通信電源的日常管理及維護(hù)研究 - 全文

通信電源是通信網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分，是通信網(wǎng)上一個(gè)完整和不可替代的獨(dú)立專業(yè)。專業(yè)通信電源的基本任務(wù)是向通信設(shè)備提供不間斷的、符合質(zhì)量要求的電能。它作為通信網(wǎng)的“血脈”,是確保通信暢通的必要條件。要保證現(xiàn)代化通信網(wǎng)全程全網(wǎng)的暢通并做到高可靠、低電磁干擾,低功耗通信電源系統(tǒng)是基礎(chǔ)。對(duì)這些設(shè)備維護(hù)的好壞，不僅影響電源系統(tǒng)設(shè)備的壽命和故障率，而且直接涉及通信網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行。

一、通信電源日常管理的要求

隨著通信網(wǎng)裝備水平的逐步提高,電源也同樣處在大量引進(jìn)新設(shè)備、淘汰舊設(shè)備的時(shí)期,同時(shí)為配合維護(hù)體制全專業(yè)、大配套的改革,用了許多新的維護(hù)手段,出臺(tái)了許多新的維護(hù)管理辦法。所以在通信網(wǎng)的各級(jí)管理層次及建設(shè)、維護(hù)方面都應(yīng)該有獨(dú)立的電源專業(yè)管理機(jī)構(gòu)和人員。因?yàn)橥ㄐ烹娫床粌H是一個(gè)專業(yè),而且是一個(gè)包括多種系統(tǒng)和學(xué)科的大專業(yè),由其他專業(yè)的人員來(lái)兼管電源專業(yè)是不科學(xué)的,也是不專業(yè)的。因此,要管理和維護(hù)好現(xiàn)代化通信網(wǎng),電源專業(yè)同其專業(yè)一樣存在著維護(hù)人員素質(zhì)、水平亟待提高的問(wèn)題。要解決這一問(wèn)題可以采取以下一些措施:

1.1做好儀器儀表和備品備件的管理

專用的儀器儀表及器材應(yīng)認(rèn)真管理和合理使用并做到：集中管理；分級(jí)專人保管，物品放置整齊，帳、卡、物一致；定期校驗(yàn)儀表、工具，不合格的工具儀表不得使用；工具儀表借出時(shí)應(yīng)辦理相關(guān)手續(xù)，禁止私自領(lǐng)取做他用；儲(chǔ)備一定數(shù)量的易損備品備件，并根據(jù)消耗情況及時(shí)補(bǔ)充，為防止備品備件變質(zhì)和性能劣化，存放環(huán)境應(yīng)與機(jī)房環(huán)境要求相同。

1.2加強(qiáng)技術(shù)檔案和基礎(chǔ)資料的管理

原始資料各機(jī)房設(shè)備安裝平面圖，交直流系統(tǒng)供電系統(tǒng)圖，設(shè)備技術(shù)說(shuō)明書、操作維護(hù)手冊(cè)，各地線系統(tǒng)布置圖，竣工驗(yàn)收資料，設(shè)備定巡檢記錄。設(shè)備運(yùn)行維護(hù)資料：設(shè)備維修記錄，障礙分析記錄，設(shè)備運(yùn)行資料，蓄電池測(cè)試記錄，交、配電停電、供電記錄，接地電阻測(cè)試記錄；規(guī)章制度部分：有關(guān)文件規(guī)章制度協(xié)議和守則，緊急故障處理流程圖，故障處理作業(yè)指導(dǎo)書，設(shè)備啟用、停運(yùn)、大修、故障及重要測(cè)試數(shù)據(jù)及時(shí)填入設(shè)備技術(shù)檔案。

1.3新裝或大修改造后的設(shè)備，均應(yīng)通過(guò)工程驗(yàn)收，驗(yàn)收合格辦理交接手續(xù)后，方可投入試運(yùn)行。試運(yùn)行合格后方可正式投入使用。不合格的設(shè)備部允許投產(chǎn)使用；在用備用或停運(yùn)的設(shè)備，均應(yīng)保持設(shè)備元件的技術(shù)資料完整，不能任意改變?cè)O(shè)備的結(jié)構(gòu)電路或拆用設(shè)備部件。

1.4關(guān)注設(shè)備的使用年限和更新周期。設(shè)備應(yīng)超出有效使用年限后其他原因，經(jīng)維修達(dá)不到運(yùn)行質(zhì)量要求時(shí)應(yīng)提出更新計(jì)劃。對(duì)于已超出有效使用年限仍繼續(xù)使用的設(shè)備，應(yīng)相對(duì)縮短維護(hù)和檢測(cè)的周期。

