遠距離供電系統(tǒng)是指電能在長途有線運輸中,利用電纜把電能從局端機輸送到遠端機,為遠端設(shè)備供電的系統(tǒng)。
目前最典型的遠距離供電方案主要有三種:
1.交流遠距離供電系統(tǒng)
交流遠距離供電系統(tǒng)是深圳弘翼電源設(shè)備有限公司為高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)提供遠距離交流供電的專業(yè)電源,它能夠為布設(shè)在高速公路路側(cè)的監(jiān)控設(shè)備提供穩(wěn)定的交流穩(wěn)壓電源,為全程監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。
本系統(tǒng)主要由電源發(fā)生器(局端機)、隔離轉(zhuǎn)換器(又禰遠端機或下位機)和傳輸電纜三部分組成。
局端機布設(shè)在高速公路沿途收費站或服務(wù)區(qū) 的供電機房內(nèi),遠端機布設(shè)在高速公路沿途的各個外場監(jiān)控設(shè)備旁,傳輸電纜布設(shè)在局端機和遠 端機之間的高速公路沿線。
2.直流遠距離供電系統(tǒng)
直流遠程供電系統(tǒng),是高速公路從服務(wù)區(qū)、收費站以及有穩(wěn)定市電接入點取電至高速公 路沿線負載設(shè)備的一體化供電系統(tǒng)解決方案,沿線負載設(shè)備包含監(jiān)控攝像點、氣象監(jiān)測、F型和情報板、龍門架式情報板、短隧道照明等設(shè)備。
3.太陽能供電系統(tǒng)
太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池組件、太陽能控制器、蓄電池(組)組成;按實際需要還可以配置逆變器。太陽能是一種干凈的可再生的新能源,在人們生活、工作中有廣泛的作用, 其中之一就是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。
通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電,具有無動部件、無噪聲、無污染、穩(wěn)定性高等特點,在偏遠地區(qū)的通信供電系統(tǒng)中有極好的應(yīng)用前景。
三種遠距離供電方案優(yōu)勢比較
序號 | 交流遠供電源系統(tǒng) | 直流遠供電源系統(tǒng) | 太陽能供電系統(tǒng) |
防雷保護 | 公共電網(wǎng)引入雷擊時可能會引起供電段全線所掛接的設(shè)備損壞 | 由公共電網(wǎng)引入的雷擊基本消除(局端 模塊輸入輸岀端在電氣上隔離) | 負載功耗不能過大,需要優(yōu)化設(shè)計;設(shè)計不理想時冬天隔季存在供電可能不足 |
供電穩(wěn)定性 | 交流電的正弦波形相位變化使得 并機冗余技術(shù)要求高、實現(xiàn)復(fù) 雜,即使采用UPS方案來提高穩(wěn) 定性,整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性仍 相比直流供電方式低。同時,高 壓交流強電的傳輸會對附近的通 信信號、視頻信號和語音信號造 成較大的干擾 | 用AC-DC變換器進行隔離變換,可以提 供穩(wěn)定的直流輸出電壓,并且能夠隔離 電網(wǎng)對遠端設(shè)備的浪涌干擾。遠端寬范 圍輸入,亦恒壓輸出。確保電源質(zhì)量干凈穩(wěn)定,延長設(shè)備使用壽命。供電區(qū)段 局部發(fā)生市電停電或者單個AC/DC變換 模塊岀現(xiàn)故障時,并不會影響整個系統(tǒng) 的正常供電,有效的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。 | 負載功耗不能過大,需要 優(yōu)化設(shè)計; 設(shè)計不理想時冬天倆季存在供電可能不足; |
供電損耗 | 交流遠供受供電電纜上電容電流 的困擾,不可避免地會產(chǎn)生磁感應(yīng)損耗 | 基本上只有傳輸電纜的芯線電阻損耗, 不存在電容損耗和感抗損耗,電磁干擾 小,電磁兼容性好,是綠色環(huán)保的供電 方案 | 受天氣影響,經(jīng)常產(chǎn)生斷 電現(xiàn)象,有效性差 |
建設(shè)成本 | 高壓交流傳輸產(chǎn)生的磁場沿途對 其他用電設(shè)備會產(chǎn)生干擾,不可跟其他傳輸光電纜同溝、同槽傳輸 | 傳輸線芯小,不會影響到其他設(shè)備和傳 輸線纜,可與其它光電纜共用走線通 道,施工簡單、經(jīng)濟節(jié)能、清潔環(huán)保, 節(jié)省工程建設(shè)費用 | 初期建設(shè)成本高,蓄電池 組對運行環(huán)境敏感,且每3-5年需更換新電池,維 護量大、使用成本較高。 |
電纜成本 | 符合安全標(biāo)準(zhǔn)的額定安全電壓限 值為282V,傳輸線徑較直流遠供 大一倍,電纜投資高。交流遠供負載適應(yīng)性差,對非線 性輸入電源負載所需要的電纜線 徑更大,否則系統(tǒng)容易不穩(wěn)定。 | 符合安全標(biāo)準(zhǔn)的額定安全電壓限值為 400V,傳輸線徑較交流遠供小一半,電 纜投資低。 直流遠供線纜中電流穩(wěn)定,不需要額外 增加電纜線徑,系統(tǒng)穩(wěn)定。 | 選址/施工方便; 單設(shè)備相對獨立, 公里數(shù)長的道路適于布設(shè)。 |
用電安全性 | 交流傳輸安全性差,存在觸電隱 低壓供電,安全 患。浮地型交流遠供安全性監(jiān)測相對困難,容易威脅到使用和維護人員的安全。 | 遠供傳輸?shù)闹绷鞲邏簩Φ貞腋?,?dāng)人或 動物接觸任何一個極性不會產(chǎn)生觸電危 險。同時配備有開路、短路、漏電、電 力入侵等保護功能,人為觸碰時電壓迅 疾降為60V以下安全電壓,使用安全穩(wěn)定。 | 低壓供電,安全 |
冗余穩(wěn)定性 | 用DC-AC逆變器,或帶輸入輸 出隔離的UPS組成的交流遠供局 端設(shè)備,變換環(huán)節(jié)多冗余并機難度大存在系統(tǒng)復(fù)雜、穩(wěn)定性低、效率低等缺點。 | 直流遠供局端設(shè)備易于冗余并聯(lián),系統(tǒng)穩(wěn)定性高、變換效率高、維護簡單。 | 單點供電故障不影響其他監(jiān)控點。無法做到冗余設(shè)計。 |
遠程監(jiān)測 | 為配合交流遠供開路監(jiān)測功能, 交流遠供遠端不宜組成市電+遠供備用的高效、高穩(wěn)定供電形式。 | 直流遠供容易實現(xiàn)線路開路監(jiān)測功能, 能進行微電流的監(jiān)測,可以使用市電+遠 供備用的高效、高穩(wěn)定供電形式。 | 具有成熟的遠程監(jiān)控功能 |