摘要：通信系统对供电的可靠性的要求是很高的，因停电引起的事故时有发生，造成的损失十分严重。因此，提高供电的可靠性，避免不必要的停电事故的发生成为目前亟待解决的问题。

　　电能是目前应用最广泛、最方便、最清洁、最易于输送和控制的能源。电能已经渗入到生活的方方面面，在通信系统中更是起到了不可替代的作用。然而，通信系统对供电的可靠性的要求是很高的，因停电引起的事故时有发生，造成的损失十分严重。因此，提高供电的可靠性，避免不必要的停电事故的发生成为目前亟待解决的问题。本文从源头入手，对通信系统中的应急电源进行了较为深入的探讨。
　　
　　应急电源的类型及选型原则
　　
　　1 应急电源的类型
　　
　　国家标准《供配电系统设计规范》GB50052-95中对用电负荷进行了分级，其中正确划分了各种用电设备对供电可靠性要求的界限，使我们能够选择合理的供电方式。尤其是对那些中断供电会造成人员伤亡、在政治经济上造成重大损失以及中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，即特别重要负荷的供电方式更要深入研究，引起足够的重视。规范中明确指出：“一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。”
　　
　　同时列举了应急电源的种类：
　　
　　(1)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路；
　　
　　(2)独立于正常电源的发电机组；
　　
　　(3)蓄电池；
　　
　　(4)干电池。
　　
　　2 应急电源的选型
　　
　　应急电源类型的选择，是根据一级负荷中特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间，以及要求的电源为交流或直流等条件来进行。主要原则是：
　　
　　(1)带有自投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，是考虑自投装置的动作时间，适用于允许中断供电时间大于自投装置的动作时间者；
　　
　　(2)若特别重要负荷中有需驱动的电动机负荷，启动电流冲击负荷较大的，又允许停电时间为毫秒级，可采用机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置；
　　
　　(3)若特别重要负荷中有需要驱动的电动机负荷，启动电流冲击负荷较大，但允许停电时间为15s以上的，可采用快速自启动的发电机组；
　　
　　(4)由于蓄电池装置供电稳定、可靠、无切换时间、投资较少，故凡允许停电时间为毫秒级，且容量不大的特别重要负荷，可采用直流电源者，应由蓄电池装置作为应急电源；
　　
　　(5)若特别重要负荷要求交流电源供电，允许停电时间为毫秒级，且容量不大的，可采用静止型不间断供电装置。
　　
　　常见应急电源的特点
　　
　　多年来实际运行经验表明，电气故障是无法限制在某个范围内的，电力部门从未保证过供电不中断。因此，通信系统的应急电源应是与电网在电气上独立的，即独立于正常电源的发电机组和蓄电池装置。下面就这两类急电源各自的特点作一些探讨。
　　
　　1 发电机组
　　
　　中小型同步发电机多与柴油机或汽油机相配，组成柴(汽)油发电机组。柴油机的价格较汽油机为高，但其运行经济性较好，故较多地被采用。关于发电机组的容量选择问题，国内外已有很多这方面的文章，本文不再赘述，下面仅就机组本身的特点简要介绍：
　　
　　(1)起动方式
　　
　　柴油机在起动时，必须依靠外力驱动曲轴旋转，当达到一定转速时，气缸内的空气被压缩到一定的压力和温度，使喷进气缸的燃油开始燃烧，柴油机才开始正常地运转起来。柴油机的起动方式有三种：手摇起动、电动起动、压缩空气起动。目前较多的采用的是电启动方式，采用自动信号控制起动电动机，并对润滑系统和冷却系统采取措施，可实现机组自起动。
　　
　　(2)转速
　　
　　柴油发电机组按转速分高、中、低三类。高速转速≥1000转/分；中速转速在300一1000转/分；低速转速≤300转/分。设计中多选用转速1000—1500转/分的高速机组。此种机组具有体积小、重量轻、运行可靠等优点。
　　
　　(3)冷却方式
　　
　　柴油机在运行中由于柴油的燃烧产生高温，为保证受热机件及增压器外壳等部分不受高温的影响，并保证各工作面的润滑，就要对受热部分进行冷却。柴油机的冷却方式有水冷和风冷两种。水冷方式又分为封闭式自循环和开式循环两种。一般情况下，闭式水循环冷却的整体机组所占面积和空间较小。
　　
　　(4)励磁系统
　　
　　励磁系统是发电机的主要组成部分。励磁系统调节的主要任务是维持电压于一定水平、增加输送功率和输送距离、提高系统的动态稳定性等。励磁装置有很多种，设计中一般选择无刷型自动励磁装置。采用此种励磁方式的发电机组特点是：当与自动电压调整装置配套使用时，其静电压调整率可保证在±2.5％以内，这种类型机组能适应各种运行方式，易于实现机组自动化或对发电机组的遥控。
　　
　　(5)连续运转功率与额定工作条件
　　
　　发电机组连续运转功率指发电机在额定工作条件下，可以在此输出功率下长期运行而不过热。所谓额定工作条件，通常指海拔高度1000m和环境温度为40℃的工作条件。当海拔高度每超过额定值500m时，容量要相应降低3％～5％，当环境温度每超过额定5℃时，容量要相应降低1％～2．5％，具体数字随制造厂有所不同。
　　
　　(6)发电机组的过负荷性能
　　
　　大部分的柴油机有两种输出功率：连续功率和备用功率。连续功率就是机组可以不停运转的功率，并在规定的时间内，可以容许有10％的超载。备用功率是连续功率超载10％运行1h时的功率，在此功率下长期运行会加快磨损机组的部件，缩短大修时间和寿命。
　　
　　(7)负载电动机起动的影响
　　
　　电动机起动电流引起发电机瞬时电压降很大时，会造成继电器和接触器欠压跳闸。对此，一些国外机组的说明中推荐瞬时电压降应不大于20％～30％额定电压。但在我国的国家标准《往复式内燃机驱动的三相同步发电通用技术条件》(GB/T15548-95)中有一档规定则为15％～20％。发电机的瞬时电压降和发电机自身瞬态电抗以及电动机的起动方式有关。
　　
　　(8)非线性负载的影响
　　
　　很多发电机所接的负载是非线性负载，例如，由晶闸管整流元件或晶闸管主回路组成的负载。它们的特性是在供电线路上产生大量谐波，这些谐波会使发电机输出电压波形产生失真，损坏其它已接在发电机上的负载。对于高阻抗的发电机这种影响更大，无疑要为此而增大发电机的容量。严重时会导致整个系统瘫痪。此时需调整发电机自动电压调整器AVR或负载方面的时间常数方可解决。
　　
　　责任编辑：叶子