淺析提高通信電源可靠性的方法

趙輝

摘 要：在整個(gè)通信系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，通信電源的作用不容忽視，其運(yùn)行質(zhì)量及管理水平，直接關(guān)系到通信設(shè)備的安全可靠。本文對(duì)通信電源的維護(hù)和運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行淺析，探索提高通信電源可靠性的方法。

關(guān)鍵詞：通信電源；運(yùn)行；可靠性

1 概述

目前，安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力專用通信系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代電網(wǎng)不可缺少的三大支柱，其中，通信系統(tǒng)又是其中的基礎(chǔ)和保證。通信系統(tǒng)對(duì)通信電源的基本要求是可靠、穩(wěn)定、高效，目前，隨著通信設(shè)備近幾年的快速發(fā)展及通信理念的不斷進(jìn)步，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)備采用冗余配置，通道部分采用雙路或環(huán)路結(jié)構(gòu)，發(fā)生故障往往是局部性的，可控的，但通信電源發(fā)生故障將會(huì)造成全局通信中斷和癱瘓。所以必須加強(qiáng)通信電源設(shè)備的運(yùn)行及維護(hù)。

2 通信電源直流供電系統(tǒng)的組成及供電方式

目前我國(guó)的通信直流供電系統(tǒng)中，廣泛使用的一次電源采用整流器、交直流配電部分和控制器組成，同時(shí)和蓄電池、系統(tǒng)接地構(gòu)成不間斷直流電源供電系統(tǒng)。高頻開(kāi)關(guān)整流輸出的直流電壓通過(guò)直流配電部分，連接到蓄電池和通信網(wǎng)，構(gòu)成整流器與蓄電池組并聯(lián)向通信設(shè)備供電的全浮充供電系統(tǒng)。交流供電正常時(shí)，整流器輸出的電壓供給通信設(shè)備，并對(duì)蓄電池組進(jìn)行浮充充電，保持蓄電池的容量。當(dāng)交流供電中斷時(shí)，整流器停止工作，由蓄電池向通信設(shè)備供電。交流供電恢復(fù)后，又由整流器向通信設(shè)備供電，同時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電，然后轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。

3 蓄電池浮充電壓的選擇

通信電源中的蓄電池大多采用全浮充制供電方式，這樣可以使電池經(jīng)常處于充電狀態(tài)，抑制和補(bǔ)充電池自放電所引起的容量損失，從而保證蓄電池有充足的容量?jī)?chǔ)備。浮充電壓的確定，應(yīng)以能抑制蓄電池的自放電，并及時(shí)補(bǔ)充自放電造成的容量損失為依據(jù)，依據(jù)我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》中規(guī)定：“蓄電池浮充電單體電壓為2.20～2.27V（25℃）”“蓄電池均充電單體電壓為2.30～2.35（25℃）”?？紤]到蓄電池個(gè)體差異及、負(fù)載及市電的波動(dòng)，在規(guī)定溫度下（一般10℃～30℃，最好20℃±5℃）取2.23V×24節(jié)=53.5V，而在均充中，取2.35×24節(jié)=56.4V。根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，單只電池的浮充電壓為2.23伏時(shí)，電池即可獲得足夠的補(bǔ)充充電電流，從而保證有足夠的儲(chǔ)備容量。在實(shí)際應(yīng)用中，往往根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)選擇合適的浮充/均充電壓，過(guò)高的浮充電壓將加劇正極板板柵的腐蝕，并可能使蓄電池排氣頻繁、失水、溫度升高，從而縮短電池的使用壽命。

4 通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行方式

4.1 通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成

現(xiàn)在成熟的通信系統(tǒng)其一次電源均采用兩套獨(dú)立的架構(gòu)構(gòu)成，即獨(dú)立的市電（或油機(jī)發(fā)電、太陽(yáng)能等）、獨(dú)立的充電屏、獨(dú)立的負(fù)載屏，提供給通信設(shè)備1+1的電源保護(hù)，但二次電源的保護(hù)容易忽略，在發(fā)生通信電源故障的時(shí)候，單路電源進(jìn)入通信設(shè)備迫使其中的1路二次電源模塊滿負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)法起到二次模塊的熱備用/或均流的效果，一般有兩種解決辦法。

