通信電源設(shè)備的使用與維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究

李佩靜

（中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院四大隊(duì)十三隊(duì) 陜西省西安市 710077）

1 通信電源設(shè)備概述

通信電源之于通信系統(tǒng)的作用類似于心臟之于人體。通信電源設(shè)備是通信電源電力資源供應(yīng)質(zhì)量、電力資源無(wú)波動(dòng)或小波動(dòng)供應(yīng)的保障，間接影響著整個(gè)通信系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。通俗而言，通信電源設(shè)備就是與通信電源供應(yīng)、輸送、變換相關(guān)的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)組（油機(jī)發(fā)電機(jī)組）、高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)（高低壓配電系統(tǒng)、交流市電引入線路、直流供電系統(tǒng)等）、蓄電池三大類別，還包括整流器、UPS（不間斷電源）、直流變換器以及不同種類的交流直流配電屏[1]。

2 通信電源設(shè)備的類別

2.1 發(fā)電機(jī)組

油機(jī)發(fā)電機(jī)組是市電備用電源、應(yīng)急電源，可以將380V 交流電源輸出到低壓配電柜。進(jìn)而經(jīng)切換開(kāi)關(guān)，進(jìn)行備用電源、市電的切換。在市電出現(xiàn)故障停止輸送時(shí)，通常由發(fā)電機(jī)組作為交流電供應(yīng)方，可以保證交流電力能源供應(yīng)的不間斷性。

2.2 高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)

高低壓配電系統(tǒng)、交流市電引入線路、直流供電系統(tǒng)等是通信電源供配電模塊的主要組成。其中高低壓配電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將通信企業(yè)變電站所輸入的35kV 以上、220kV 以下電壓經(jīng)降低至10kV。進(jìn)而經(jīng)高壓進(jìn)線柜、計(jì)量柜、避雷柜、出線柜引入變壓器高壓側(cè)。以發(fā)電機(jī)發(fā)出的3.15～15.75kV 電能為例，經(jīng)過(guò)升壓變壓器，可以轉(zhuǎn)換為35～220kV 電能，經(jīng)過(guò)降壓變壓器，則可以轉(zhuǎn)換為10kV 電能，再經(jīng)過(guò)降壓變壓器，可以獲得380/220V 電能。而低壓配電設(shè)備用于變壓器低壓側(cè)出線經(jīng)電容補(bǔ)償柜、其他出線柜進(jìn)低壓進(jìn)線柜，達(dá)到匯集、配置電力能源的目的[2]。

直流供電系統(tǒng)是為通信站點(diǎn)供給-48V（首選）、±24V（過(guò)渡）直流基礎(chǔ)電源的電力能源供應(yīng)系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，鑒于±24V直流基礎(chǔ)電源具有過(guò)渡性質(zhì)，在新建系統(tǒng)中不再使用，一般需利用直流-直流變換器，將-48V 直流基礎(chǔ)電源轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌绷麟妷悍N類的電源。

2.3 蓄電池

蓄電池是提供交流、直流備用電源的設(shè)備，可以將-48V 電源提供給整流器，進(jìn)而經(jīng)直流配電屏將-48V 直流電分配至各通信機(jī)房設(shè)備直流配電屏、直流用電設(shè)備?；蛘邔?80/220V 電源提供給UPS，輸出不間斷交流電源。

3 通信電源設(shè)備的使用方法

3.1 發(fā)電機(jī)組使用方法

3.1.1 啟動(dòng)前準(zhǔn)備在發(fā)電機(jī)組正式運(yùn)行前，應(yīng)以通風(fēng)、冷卻為著手點(diǎn)，以確?？諝鈺惩o(wú)阻為主旨，合理設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組存放室的進(jìn)入端口、流出端口，避免因發(fā)電機(jī)組溫度過(guò)高而引發(fā)的設(shè)備停止運(yùn)行故障[3]。

