直流供电输出悬浮技术提高抗雷击能力
现代通信设备中,普遍采用高频开关电源作为设备的能量转换装置,开关电源具有效率高、体积小、成本低等优势,但其抗雷击能力较差,每年雷雨季节,都会有一批开关电源被击坏,据统计,雷击损坏占开关电源总故障率的50%以上!
开关电源被雷击损坏,除了开关电源本身抗雷击能力较差外,其供电方式也是造成雷击损坏的重要原因。一般交流供电电路中,在供电端电力变压器低压侧其中性点是接地的,在受电端,中性点是不接地的,在雷击时,供电线路与大地之间感应到很强的雷击电压,在供电端,由于中性点接地而建立不起来电位差,而在受电端,中性点不接地,阻抗不连续,因此在此点供电线路与大地之间将会产生很大的电位差,它会造成受电端前级设备(开关电源)输入端承受很大的电位差而发生击穿,从而与大地之间形成强大的雷电环电流而导致开关电源损坏。
本技术提供一种新的供电方式——直流悬浮式供电。在供电端、受电端及供电线路上都不接大地,悬浮式供电,如图二所示。这样在雷击时,即便供电线路上感应到很强的雷电能量,但是由于任何环节都没有与大地之间的泄放通道,因此形不成雷电环流,不会造成开关电源损坏。
而对于供电线路两线之间,由于其感应的雷击电压其大小极性基本是相同的,即处于“共模”接收状态,因此两线之间并没有很大的电位差,不会造成雷击损坏。
局端的DC/DC设备是一种隔离变换装置,该装置将通信机房的-48V蓄电池电压变换到280V电压输出。由于变换是隔离的,而且输出端不接地,所以是悬浮式供电。所述的变换设备输出端经两线供电线路传输到远端,接入到受电设备的输入端,该输入端同样地是不接地的,所以整个供电系统,包括局端的供电设备的输出端、供电线路、远端受电设备的输入端都不接地,构成了悬浮式供电系统。