電力通信電源的維護措施分析

潘凌丹

（國網(wǎng)福建福清市供電有限公司，福建 福清350300）

通信電源在通信系統(tǒng)中占有相當重要的地位，其設(shè)計目的是高效率、穩(wěn)定可靠的為通信設(shè)施提供能源。隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模逐步擴大，通信技術(shù)水平也逐漸提高，這些都很好地推進了電力通信行業(yè)的發(fā)展。加強電力通信直流電源的維護對電力通信系統(tǒng)穩(wěn)定安全的工作有直接的影響。

1 電力系統(tǒng)通信電源概述

在電力通信體系里，通信直流電源是一個比較復雜的系統(tǒng)，一般由交流環(huán)節(jié)、整流器部分、直流分配模塊、蓄電池組與監(jiān)控部分等構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 電力通信直流電源組成示意圖

2 電力通信直流電源的各具體組成

2．1 交流模塊

交流模塊的市電輸入通常是兩路380 V的三相四線交流輸入，電源容量比較小時也會采用兩路220 V的單相交流輸入，用以確保電源的可靠供電。為避免過電壓以及雷擊損害，在輸入口應(yīng)當安裝避雷器，常見的有OBO防雷模塊以及普通氧化鋅避雷器等，用于防護非直擊感應(yīng)的雷擊浪涌電壓，所以避雷器的通流量一般會選在16～20 kA，殘壓大約為1．5 kV，能夠有效地保護電源等相關(guān)設(shè)備。為了達到2路輸入交流電之間的自動切換以及通斷互鎖，還必須配備交流切換設(shè)備，用電氣互鎖以及機械互鎖的辦法，注意決不允許發(fā)生2路交流電源一起接通或一起斷開的情況。通過切換設(shè)備以后，交流輸入可分成交流部分輸出以及整流器部分輸入，交流部分輸出給機房的其它交流用電裝置供給電源，例如UPS、計算機等。

2．2 整流器模塊

整流器在整個通信直流電源系統(tǒng)中占據(jù)最核心的地位，其電氣指標直接決定通信直流電源供電的質(zhì)量［1］。整流器能實現(xiàn)AC／DC轉(zhuǎn)換并通過并聯(lián)均流的形式為通信裝置供電，同時為蓄電池組提供恒流的限壓充電以及對監(jiān)控部分供電［2］。目前，通信直流電源全部使用模塊化的高頻開關(guān)整流器，其不僅能帶電熱插拔、可靠性高、噪聲低、功率因數(shù)高、模塊化，而且還具有輸入電壓區(qū)間大、效率高、體積小等優(yōu)點。電力通信直流電源采用的高頻開關(guān)整流器部分一般是單相220 V交流輸入，功率因數(shù)達到0．99，容量通常是每個模塊20 A／－48 V～50 A／－48 V。高頻開關(guān)整流器有外控式以及內(nèi)控式兩類，外控整流器對內(nèi)不單獨設(shè)置監(jiān)控單元，而通過系統(tǒng)監(jiān)控進行控制，如果監(jiān)控部分發(fā)生故障，整流器部分轉(zhuǎn)成自主運行狀態(tài)，它的輸出電流電壓服從最初的設(shè)定值；而內(nèi)控式整流器對內(nèi)設(shè)置有單獨的監(jiān)控模塊，能對整流器部分參數(shù)實施設(shè)置、監(jiān)測以及顯示，和系統(tǒng)的監(jiān)控部分使用RS－485總線進行連接。

2．3 直流分配模塊

直流分配模塊對整流器部分輸出的直流電壓實施分配，一路分給蓄電池組進行充電，另外的分配到通信裝置以及其他直流用戶。直流分配模塊直接確定設(shè)備最終的分配容量，設(shè)計時必須全面考量直流分路的容量及用戶數(shù)，滿足未來通信裝備接入的要求［3］。在為蓄電池組進行充電的分路閉合以前應(yīng)當安裝欠壓防護繼電器，在蓄電池組放電超過欠壓警告值時發(fā)布告警，然后放電至欠壓關(guān)斷值控制自行斷開蓄電池組，以防止蓄電池組因為過放電進而遭受損壞。

2．4 蓄電池組

蓄電池組在通信直流電源中是不可或缺的，當市電輸入停電時，如果蓄電池組出現(xiàn)故障，會導致所有將該蓄電池組作為后備電源的設(shè)備斷電，發(fā)生通信中斷的情況［4］。目前的蓄電池組均為閥控式鉛酸蓄電池，其密封結(jié)構(gòu)很少有酸氣泄漏，能夠和通信設(shè)備同室安裝，不需要增加電解液防護；能使用臥式、立式、單層及多層等多種安裝形式，靈活組合。