二、通信電源維護(hù)的要求

通信電源安全可靠運(yùn)行是由多種因素和環(huán)節(jié)所決定的,它與設(shè)備質(zhì)量、工程勘察與設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式選擇、建設(shè)管理、運(yùn)行維護(hù)管理等各環(huán)節(jié)相關(guān)。其中對(duì)于設(shè)備選擇、方案設(shè)計(jì)、工程管理等環(huán)節(jié)尤其要加強(qiáng)重視和管理。一個(gè)先天不足的通信電源系統(tǒng)將造成通信安全的巨大風(fēng)險(xiǎn)和后期人力、物力、財(cái)力的巨大重復(fù)投入。通信電源的維護(hù)重點(diǎn)應(yīng)放在外部供電可靠性、整流模塊、蓄電池組和遠(yuǎn)程供電數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控上。

2.1電源設(shè)備供電可靠性及整流模塊的配置

動(dòng)力電源設(shè)備是所有通信設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力之源,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到通信業(yè)務(wù)能否有效提供。在日常設(shè)備運(yùn)行中,常存在高壓電源單引入、逆變電源不穩(wěn)定、UPS應(yīng)用不當(dāng)?shù)葐?wèn)題,為此應(yīng)做好以下工作:

2.1.1機(jī)房的高壓宜采用雙回路供電,即兩路不同的變電站輸入,以確保供電不間斷。對(duì)于給機(jī)房通信設(shè)備供電的交直流電源列頭柜,也應(yīng)采用雙路供電,以保障業(yè)務(wù)設(shè)備用電安全。

2.1.2逆變電源與整流電源應(yīng)采用一體化設(shè)備,以保障安全供電,易于監(jiān)控,同時(shí)可減少設(shè)備投資,降低維護(hù)工作量。目前,一些通信機(jī)房為部分設(shè)備提供220V交流電時(shí),采用2KVA～6KVA的UPS(另帶有220V蓄電池組)供電,單機(jī)工作不可靠,成本高。建議使用逆變且與整流功能一體化的電源設(shè)備,其結(jié)構(gòu)為:在整流電源機(jī)架的空余子框中插入1KVA～1.5KVA逆變模塊,1個(gè)子框一般插3～4個(gè),逆變模塊均流輸出,實(shí)現(xiàn)N+1容量冗余,這樣不會(huì)因某個(gè)模塊出現(xiàn)故障而影響正常供電。逆變模塊的運(yùn)行監(jiān)控由整流電源的監(jiān)控模塊統(tǒng)一實(shí)現(xiàn),從而可節(jié)省機(jī)房空間。由于共用原有的-48V蓄電池組,省去了UPS必須另帶其他型號(hào)電池組的費(fèi)用(以16個(gè)單體65AH電池為一組,約需1.5萬(wàn)元)及其維護(hù),并減少了動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)(約需0.4萬(wàn)元),6KVA的逆變器(4個(gè)1.5KVA模塊)比同容量UPS少2萬(wàn)元,因此1個(gè)機(jī)房就可減少建設(shè)投資及運(yùn)行維護(hù)成本約4萬(wàn)元,同時(shí)可大幅度減少維護(hù)工作量,設(shè)備運(yùn)行也更安全可靠。同時(shí)建議在機(jī)房新建通信項(xiàng)目時(shí),不應(yīng)另購(gòu)小的UPS/逆變器,而應(yīng)使用機(jī)房原有的大UPS交流電源,以保障設(shè)備用電可靠,減少故障環(huán)節(jié)。

2.1.3通信電源的整流模塊的配置應(yīng)科學(xué)合理。整流模塊是通信電源的重要組成部分，整流模塊在系統(tǒng)市電輸入正常的狀態(tài)下，一方面給通信電源輸出負(fù)載供電，另一方面給蓄電池組充電，所以整流模塊的數(shù)量和質(zhì)量顯得尤為重要。每一塊整流模塊都有額定的最大輸出電流，所以系統(tǒng)全部整流模塊的輸出電流應(yīng)能大于或等于系統(tǒng)所帶所有負(fù)載的總電流和蓄電池組滿充電時(shí)的電流之和120%。

2.1.4維護(hù)人員應(yīng)該抓好電源系統(tǒng)的定巡檢工作。電源系統(tǒng)的定巡檢內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)備接地電阻的測(cè)試；系統(tǒng)的均充電壓和浮充的設(shè)置，均充周期的設(shè)置，均充電流及限流設(shè)置，電池基本信息設(shè)置，輸入輸出電流和電壓的測(cè)量檢查，負(fù)載及輸入電源電纜接線檢查，負(fù)載熔絲檢查，電源模塊的風(fēng)扇除塵。

2.2蓄電池組維護(hù)

