的选择标准,设备舱应达到IP55的防护要求。

在IP55的防护等级下,室外电源散热方式多为热交换方式。热交换方式有顶置热交换器、门上安装热交换器等多种方式。顶置热交换器换热面积小,一般只能达到75W/K的散热能力,如果电源发热量和内置主设备发热量之和达到1125W,内外温差就在15℃以上。当环境温度达到45℃时,内部温度可达60℃。模块允许温度60℃仍不能满足要求,因为模块允许温度是单个模块工作时测量结果,多个模块组成的系统,允许温度一般降低5℃,从耐高温特性考虑,模块至少应允许65℃以上的环境温度。

一般电源45℃以上就开始降额,考虑模块互相影响降额5℃、内外温差15℃,即环境温度在25℃以上时就会发生输出降额,这是不能接受的。电源N 1配置设计要求在一个模块损坏的条件下,只要市电正常,任何情况下电池均不能放电,也就是电源输出功率能满足负载最大功率需求。假设负载最大功率与电池最大充电功率相同,在最高室外环境温度45℃时,模块环境温度最高可达65℃,模块应能在65℃时输出50%以上的能量,才能确保电池不放电。

三、熔丝和空开高温需降额

熔丝和空开是电源配电系统的关键保护器件。熔丝和空开配置错误只有两种情况:配置过大,负载过流时不保护,导致线路着火;配置过小,负载正常工作时保护(熔丝熔断或空开跳闸),导致负载掉电。熔丝和空开额定容量一般在环境温度为20℃~40℃时标定,温度高时需要降额。

例如,室外温度45℃时,若内外温差15℃,则内部温度可达60℃,熔丝或空开降容至86%左右,例如一个20A的空开,60℃时跳闸电流为17A。如果仍按额定电流20A连接负载,存在误跳闸风险。用户连接负载时需要计入高温降额因素,内部风机等负载在厂家对电源设计时就要考虑在内。

(来源:中国信息产业网    作者:)

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