（1）在通信設(shè)備的一次電源輸入端加裝均流模塊，利用二極管的隔離作用，在一路一次電源失電時(shí)，另一路一次電源能夠保障通信設(shè)備兩路二次電源的運(yùn)行。

（2）在兩個(gè)獨(dú)立的負(fù)載屏（或二路獨(dú)立

電源安裝在一個(gè)負(fù)載屏）之間加裝均流模塊，可以起到同樣的效果。

4.2 二次下電技術(shù)

二次下電，是指在極端情況下（電源故障或停電等），為保證重要通道（用戶）的設(shè)備運(yùn)行，依據(jù)事先設(shè)定的參數(shù)，在蓄電池組放電過(guò)程中，先期退出部分次要用戶，延長(zhǎng)主設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，并在電池電壓下降到保護(hù)電壓時(shí)，停止蓄電池的放電，以保護(hù)蓄電池組。這種兩級(jí)斷開(kāi)負(fù)載的動(dòng)作和措施即為二次下電。

4.3 隔離變壓器技術(shù)

現(xiàn)代通信為實(shí)現(xiàn)多樣化，在光纖通信普及的今天，仍然保留部分微波通信、載波通信等傳統(tǒng)方式，微波站地處高山，易遭雷擊，采用三相四線制供電一方面造成微波站鐵塔雷擊通過(guò)地線（零線）傳導(dǎo)到供電一方，另一方面供電方發(fā)生電源故障（比如單相短路或故障）其地位的變化也會(huì)對(duì)微波站的通信設(shè)備造成反擊，由于微波站地處偏僻山上，地域狹小，受條件限制，往往采用零-地混用方式，地線電位的突變?cè)斐闪憔€電位的突變，損壞通信電源設(shè)備，通過(guò)在微波站通信機(jī)房電源進(jìn)線處加裝隔離變壓器，即保證了市電的輸送，又使供電方及微波站的地網(wǎng)獨(dú)立分開(kāi)。

5 整流屏（充電屏、開(kāi)關(guān)電源）的使用運(yùn)行

整流屏輸入市電（交流220V）原則上應(yīng)具備兩條彼此獨(dú)立的（不同點(diǎn)的供電變壓器）交流供電。只具備1路交流供電的通信站應(yīng)配置發(fā)電機(jī)或其他備用發(fā)電裝置。開(kāi)關(guān)電源設(shè)備整流模塊容量應(yīng)能同時(shí)滿足負(fù)載供電和蓄電池充電需求，并考慮一定的冗余，模塊數(shù)量按N+1冗余配置。具備兩套開(kāi)關(guān)電源的通信站其每套電源必須保證符合4.2要求。開(kāi)關(guān)電源交流輸入端須具備自動(dòng)/手動(dòng)切換功能。首次市電接入時(shí)，應(yīng)檢測(cè)三相交流電的相序，以免造成設(shè)備異常。并在開(kāi)關(guān)電源前端（交流輸入側(cè)）加裝C級(jí)浪涌保護(hù)器件（SPD）

6 交直流配電屏使用及運(yùn)行

通信站的負(fù)載屏一般列裝交流分配和直流分配單元，其中交流分配單元直接取至交流輸入切換開(kāi)關(guān)后，由于切換過(guò)程的存在一定的延時(shí)和抖動(dòng)，發(fā)生切換時(shí)會(huì)出現(xiàn)設(shè)備重啟現(xiàn)象，對(duì)一些重要交流用戶而言是不允許的，為此，我們?cè)谪?fù)載屏上加裝了逆變單元，其輸入分為兩路，一路交流220V輸入，一路直流-48V輸入，正常時(shí)通過(guò)-48V逆變輸出交流220V，當(dāng)-48V異常時(shí)自動(dòng)倒換到旁路220V交流輸出，保證了重要用戶的不間斷供電。

參考文獻(xiàn)

[1]張斌.淺談電力通信直流電源及其維護(hù)[J].神州，2011（26）.

[2]樊勤.通信電源的管理與應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2006（03）.