通信設備直流電源組成及維護

苗云釗

(中國聯合網絡通信有限公司 公主嶺市分公司，吉林 公主嶺 136100)

通信設備直流電源組成及維護

苗云釗

(中國聯合網絡通信有限公司 公主嶺市分公司，吉林 公主嶺 136100)

對現代通信直流電源的結構組成進行了深入的研究和探討，并對通信設備直流電源實際使用維護經驗及維護要點進行詳細介紹與分析。

通信;直流電源;維護

通信設備直流電源部分是保證通信設備正常運行的基礎，是電源的“心臟”，一旦通信直流電源部分發生故障，將造成通信設備供電中斷，造成無法正常通信。對通信直流電源維護提出了更高的要求，因此做好對通信直流電源的維護具有重要意義，直接影響著通信網的安全運行。

1 通信設備供電系統的組成

現在通信設備供電系統由交流配電單元、蓄電池組、整流模塊、直流配電、監控單元等部分組。如圖1所示。

圖1 電流系統示意圖

1.1 交流部分

交流部分的市電輸入一般為2路380V三相五線交流輸入，在電源容量較小時有時也使用2路220V單相交流輸入，以保證電源可靠供電。為防止雷擊和過電壓破壞，在市電輸入端應加裝避雷器。;由于此處的防雷主要是對非直擊的感應雷擊的浪涌電壓的防護，因此避雷器的通流量一般選擇在15-20KA，殘壓在1. 5KV左右，就可有效的保護電源設備。交流輸入分為整流器模塊輸入和交流分路輸出，交流分路輸出為機房其他交流用電設備提供電源，如計算機、UPS等。

1.2 整流器部分

整流器是通信直流電源的最重要的組成部分，它完成AC-DC變換并以并聯均流方式為通信設備供電，同時對蓄電池組進行恒流限壓充電和監控模塊的供電。現在所有的通信直流電源均采用模塊化高頻開關整流器，它具有其體積小、效率高、模塊化、功率因素高、輸入電壓范圍寬、噪聲低、可靠性高以及可帶電熱插拔等優點;通信直流電源所使用的高頻開關整流器模塊一般為380/220V交流輸入，功率因素可達0.99以上，模塊容量一般為每塊20A/-48V～100A/-48V;在實際使用中，如果輸入的是380V三相五線交流電源，則應注意將所有整流模塊平均分配到每一相;同時為了提高整流器工作的可靠性，模塊配置采用N+1冗余。系統正常工作時，監控單元通過其輸入RS—485接口連接所有整流器模塊，對其各種參數，工作狀態進行監控和控制。對整流器模塊參數進行設置、檢測和顯示，若監控模塊故障，整流器模塊轉為自主工作狀態，其輸出電壓電流服從初始的設定值。

1.3 直流分配部分

直流分配部分將整流器輸出的直流電壓進行分配，二路給蓄電池組充電，其它分配給通信設備和其它直流用戶供電。直流分配部分決定了設備的最終分配容量，在給蓄電池組充電的分路開關之前加裝欠壓保護繼電器，當蓄電池組放電達到欠壓告警值時發出告警，放電到欠壓關斷值時控制自動斷開蓄電池組，保護蓄電池組不會因為過放電而導致損壞。現在直流分路輸出開關多采用空氣開關，應注意配置使用直流空氣開關，因為直流空氣開關的滅弧能力很強，而不應使用普通交流空氣開關。

1.4 蓄電池組

蓄電池組是通信直流電源的不可缺少的組成部分，蓄電池組一旦發生故障，在市電輸入停電時，將造成所有使用該蓄電池組作后備電源的通信設備全部停止工作，造成通信中斷。現在使用的蓄電池組都是閥控式密封鉛酸蓄電池(簡稱VRLA)，采用密封結構，基本無酸氣泄漏，可與設備同室安裝，無需加電解液維護;適用浮充工作制，使得供電系統電壓更穩定;壽命、容量等受溫度影響較大。蓄電池組的容量決定了市電停電后通信設備的運行時間，一般可根據負載大小和放電時間來選擇蓄電池組的容量，計算方法為：負載容量(A)×放電時間(h)÷放電時間小時率放電容量系數。

