關(guān)于車載綜合通信電源的故障分析與研究

滕荔楠 鄭欣 彭傳

摘 要：如果通信系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生斷開(kāi)的現(xiàn)象，通常情況下從以下幾方面入手進(jìn)行故障分析與排除：通信裝備、光纜線路以及通信電源。在這些因素中，最關(guān)鍵的就是通信電源，其作為通信系統(tǒng)的“心臟”占據(jù)著重要地位，直接影響通信的效率和質(zhì)量。本文在研究綜合通信電源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)車載綜合通信電源運(yùn)行中常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析并就如何做好運(yùn)行維護(hù)管理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析闡述。

關(guān)鍵詞：綜合通信電源;車載; 故障

1綜合通信電源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1綜合通信電源的組成結(jié)構(gòu)：

一是交流配電單元。市電接入交流配電單元，交流電經(jīng)分配單元分配后，一部分提供給開(kāi)關(guān)整流器，一部分作為備用輸出，供車載裝備使用。綜合通信電源可由兩路市電（或一路市電一路油機(jī)）供電，兩路市電主備工作方式。平時(shí)由市電1供電，當(dāng)市電1發(fā)生故障時(shí)，切換到市電2（或者油機(jī)）在切換過(guò)程中，通信裝備的供電可由蓄電池來(lái)供給。

二是整流部分。整流部分的功能是將交流配電單元提供的交流電變換成48V或者24V直流電輸出到直流配電單元。整流部分包括整流模塊和結(jié)構(gòu)部分。車載裝置中多使用高頻開(kāi)關(guān)整流器，工作頻率大多高于20KHz，體積和重量較輕，消除噪音。

三是直流配電單元。直流配電單元完成直流的分配和備用電池組的接入。高頻開(kāi)關(guān)整流器的輸出經(jīng)匯流母排接入直流配電單元，配電單元為負(fù)載分配不同容量的輸出，可滿足不同車載裝備的需要。后備電池組的輸入與高頻開(kāi)關(guān)整流器輸出匯流母排并聯(lián)，以保證高頻開(kāi)關(guān)整流器無(wú)輸出時(shí)，后備電池組能向車載裝備供電。

四是蓄電池組。綜合通信電源中采用整流器和蓄電池組并聯(lián)冗余供電方式。目前常用的蓄電池為閥控式密封鉛酸蓄電池，即VRLA，密封性好、自放電小、壽命長(zhǎng)，又被稱為“免維護(hù)蓄電池”。

1.2車載綜合通信電源的特點(diǎn)：

車載綜合通信電源作為動(dòng)力模塊，主要是為機(jī)動(dòng)通信裝備提供所需電能，保障通信裝備的正常工作。其特點(diǎn)如下：

一是通信電源設(shè)備的數(shù)量種類多，實(shí)際應(yīng)用的組合較為復(fù)雜且所涉及到的技術(shù)多。比如：高頻變化技術(shù)：利用電路拓?fù)淅碚摚ㄒ葡嘀C振、諧振變換及零開(kāi)關(guān)PWM等）與新的理論指導(dǎo)（同步整流、功率因數(shù)校正、并聯(lián)均流等）最全面、先進(jìn)的電源技術(shù)。

二是通信電源應(yīng)具有可靠性和穩(wěn)定性。

可靠性：一般通信裝備發(fā)生故障的影響面較小，是局部性的，但如果通信電源一旦發(fā)生故障，通信系統(tǒng)將全部中斷。因此，不僅要提高通信裝備的可靠性，還要提高綜合通信電源的可靠性。

穩(wěn)定性：電源電壓的變化不能超過(guò)限定的范圍，過(guò)高或過(guò)低均不能保證通信裝備的正常運(yùn)行。

三是通信電源應(yīng)具有集成化和小型化。

集成化：運(yùn)用功率集成設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)通信電源結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，持續(xù)優(yōu)化通信電源的各模塊，增加集成度。比如，硅晶片，由于其高度集成，內(nèi)部元件數(shù)目得到大幅減少，結(jié)構(gòu)也變得更加緊密。與分立元件相比，布局減少了連線電阻、分布電容及雜散電感，在集成化的基礎(chǔ)上大幅降低了電力損耗。

小型化：通過(guò)高頻變化技術(shù)，大幅降低通信電源的整體原材料消耗，使所運(yùn)用的通信電源裝備日漸小型化，顯著提高功能密度。

2常見(jiàn)故障處理方法及原因分析

在通信裝備運(yùn)行過(guò)程中，綜合通信電源作為關(guān)鍵部分，是保障其正常運(yùn)行、保障通信正常工作的基本要求。車載綜合通信電源由交流供電模塊、直流供電模塊、整流模塊等組成，因此將故障點(diǎn)定位到某一具體模塊是故障定位的關(guān)鍵。故障發(fā)生后，首先通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)象的具體分析，排除外部供電系統(tǒng)的故障，再進(jìn)行車載綜合通信電源故障判斷，可逐條排除確定故障點(diǎn)范圍。

2.1常見(jiàn)故障處理方法

一是告警與性能分析法。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看裝備的運(yùn)行燈、告警信息，了解裝備當(dāng)前的運(yùn)行狀況。

