通信电源的使用与维护

通信电源的使用与维护
作者：杨润芳李海曦张颖
来源：《硅谷》2011年第20期
摘要：通信电源作为通信系统的“心脏”，一旦发生故障，可能导致通信系统全部中断，因此在通信网中必须保证有高可靠性的、不间断供电的电源系统，从通信电源的组成入手，论述通信电源的维护与检修以及一些故障处理方法。

关键词：通信电源；高频开关电源；蓄电池；电源维护与检修
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020131－02
0 引言
随着电网的快速发展，电力通信网也在全方位高速发展，电力通信网是电网调度自动化、网络运营市场化和企业管理现代化的基础，它更是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。

而通信电源作为电力通信系统的“心脏”，它的重要性不言而喻。

通信电源一旦发生故障，可能导致通信系统全部中断，严重时影响电网安全。

因此，电力通信网必须保证有高可靠性、不间断的电源系统。

为了保证电力通信系统的正常运行，各通信站都配备有独立的通信电源。

目前电力通信系统常采用的通信电源一般由交流配电部分、直流配电部分、整流器、监控单元和蓄电池组等五部分组成。

1 通信电源系统的组成
1.1 交流配电单元
交流配电单元是通信电源系统的输入部分，它一般由两路市电引入交流380V或220V。

在交流配电单元的输入端必须有防雷击、浪涌的保护装置，并有可自动或人工操作的切换装置，确保两路市电的不间断供电，并提供各种容量的交流输出。

1.2 整流器部分
整流器是通信电源系统的核心部分，由交流配电单元提供电源，完成AC-DC的转换。

它一方面将交流电转换为直流，经滤波后提供给负载，另一方面对蓄电池以恒流限压方式充电。

电力通信电源系统一般采用高频开关电源，它具有积小、重量轻、模块化、功率因素高、可靠
性高以及可带电热插拔等优点，在一个高频开关电源系统，通常是几个高频开关整流器并联运行，各整流模块输出电流自动均衡。

1.3 直流分配单元
直流分配单元是将整流器输出的直流电流汇集到直流母排，再进入直流配电，由直流配电将电压进行分配，一路给蓄电池组充电，其它分配给通信设备和其它直流用户供电。

1.4 蓄电池组
蓄电池组与整流器并联运行，组合成为浮充供电系统。

通常由整流器作直流输出，蓄电池荷电待用，起平滑滤波、降低整流器输出杂音、提高供电质量的作用。

当整流器出现故障或交流电中断时，由蓄电池组对负载供电，确保供电不中断。

目前使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA），它采用密封结构，无酸雾、无毒、无有害气体溢出，不污染设备和环境，可与设备同室安装，无需加电解液维护。

1.5 监控模块
监控模块是通信电源系统的控制中心，它实时监测和控制电源系统各部分工作。

即监测和控制交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，对蓄电池组进行自动管理。

2 通信电源系统的检修与维护
2.1 通信电源设备的检修与维护
通信电源的正确使用与维护关系到通信电源的使用安全和使用寿命。

通信电源系统目前广泛采用高频开关电源，电池采用免维护蓄电池，这使得维护工作变的简单，但在维护使用过程中应定期清扫、检查、试验，确保使用安全。

通信电源应定期检查、测试、清洁、并试验：首先应检查电源外观，有无可闻可见的告警，发现告警应及时检查消除；其次应对电源设备进行清扫、除尘；测量电源设备的引入电压是否正常，确保电源输入正常；测量各级电源输出是否正常，确保电源设备运行正常；还应定期进行电源切换试验，检查两路交流输入是否能正常切换；检查交、直流是否能正常切换；检查在外部电源中断的情况下，蓄电池是否能正常工作。

2.2 电源容量选择
通信电源的设计应按照使用要求和功率余量来配置，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备和满负载运行。

通信系统的工作性质决定了电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或在基本满载状态下工作，都可能造成整流模块故障，严重时将损坏变换器。

2.3 电源故障的处理
通信电源故障处理的基本原则是：保证通信设备不间断供电。

一路交流输入异常时，应能保证另一路能正常投入；两路交流输入故障时，维持系统的直流供电不中断。

电源系统出现切换异常时，应能保证直流供电；整流模块出现故障时，应能保证其他模块正常供电。

通信电源出现故障时，需分段排查。

应查清是电源系统本身故障，还是交流输入问题，是负载故障还是蓄电池的问题。

通信电源系统的维护关系到通信电源的使用安全和使用寿命。

当交流输入异常时，可与变电站值班人员联系，确认交流输入是否异常，及时处理；当交流配电单元故障，无法自动切换时，应检查交流接触器；整理器不工作，应检查整流器的交流输入，若交流输入正常，还需检查交流输入熔丝，若熔丝也正常，则可能是模块故障，另外，整理器无输出，还应应检查整流器输出熔丝；整流模块过热，可能是风扇故障；直流配电单元故障告警时，应首先检查整流器的输出情况，若输出正常，则应检查直流负载是否有短路等现象，切断直流负载后，检查故障是否消除；监控单元故障，影响电源系统工作时，可先退出监控单元。