1.5 監控模塊

監控模塊對于通信直流電源來說具有智能控制中心的作用，主要有監測功能，包括監測交流輸入電壓、電流，整流器模塊并聯輸出電壓值和每個整流器模塊的輸出電流，負載電流，蓄電池組充放電電流和電壓等;控制功能，包括電源系統的開關機，各整流器模塊的開關機，直流輸出電壓、輸出電流極限值的設定，蓄電池組浮充、均衡充電電壓和充電電流的極限值設定，電池溫度系數的補償和蓄電池組欠壓保護設定等;告警功能，當電源運行過程中某些參數達到或者超過告警的設定值，監控模式將發出聲光告警，并顯示故障部位和原因。此外，監控模塊還應可通過RS232/RS485接口與上級監控中心聯系，以實現集中監控。

2 通信直流電源的維護

由于目前通信直流電源均使用了高頻開關電源和閥控式密封鉛酸蓄電池，這給電源系統的維護帶來了許多便利，但是在維護方面還要注意按照使用維護要點做好維護工作，才能真正保證通信直流電源可靠、穩定、不間斷地為通信設備供電。

(1)電源的交流輸入所采用的避雷器的狀態在進行電源的巡視維護時應注意檢查，特別是雷雨天氣時，更應該注意檢查避雷器的狀態，發現問題及時更換，如當發現防雷模塊的故障顯示窗的顏色由綠色變成紅色時，就要對防雷模塊進行更換，確保發生雷擊時能夠發揮其防雷作用。本人在維護艾默生電源柜時，從監控報上防雷器故障，現場防雷器正常，最后檢查出是防雷檢測線松動緣故，引起上報告警信息。

(2)高頻開關電源在正常使用的情況下，整流器主機的維護工作量很少。當模塊輸出過壓：。當負載電流低于單個模塊容量時，某一模塊輸出過壓將造成系統過壓，所有模塊過壓保護，并且不能自動恢復。處理方法為：關掉所有模塊的交流開關，然后，逐一打開模塊，當打開某一模塊系統再次出過壓保護時，關掉該模塊，打開其它模塊，系統恢復正常。

(3)通信高頻開關電源監控單元設置的參數在使用中不能隨意改變。

(4)作為后備電源的蓄電池組維護，通信直流電源的維護工作中占有非常重要的地位，這也是電源維護工作的一個難點。由于現在使用的閥控式密封鉛酸蓄電池實現了密封，免除了以往開口鉛酸電池的測比、配比、添加蒸餾水等工作，大大減少了維護工作量，因此有些維護人員認為其是免維護電池，在使用中不去維護，結果造成維護不當，發生問題。在對閥控式密封鉛酸蓄電池的維護工作中，應重點注意以下問題：

定期檢查整個蓄電池組的浮充電壓，如果其浮充電壓超出了蓄電池組的要求，應進行調整。浮充電壓過高將增加水的損耗，加速電池正板柵的腐蝕，可能嚴重影響蓄電池的壽命;過低則可能不能使蓄電池充足電。對單只蓄電池每月應記錄一次它的浮充電壓，若電壓超過廠家的指標，觀察幾個月后無向均一方向發展的趨勢，應與廠家聯系進行處理。

閥控式密封鉛酸蓄電池的日常運行對溫度要求較高，它要求的環境溫度最好是20～25℃，如不然，應對浮充電壓采取溫度補償，每升高1℃，浮充電壓應降低3～4mv，但即使對浮充電壓進行調整補償，溫度仍對蓄電池的壽命影響較大，如壽命為10年的蓄電池在30℃下運行，無溫度補償壽命僅為5年，有溫度補償壽命也縮短為8年。因此閥控式密封鉛酸蓄電池應安裝在有空調的房間，安裝方式要有利于散熱。在日常巡視維護中發現蓄電池有明顯發熱現象應立即與廠家聯系進行處理。