蓄電池組作為直流(直流系統(tǒng))或交流(UPS系統(tǒng))不間斷供電的保證,在整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵。電池不但在交流系統(tǒng)或整流器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)保證不間斷供電,而且還要在市電正常轉(zhuǎn)換時(shí)提供保證。如果電池喪失容量,即使對(duì)前端的交流高低壓系統(tǒng)、整流系統(tǒng)等配置管理得再好,在一次正常的市電轉(zhuǎn)換中,都可能造成失電而引致通信故障。因此,應(yīng)把蓄電池的維護(hù)管理作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作來(lái)抓。目前閥控式密封蓄電池以其體積小、電壓穩(wěn)定、無(wú)污染、重量輕、放電性能高、維護(hù)量小等特點(diǎn),而成為通信電源系統(tǒng)的首選電池。但在實(shí)際使用中,往往達(dá)不到預(yù)期的使用壽命。

2.2.1影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素

現(xiàn)在，通信網(wǎng)上用的多為閥控式鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池全浮充正常使用壽命在10年以上,理論上可到20年,但在實(shí)際使用中,影響閥控式蓄電池使用壽命的因素很多,主要有:

環(huán)境溫度。環(huán)境溫度過(guò)高對(duì)蓄電池使用壽命的影響很大。溫度升高時(shí),蓄電池的極板腐蝕將加劇,同時(shí)將消耗更多的水,從而使電池壽命縮短。蓄電池在25℃的環(huán)境下可獲得較長(zhǎng)的壽命,長(zhǎng)期運(yùn)行溫度若升高10℃,使用壽命約降低一半。

過(guò)度充電。長(zhǎng)期過(guò)充電狀態(tài)下,正極因析氧反應(yīng),水被消耗,H+增加,從而導(dǎo)致正極附近酸度增加,板柵腐蝕加速,使板柵變薄加速電池的腐蝕,使電池容量降低;同時(shí)因水損耗加劇,將使蓄電池有干涸的危險(xiǎn),從而影響蓄電池壽命。

過(guò)度放電。蓄電池過(guò)度放電主要發(fā)生在交流電源停電后,蓄電池長(zhǎng)時(shí)間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過(guò)度放電到其電壓過(guò)低甚至為零時(shí),會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體,它的形成必將對(duì)蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,因此在陰極上形成的硫酸鹽越多,蓄電池的內(nèi)阻越大,電池的充、放電性能就越差,蓄電池的使用壽命就越短。

2.2.2閥控式蓄電池的使用和維護(hù)

蓄電池應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥、遠(yuǎn)離熱源處和不易產(chǎn)生火花的地方,安全距離為0.5m以上。在環(huán)境溫度為25℃～0℃內(nèi),每下降1 ℃,其放電容量約下降1%,所以電池宜在15℃～20℃環(huán)境中工作。

要使蓄電池有較長(zhǎng)的使用壽命,應(yīng)使用性能良好的自動(dòng)穩(wěn)壓限流充電設(shè)備。當(dāng)負(fù)載在正常范圍內(nèi)變化時(shí),充電設(shè)備應(yīng)達(dá)到±2%的穩(wěn)壓精度,才能滿足電池說(shuō)明書中所規(guī)定的要求。浮充使用的蓄電池非工作期間不要停止浮充。

必須嚴(yán)格遵守蓄電池放電后,再充電時(shí)的恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電的充電規(guī)律,條件允許的最好使用高頻開關(guān)電源型充電裝置,以便隨時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行智能管理。

新安裝或大修后的閥控式蓄電池組,應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn),以后每隔2～3年進(jìn)行一次核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn),運(yùn)行了6年的閥控式蓄電池,每年作一次核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)。若經(jīng)過(guò)3次核對(duì)性放充電,蓄電池組容量均達(dá)不到額定容量的80%以上,可認(rèn)為此組閥控式蓄電池壽命終止,應(yīng)予以更換。

2.3遠(yuǎn)程供電數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控

在通信網(wǎng)急速發(fā)展的今天，利用網(wǎng)絡(luò)手段對(duì)偏遠(yuǎn)通信站點(diǎn)的電源系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集傳送已經(jīng)成為可能。我們現(xiàn)在所用的采集監(jiān)控系統(tǒng)采集信息主要在兩方面，一方面對(duì)機(jī)房的門禁、溫濕度、水浸、煙感、空調(diào)狀態(tài)、交流電壓、直流電壓進(jìn)行采集和數(shù)模/模數(shù)變換進(jìn)行傳送上報(bào)。另一方面對(duì)通信電源系統(tǒng)的監(jiān)控模塊單元利用RS232口將電源系統(tǒng)本身的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和告警信息傳送到管理后臺(tái)，再用廠家自己研發(fā)的電源監(jiān)控轉(zhuǎn)換協(xié)議將信息翻譯，以供運(yùn)行維護(hù)人員掌握設(shè)備實(shí)時(shí)的運(yùn)行信息，進(jìn)行判斷分析。

三、結(jié)語(yǔ)

雖然通信電源不是通信網(wǎng)的主流設(shè)備,但它卻是整個(gè)通信網(wǎng)中最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備。通信電源是整個(gè)通信網(wǎng)的能量保證,它的作用是整體性和全局性的。