3 蓄电池的使用
蓄电池作为通信电源系统不间断供电的保证，在整个电源系统中的作用尤为关键。

蓄电池的正确使用和维护，影响着蓄电池的使用寿命。

3.1 阀控式蓄电池的正确使用和维护
3.1.1 阀控式蓄电池的使用环境
应将蓄电池存放在清洁、通风、干燥的房间内，要远离热源，避免阳光照射并且要存放在不易产生火花的地方，安全距离为0.5m以上。

蓄电池宜在15℃～20℃环境中工作，防止因环境温度过高使蓄电池容量严重下降，缩短使用寿命。

3.1.2 对蓄电池应进行定期巡视检查
应清洁蓄电池极板、连接片并检查蓄电池表面；检查蓄电池的单体电压值；检查连接片有无松动和腐蚀现象，如有应及时紧固，否则极有可能引起烧毁电池等事故；检查壳体有无渗漏和变形；检查极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出；测量蓄电池的整组电压值；测试绝缘电阻是否下降；查蓄电池温度是否过高等。

3.1.3 阀控式蓄电池的浮充充电
蓄电池的浮充是指在供电系统正常运行的情况下，由电源系统向设备供电的同时，并对电池系统的自损耗电的一种补充方式。

均充是由人为设置一个周期段，对蓄电池进行的强制大容量充电，激活蓄电池极板，保证蓄电池的使用寿命。

要使蓄电池有较长的使用寿命，应使用性能良好的自动稳压限流充电设备。

应采用恒压方式进行浮充电。

浮充电时，严格控制单体电池的浮充电压上、下限，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏。

3.1.4 应定期对蓄电池进行容量测试
蓄电池应每年进行一次放电试验容量测试。

放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。

放电过程中如有一只达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电须先排除落后电池后再放。

放电前，先检查整组电池是否拧紧，再根据放电倍率来确定放电记录的时间间隔。

在对一组电池放电前，应先保证另一组电池充好电。

放电过程中要密切注意比较落后的电池，以防止某个单体电池的过放电。

并将此次记录与前次记录进行比较，对整组电池的运行状态做到心中有数。

对于开关电源所配置的2V电池，建议每年做一次，放出额定容量的30％～40％；对于UPS所配置的12V电池，建议每季度或半年做一次，放出额定容量的30％～40％；记录电池单体电压和电池组总电压，及时更换故障电池。

对于2V电池，每三年应进行一次容量测试放电，放出额定容量的80％；对于12V电池应每年进行一次容量测试放电，放出额定容量的80％。

详细记录放电过程中各单体电压和电池组总电压，进行分析，及时更换容量较差的单体电池。

3.1.5 应定期对蓄电池进行核对性放电试验
所谓核对性放电试验就是指在正常运行中的蓄电池组，为了检验其实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流进行恒流放电。

蓄电池在运行过程中长期使用限压限流的浮充电运行方式或只限压不限流的运行方式，无法判断阀控蓄电池的现有容量，内部是否失水或干裂。

只有通过核对性放电，才能找出蓄电池存在的问题。

3.1.6 阀控式密封铅酸蓄电池使用的注意事项
不要把不同厂家、不容量、不同性能、蓄电池联在一起使用，否则可能会对整组电池带来不利影响。

应及时更换容量落后的单体电池，及时更换已过期的电池组，以免影响到电源系统和设备主机。

3.2 蓄电池的维护与检修时常见问题的一些处理方法
阀控式蓄电池出现壳体鼓胀等异常时，需检查充电电流，检查蓄电池内部是否有短路或局部放电，可通过调整充电电流，降低充电电压来改善，并检查安全阀体。

若蓄电池出现端电压偏差超过标准值，应检查充电电压和电流是否符合要求，以及蓄电池壳体温度是否符合要求。

蓄电池出现极板、连接片爬酸或腐蚀，应及时清理，做好防腐处理，严重时须更换连接条、螺丝。

若蓄电池出现内阻值增高，则应检查蓄电池的运行方式是否正常，蓄电池电压是否符合规定，温度是否过高。

蓄电池壳体温度超过35℃时，应检查蓄电池通风情况，检查蓄电池是否有短路现象，是否有过充电现象，应及时处理。

若蓄电池容量下降，应检查蓄电池的浮充充电电流，以及蓄电池温度是否过高等。

若蓄电池内部出现失水干涸、电解质变质，可以用反复充放电方法恢复容量，经过连续三次充放电循环后，如果达不到额定容量的80％，则应更换蓄电池。

蓄电池出现绝缘下降，应检查蓄电池存放环境，查看室内通风情况、是否过于潮湿，还应检查电解液是否有溢出现象，如果有溢出现象需用酒精清擦蓄电池外壳和支架。

参考文献：
[1]中华人民共和国通信行业标准YD/T1058-2000，通信用高频开关组合电源.
[2]中华人民共和国通信行业标准YD/T799-96，通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法.
[3]国家电网公司，直流电源系统运行规范.
作者简介：
杨润芳（1973-），女，甘肃兰州人，1995年毕业于江苏工程学院电信系通信工程专业，工程师，从事通信设计、运行、维护工作；李海曦（1976-），女，山东青岛人，1997年毕业于兰州大学电子与信息工程系，学士学位，工程师，从事通信设计、运行、维护管理工作；张颖（1973-），女，吉林长春人，1995年毕业于东北电力学院信息工程系通信工程专业，学士学位，高级工程师，从事通信设计、运行、维护管理工作。