閥控式密封鉛酸蓄電池的自放電極低，而且電池內部不會形成電解液分層現象，因此無需定期進行高壓均衡充電，定期均衡充電只能增加水的損耗，增大正板柵的腐蝕，在對蓄電池進行維護時應盡量減少或取消均衡充電。

應避免閥控式密封鉛酸蓄電池的大電流充電和過放電。大電流充電可能使蓄電池極板膨脹變形，活性物質脫落，電池內阻增大且溫度升高，造成電池報廢。過放電將使蓄電池的循環壽命變短，放電后應立即充電，否則易引起蓄電池內部硫酸鹽化現象，導致容量不能恢復。因此在進行容量試驗或放電檢修中，通常放電達到蓄電池組容量的30%～50%即可。

檢查蓄電池連接部分有無大壓降、腐蝕、松動等現象，如有應及時緊固，否則極有可能引起燒毀電池等事故。

當發現蓄電池組內有損壞且無法修復的蓄電池時應及時進行更換，更換時不得把不同容量、不同性能、不同廠家的蓄電池連在一起，否則將對整組蓄電池帶來不利的影響。

閥控式密封鉛酸蓄電池屬于貧液電池，無法進行電解液比重測量，因此它的好壞和容量判斷不容易，日常維護中判斷其好壞，但最可靠的方法還是放電法。

要注意閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命期限，對壽命已過期限的蓄電池組要及時進行更換，這樣即保證供電后備電源的可靠，又可避免因蓄電池組影響到整個通信直流電源的運行。

(5)電源系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是電源本身，是整流器還是蓄電池組。高頻開關整流器模塊的輸入輸出主回路由于有輸入過壓和輸出限流保護，因此發生故障的可能性較小，其內部控制電路、顯示電路、保護電路等發生的故障相對較多，而且這些電路中只要有一個元器件發生故障，就可能導致整流模塊停止工作，處理這些故障時只需更換有故障的電路板便可排除故障。本人在維護工作中就遇到過高頻開關整流器通電后顯示正常，測量輸出電壓正常，就是不能帶負載檢查無電流輸出，后經檢查發現就是內部控制電路電路板問題造成了該模塊無法正常工作。

(6)通信設備在接入直流配電分路輸出開關時，要注意通信設備上的電源總輸入開關的容量不得大于其接入的直流配電分路輸出的開關容量，否則將引起越級跳開關，可能造成通信直流電源系統故障

(7)地線的重要保護地，因為開關電源屬于大漏電流設備，如果不可靠接地是會有人身安全的，所以正規廠家的設備上都有大漏電流標簽，這也是為什么電源系統不能使用漏電保護器的原因。防雷地，為了C、D級、直流防雷器在受到雷擊時正常泄放雷電流。工作地，主要是為了維持0V的基準電壓，兩方面的作用，一是減少電話串音，另外一個某些設備需要穩定的-48V電位，在運行中確實出現過由于不接工作地導致設備不工作的情況。

［1］ YD/T799-2002，通信用閥控式密封鉛酸蓄電池［M］.北京：人民郵電出版社，2002.

［2］ 許文龍，胡信國.現代通信電源技術［M］.北京：人民郵電出版社，2000.

［3］ 劉輝，等.通信技術在移動教育系統的應用［J］.長春大學學報，2009(12)：50-53.

［4］ 胡海峰.網絡安全通訊與標準SSL協議［J］.長春大學學報，2009(4)：27-29.

責任編輯：吳旭云

The composition and maintenance for DC power supply of communication equipment

MIAO Yun-zhao
(Gongzhuling Branch of China Unicom Co.Ltd.，Gongzhuling 136100，China)

This article deeply analyzes and discusses the structure and composition of DC power supply in modern communication.It also introduces the practical experience about the maintenance for DC power supply of communication equipment.

communication;DC power supply;maintenance

TN86

A

1009-3907(2010)08-0057-03

2010-06-16

苗云釗(1972-)，男，吉林公主嶺人，助理工程師，主要從事通信工程研究。