3.1.2 啟動(dòng)操作

油機(jī)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行階段，兩次燃油噴射間隙的運(yùn)行被稱之為一個(gè)工作循環(huán)，涉及了活塞的吸氣、膨脹、壓縮、排氣四個(gè)沖程。根據(jù)各沖程運(yùn)行特點(diǎn)，可以采取恰當(dāng)?shù)牟僮鞣椒āＲ话阍谟蜋C(jī)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)前，使用者需要對(duì)油箱內(nèi)油量充足與否、油管完好性、油管接頭滲漏與否以及風(fēng)扇皮帶松緊恰當(dāng)性、冷卻系統(tǒng)水量清潔度及充足性、輸出線路導(dǎo)線絕緣性、內(nèi)燃機(jī)以發(fā)電機(jī)傳動(dòng)件連接可靠性、儀表有效性進(jìn)行逐一檢查。在確認(rèn)無(wú)誤后，低速度運(yùn)轉(zhuǎn)3min～5min等待機(jī)油壓輪、溫度達(dá)到正常水平。調(diào)高機(jī)組速度，同時(shí)觀察發(fā)電機(jī)組速度上升階段異常聲響存在與否、整流子上電刷與滑環(huán)電刷接觸良好性、是否出現(xiàn)冒火花現(xiàn)象等。在確認(rèn)無(wú)誤后等待運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)（頻率、電壓均達(dá)到額定數(shù)值，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)低于遲相0.95，頻率值變動(dòng)范圍低于0.50Hz），反之則需要停機(jī)檢查。

3.1.3 停機(jī)操作

若需要停止使用發(fā)電機(jī)組，技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)逐步減少荷載的原則，預(yù)先切斷各電力能源供應(yīng)分路主開(kāi)關(guān)。隨后進(jìn)行發(fā)電機(jī)供電主開(kāi)關(guān)切斷，促使勵(lì)磁變阻器回歸到電阻最大值方位。在電壓降低至最低水平后，進(jìn)行勵(lì)磁開(kāi)關(guān)、中性點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)切斷操作。最終關(guān)停內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。

3.2 高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)使用方法

3.2.1 投運(yùn)準(zhǔn)備

在高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)及線路投運(yùn)前，使用者應(yīng)進(jìn)行冷卻風(fēng)道出入口、環(huán)境清潔度、電源柜內(nèi)一次及二次設(shè)備連接完好性的注意檢查，為設(shè)備投運(yùn)做好準(zhǔn)備。在設(shè)備正式投運(yùn)時(shí)，技術(shù)人員需要對(duì)直流電源供電系統(tǒng)充電模塊輸入輸出端連接完好性、高壓配電器與低壓配電器連接完好性、各端交流直流輸入輸出電壓、指示燈功能進(jìn)行逐一檢查。

3.2.2 啟動(dòng)操作

在確認(rèn)無(wú)誤之后，可以合上充電模塊、配電側(cè)輸入開(kāi)關(guān)，或者按下啟動(dòng)按鈕，根據(jù)要求進(jìn)行系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)的調(diào)整。

3.2.3 停運(yùn)操作

在停運(yùn)操作時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)松開(kāi)開(kāi)關(guān)機(jī)按鈕，對(duì)輸出電壓及電流進(jìn)行檢查。在確認(rèn)兩者均為0 后，進(jìn)行充電模塊、配電側(cè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)操作。

3.3 蓄電池使用方法

3.3.1 啟動(dòng)準(zhǔn)備

在蓄電池設(shè)備使用過(guò)程中，使用者首先應(yīng)進(jìn)行蓄電池存放環(huán)境的清理，保證環(huán)境無(wú)灰塵。同時(shí)將蓄電池放置在距離熱源、易出現(xiàn)火花放電物體較遠(yuǎn)的無(wú)陽(yáng)光直射區(qū)域，并調(diào)整蓄電池使用環(huán)境在15.00℃以上、20.00℃以下，防控因運(yùn)行環(huán)境過(guò)高而引發(fā)的蓄電池容量下降、壽命縮短問(wèn)題。