二是觀察法。電源故障定位最常用的一種方法?？梢圆灰蕾嚫婢脱b備性能數(shù)據(jù)的分析，憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)在最快的時(shí)間內(nèi)排除故障。要求維修人員有很好的經(jīng)驗(yàn)。

三是儀表測(cè)試法。常用儀表有萬(wàn)用表、試電筆等。萬(wàn)用表是電源故障處理中最常用、最基本、最有用的儀表。

四是替換法。通過(guò)使用一個(gè)工作正常的備品備件去替換一個(gè)被懷疑工作不正常的。懷疑模塊故障后對(duì)其進(jìn)行更換，所使用的模塊必須是相同型號(hào)的。

2.2常見(jiàn)故障處理與原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，常見(jiàn)故障分布于交流配電單元、直流配電單元、整流模塊等。下面進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.2.1常見(jiàn)故障處理

一是交流變送器故障。用萬(wàn)用表測(cè)量變送器的端子是否有3V左右的直流電壓，如果沒(méi)有，則說(shuō)明交流變送器損壞，需更換交流變送器。

二是交流接觸器不吸合。對(duì)于采用交流接觸器自動(dòng)切換的綜合通信電源，交流接觸器不吸合可能是交流接觸器控制板（CEPU板）出現(xiàn)故障或交流接觸器線圈燒壞。斷開(kāi)交流輸入，用萬(wàn)用表測(cè)量交流接觸器的線圈，如果開(kāi)路，則說(shuō)明交流接觸器損壞，需更換。

三是直流斷路器故障。蓄電池下電保護(hù)用的直流斷路器使用的是常閉觸點(diǎn)，在不控制的情況斷路器是閉合的。如果給了斷路器的斷開(kāi)控制信號(hào)，但是斷路器不斷開(kāi)，則說(shuō)明斷路器故障，需更換。

四是整流器故障。用萬(wàn)用表測(cè)量交流輸入電壓是否在正常范圍內(nèi)，如果交流電壓不正常，那么整流器處于保護(hù)狀態(tài)或者出現(xiàn)故障。需要將整流模塊與通信電源系統(tǒng)分離，進(jìn)一步處理。

五是保險(xiǎn)絲熔斷。用電表測(cè)量有無(wú)電壓，以查看哪一個(gè)位置的保險(xiǎn)絲熔斷。檢查該分路裝備負(fù)載是否過(guò)大或者短路，并設(shè)法降低至該容量范圍內(nèi)。將該路負(fù)載開(kāi)關(guān)切斷，更換相同規(guī)格的保險(xiǎn)絲。

六是穩(wěn)壓器擊穿。觀察法可見(jiàn)電源穩(wěn)壓器被擊穿破損，更換新的電源穩(wěn)壓器，用電烙鐵將其焊接好。

2.2.2原因分析

一是運(yùn)行整體環(huán)境因素。車載綜合通信電源，特別是裝備車廂內(nèi)的防塵、防潮措施不到位，車廂環(huán)境不能滿足綜合通信電源的長(zhǎng)期可靠工作，增加了發(fā)生通信故障的風(fēng)險(xiǎn)。如通信電源系統(tǒng)整流模塊因運(yùn)行環(huán)境過(guò)于惡劣致使各模塊中的電子元件長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行而損壞、電子元件質(zhì)量差或是長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致電子元件老化等都會(huì)造成綜合通信電源出現(xiàn)故障。

二是運(yùn)行維護(hù)管理因素。車載綜合通信電源維護(hù)管理基本沒(méi)有專職，操作人員大多身兼數(shù)職、專業(yè)能力不強(qiáng)，大多數(shù)依靠自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行日常維護(hù)，缺乏專業(yè)的系統(tǒng)培訓(xùn)。

3運(yùn)行維護(hù)策略

一是加強(qiáng)蓄電池的管理維護(hù)。蓄電池不能長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充電或過(guò)放電;新安裝或維修后的電池組應(yīng)充分驗(yàn)證放電試驗(yàn);在日常維護(hù)中，仔細(xì)觀察電池的形狀變化和外觀，確保電池沒(méi)有泄露、破裂或變形，并應(yīng)保障電池電壓值的正常，在合理范圍內(nèi)浮動(dòng);對(duì)于達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的蓄電池應(yīng)該按照?qǐng)?bào)廢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。

二是改善車載綜合通信電源運(yùn)行環(huán)境。不論是通信裝備，還是綜合通信電源都對(duì)工作環(huán)境溫度、濕度和清潔度有很高的要求。綜合電源運(yùn)行會(huì)進(jìn)行大容量的電能轉(zhuǎn)換，在這一過(guò)程中如果灰塵過(guò)多，在潮濕的條件下容易產(chǎn)生短路進(jìn)而引起綜合電源的受損。因此要加強(qiáng)除塵清潔工作，定期清理裝備外殼的灰塵雜物，防止灰塵聚集影響散熱性能，縮短裝備使用壽命。并控制好車廂內(nèi)溫度，避免綜合通信電源在高溫環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作并注重電源設(shè)備的散熱。

三是加強(qiáng)運(yùn)行與維護(hù)管理。定期開(kāi)展日常檢查，有效預(yù)測(cè)故障，及時(shí)采取預(yù)防措施。加強(qiáng)通信電源管理維護(hù)培訓(xùn)，使具備通信電源的專業(yè)知識(shí)和能力的人員上崗。