2．5 監(jiān)控模塊

監(jiān)控模塊一般具有監(jiān)測、控制、告警功能。監(jiān)測量主要包括交流輸入電流、電壓，整流器部分并聯(lián)輸出的電壓值以及各個整流器的負載電流、輸出電流，蓄電池組的充放電電壓及其電流等；控制功能包括電源體系的開關(guān)機，每個整流器的開關(guān)機，直流輸出電流、電壓極限值的確定，蓄電池組的浮充、均衡充電電流以及充電電壓極限值的設(shè)定，蓄電池組的欠壓防護設(shè)定與電池的溫度數(shù)值補償?shù)龋辉陔娫垂ぷ鬟^程中一些參數(shù)如果達到或超過了告警設(shè)定的極限值，監(jiān)控模式便會發(fā)出聲光警告，同時顯示出故障發(fā)生的位置及原因。

3 電力通信直流電源的維護

電力系統(tǒng)通信直流電源的維護除按照相關(guān)規(guī)程執(zhí)行外，還需要注意如下幾點：

（1）如果整流器部分的熔斷器燒斷，一定不能直接換掉熔斷器進行通電開機，否則會導致類似的故障持續(xù)發(fā)生，或者開機的瞬間增大故障發(fā)生區(qū)域。在現(xiàn)場緊急故障處理時，可以采用更換整流器模塊的方法排除電源的供電故障。但在更換整流器模塊時，直流電源絕對不能停止對有關(guān)通信設(shè)備正常供電。

（2）電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，首先要查清楚故障原因，究竟來自整流器還是蓄電池組或是負載？高頻整流器模塊部分輸出及輸入主回路有限流保護，出現(xiàn)故障的概率不大，其顯示電路、保護電路以及內(nèi)控電路等出現(xiàn)故障的幾率比較大。

（3）蓄電池組屬于后備電源，是維護工作中的重點和難點。對閥控式鉛酸蓄電池的維護一定要做到以下幾點［5］：首先，必須對蓄電池的浮充電壓定期做一次檢查，如果浮充電壓超過蓄電池組的標準要求，務(wù)必采取適當調(diào)整。太大的浮充電壓可能造成水耗增多，加速腐蝕電池的正板柵，嚴重影響蓄電池的使用壽命。但是浮充電壓太低也不能夠?qū)π铍姵剡M行正常充電。其次，如果發(fā)現(xiàn)蓄電池組損壞，其中有不能進行修復的單體，快速實施更換，換電池的時候不同的性能、廠家以及容量的電池不可以連接到一組。否則整組的蓄電池均有可能受到負面影響。最后，閥控式密封鉛酸蓄電池屬于貧液電池，不可以進行電解液比重的測量，因此其容量以及質(zhì)量的預(yù)測始終是行業(yè)的一大難題。當對其實施維護時，能夠采取電導儀測試內(nèi)阻的方法來判斷質(zhì)量，另外也能夠使用放電法進行測量。

（4）高頻開關(guān)電源使用時要避免隨意增加多余的功率設(shè)備，禁止電源在處于滿載狀態(tài)時長期持續(xù)運行。這是由于通信直流電源如果滿載持續(xù)運行或加裝功率負載都可能導致整流器模塊故障。

（5）高頻開關(guān)電源正常運行時，整流器的主機維護工作量并不大，大部分工作是定期除塵以及防塵，因為潮濕的飛塵很可能導致主機無法正常工作。一般每個季度都需要徹底清潔一次主機，除塵時應(yīng)當檢查一下插接件有沒有松動或者接觸不牢的情況［6］。

4 結(jié)束語

隨著電力通信行業(yè)的發(fā)展日新月異，實施好電力通信系統(tǒng)直流電源維護工作顯得越來越重要，期待在全部電力通信工作人員的共同努力下，逐步總結(jié)及提升電力通信體系直流電源的維護經(jīng)驗與水平，使得電力系統(tǒng)通信電源可以給電力通信的高速發(fā)展更加可靠優(yōu)質(zhì)的電源保障。

［1］ 譚必寧，雷 鵬．面向?qū)ο蟮牡貐^(qū)電力通信專網(wǎng)資源管理系統(tǒng)一體化軟件研究［J］．湖北電力，2007，（02）：62－64．

［2］ 陳 靜，張 磊，郭 欣，文琰超．電力通信電源的維護管理技術(shù)［J］．黃河水利職業(yè)技術(shù)學院學報，2013，（01）：49－50．

［3］ 邵海明．關(guān)于電力通信電源問題的分析和相應(yīng)的策略探究［J］．科技與企業(yè)，2012，（23）：296．

［4］ 白 晨，曹 璐，張佳宜．電力通信電源系統(tǒng)維護方案的探討［J］．陜西電力，2011，（02）：45－47．

［5］ 黎立威．電動執(zhí)行機構(gòu)在兩班制運行燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠中的應(yīng)用與維護［J］．廣東科技，2009，（12）：192－193．

［6］ 馬慶峰，王宏偉．電力通信網(wǎng)設(shè)備故障評估方法的研究［J］．中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012，（25）：89－91．