3.3.2 充放電操作

在充放電操作時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)清單進(jìn)行電池?cái)?shù)量、型號(hào)清點(diǎn)，同時(shí)檢查并確認(rèn)電池外殼無(wú)破損、電氣連接無(wú)松動(dòng)、開(kāi)路電壓與標(biāo)準(zhǔn)相符。隨后接通電源，對(duì)電池進(jìn)行均衡充電，在其轉(zhuǎn)入浮充電狀態(tài)后正式投入運(yùn)行?？刂聘〕潆娛切铍姵厥褂玫闹攸c(diǎn)。相關(guān)人員應(yīng)優(yōu)先性能優(yōu)良的自動(dòng)穩(wěn)壓限流充電設(shè)備，以恒壓方式，對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充電。同時(shí)嚴(yán)格控制蓄電池浮充電上限、下限，避免補(bǔ)充蓄電池自損耗電期間出現(xiàn)充電電壓超出限值情況。放電操作則與上述操作過(guò)程相反[4]。

3.3.3 其他操作

若需要進(jìn)行蓄電池串聯(lián)操作，相關(guān)人員應(yīng)避免串聯(lián)容量不一、廠家不一或者性能不一的蓄電池，保證蓄電池容量一定。同時(shí)根據(jù)使用中單體電池表現(xiàn)，進(jìn)行落后單體電池的及時(shí)替換，為通信電源系統(tǒng)、設(shè)備的無(wú)故障、無(wú)波動(dòng)運(yùn)行提供支持[5]。

4 通信電源設(shè)備的維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 發(fā)電機(jī)組維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

4.1.1 目測(cè)法

設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)以發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)電池為重點(diǎn)，以試機(jī)為契機(jī)，進(jìn)行時(shí)期規(guī)律的檢查作業(yè)。具體檢查對(duì)象為：發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)電池的浮充電壓、蒸餾水量、電解液比重（大于等于1.28）、連接件牢固性等。以便預(yù)先獲知潛在不利因子，防控故障出現(xiàn)。

4.1.2 兆歐表法

在發(fā)電機(jī)組維護(hù)作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，除了及時(shí)清理機(jī)組周邊環(huán)境保證散熱良好外，還需要以油機(jī)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)怠速為切入點(diǎn)，進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)聲響監(jiān)聽(tīng)，在發(fā)現(xiàn)雜音的第一時(shí)間停機(jī)，利用兆歐表法檢查，確定有效的維護(hù)措施。以發(fā)電機(jī)繞組為例，其日常維護(hù)的重點(diǎn)為清潔、防機(jī)械損傷、防潮、防過(guò)載過(guò)熱。技術(shù)人員可以利用兆歐表，進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，判定發(fā)電機(jī)繞組是否出現(xiàn)絕緣故障[6]。具體操作時(shí)，技術(shù)人員可以輕輕拿起兆歐表并將其放置在發(fā)電機(jī)組周邊。在兆歐表指針指向“0”時(shí)，依據(jù)每分鐘120r 的速度緩慢遙轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)搖柄，開(kāi)始測(cè)量。一般需要分別在實(shí)際冷狀態(tài)下、實(shí)際熱狀態(tài)下對(duì)同步電機(jī)的勵(lì)磁繞組、定子繞組以及電流互感器繞組、電抗器繞組等進(jìn)行檢查，讀取儀表指針?lè)€(wěn)定后的讀數(shù)，獲取讀數(shù)后將對(duì)地放電后被測(cè)發(fā)電機(jī)繞組測(cè)量線拆除。

4.2 高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

4.2.1 直流供電系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)

在直流供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，維護(hù)人員應(yīng)定期對(duì)各端進(jìn)行交流輸入輸出電壓、直流輸入輸出電壓、交直流輸入輸出電壓（或電流）標(biāo)記顯示準(zhǔn)確性、保護(hù)信號(hào)正常與否、運(yùn)行噪音有無(wú)異常、絕緣狀態(tài)是否良好進(jìn)行全面檢查、監(jiān)視。同時(shí)定期對(duì)充電裝置輸出電壓、電流精度、指示儀表、整定參數(shù)進(jìn)行校對(duì)，并開(kāi)展高頻開(kāi)關(guān)電源型充電裝置的均流不平衡度、穩(wěn)壓、穩(wěn)波、穩(wěn)流系數(shù)測(cè)試。若個(gè)別供配電模塊出現(xiàn)故障，故障模塊會(huì)自動(dòng)退出運(yùn)行，不會(huì)波及整個(gè)系統(tǒng)。但是在出現(xiàn)監(jiān)控致使整組供配電模塊無(wú)輸出情況，特別是高低壓配電裝置整組無(wú)輸出情況，就需要第一時(shí)間接入備用裝置，并及時(shí)與供應(yīng)端溝通。

4.2.2 高低壓配電設(shè)備維護(hù)技術(shù)

對(duì)于高壓配電裝置，維護(hù)人員應(yīng)對(duì)高壓電纜、分支高壓電纜過(guò)流過(guò)熱現(xiàn)象以及異味情況、熔斷器及觸頭接觸良好性、變壓器接地良好性、三相電輸入輸出正常與否進(jìn)行逐一檢查。同時(shí)每間隔一個(gè)星期進(jìn)行一次地面清掃[7]。每年五月份、十月份進(jìn)行一次裝置停電清掃、全面檢查；對(duì)于低壓配電裝置，除了每天進(jìn)行兩次低壓電纜連接點(diǎn)過(guò)熱、三相負(fù)荷平衡與否、絕緣子損傷與否檢查外，還需要每間隔6 個(gè)月進(jìn)行一次或以上的停機(jī)清掃。一般需要在夏季、冬季高峰負(fù)荷到來(lái)前開(kāi)展，比如，每年五月份、十月份。同時(shí)利用清掃機(jī)會(huì)，對(duì)母排、各空開(kāi)螺釘緊固性進(jìn)行再次檢查。

4.3 蓄電池放電實(shí)驗(yàn)容量測(cè)試技術(shù)

在蓄電池運(yùn)行期間，極易出現(xiàn)部分電池能效下降或者失去能效情況[8]。為了保證蓄電池維護(hù)作業(yè)及時(shí)開(kāi)展，維護(hù)人員應(yīng)在每間隔3 個(gè)月進(jìn)行一次蓄電池漏液、鼓脹、連接銹蝕、電壓失穩(wěn)、溫度超標(biāo)問(wèn)題調(diào)查的基礎(chǔ)上，每間隔12 個(gè)月進(jìn)行一次放電實(shí)驗(yàn)容量測(cè)試。測(cè)試前，需要準(zhǔn)備好與蓄電池容量相符的放電測(cè)試儀，對(duì)發(fā)電機(jī)組狀況、燃油情況進(jìn)行逐一檢查。同時(shí)結(jié)合區(qū)域市電供應(yīng)規(guī)律，選擇停電率較低的時(shí)期充滿蓄電池，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。進(jìn)而拔除被測(cè)試高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中一組蓄電池保險(xiǎn)并斷開(kāi)正極連接線，促使蓄電池脫離以往系統(tǒng)[9]。依據(jù)《電源維護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》DY-10-0000 關(guān)于接線圖的要求，將放電測(cè)試儀安裝在被測(cè)試蓄電池兩端，設(shè)定恒定電流放電（10 小時(shí)率），以蓄電池端電壓為43.2V 為放電截止條件。從放電開(kāi)始到截止時(shí)間達(dá)到前，進(jìn)行蓄電池溫度、單只電池電壓、端電壓的逐一記錄，并每間隔一個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次每只電壓、溫度的測(cè)量。最終判斷蓄電池容量是否超出80.00%額定容量，若超出則合格，反之則不合格。對(duì)于不合格的蓄電池，需要在分析原因的基礎(chǔ)上，進(jìn)行整治、更換。

5 總結(jié)

綜上所述，通信電源是保證通信系統(tǒng)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵，一旦通信電源設(shè)備出現(xiàn)障礙，就會(huì)引發(fā)通信電路中斷乃至系統(tǒng)癱瘓等重大風(fēng)險(xiǎn)損失。因此，通信系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)通信電源設(shè)備維護(hù)管理的重視。從使用入手，嚴(yán)格約束設(shè)備使用者不合規(guī)行為，規(guī)避設(shè)備使用階段風(fēng)險(xiǎn)因子。進(jìn)而根據(jù)發(fā)電機(jī)組、高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)、蓄電池運(yùn)行特點(diǎn)，采取針對(duì)性運(yùn)行維護(hù)技術(shù)，保證發(fā)電機(jī)組、高低壓配電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)、蓄電池優(yōu)良功效的順利發(fā)揮。