崔哲芳 陳陽 趙葉茹
(國網河南省電力公司安陽供電公司,河南 安陽 455000)
電力通信電源是電網安全運行的重要組成部分,一旦出現故障可能導致整個電力通信設備癱瘓,對電網的安全運行構成很大的威脅。隨著電網的快速發展和管理水平的不斷提高,對通信網絡的安全穩定運行提出了更高的要求。因此,加強電力通信電源的管理和維護具有十分重要的意義,對確保通信電源系統安全穩定運行也有直接影響。
通信電源是通信系統中的重要組成部分,雖然在整個通信行業所占的比例并不高,但其對通信網絡的作用卻是不容忽視的。隨著科技技術的日新月異,多種新型的電磁材料相繼出現,并且其控制技術和有關的功率轉換也得到了飛速的發展與改善,從而使通信電源的穩定性和安全性臻于完善。
通信電源作為通信系統中較為關鍵的組成部分,以高效、可靠、持續、穩定等高標配性能為系統提供高質的能源輸入,而對這些高標配性能的技術追求也成為其設計目標之一。通信電源要求具備智能的實時監控、自動化電池管理和無人化值守等功能,用以滿足網絡時代的技術需求。通信電源系統主要由四大模塊組成,其中交流和直流配電是傳統模塊,整流柜和監控是輔助模塊。此外,開關電源由于擁有高功率轉換、輕質量、密度大、穩壓范圍廣等優勢,得以將此前的相控電源替代,并日益成為了通信電源的重要角色,未來開關電源將朝著安全高效的發展趨勢前進。
近些年來,技術的不斷完備,尤其是功率器的改進更迭、在配備上安裝技術的成熟,加之一些新型的電池材料的引進替換,以及有關學科技術的進一步理論支持,使得通信電源設備的穩定性、可靠性以及電磁兼容性等方面性能相應地得到了不斷完善,電能的利用效率得到進一步的提升,系統損耗逐漸降低。
通信機房的運行環境在通信設備和通信電源中起著重要作用。許多機房除了安裝常規防雷接地設備以外,其他輔助防護設備明顯不足,不能滿足電源穩定運行的基本要求。機房“三防”處理也不到位,通信機房溫濕度的變化都可能會引起設備的連鎖反應,導致設備不能正常運行,然而目前很多電源室沒有安裝空調、排風機等溫濕度調節設備,機房的防塵、防潮措施并不能有效滿足需求,機房環境不能滿足通信電力設備的長期可靠工作,增加了發生通信故障的風險。
中國電力系統設計、通信設備配置和電力工程建設起步較晚,在系統規劃和建設過程中對通信設備和電源可靠性給予了過多的關注,而缺少了應急設計,沒有提供相應的應急措施,也沒有配置其他應急備用電源設備。另一方面,電源設計并未嚴格按照工程建設的規范,如設備和電池安裝、電源材料(如各種電源線,空氣開關,保險絲等)、電纜連接器、電源線布線等都不規范,投入使用后可能會導致電源故障,甚至引起火災等其他事故。
目前再用的通信系統都會采用一次電源和二次電源結合的方式,一次電源作為主用供電模式,二次電源提供備用供電。具體來說,通信系統電源采用相對獨立的架構設計,即獨立的市電、蓄電設備和負載設備,這些獨立設計可以給通信設備提供雙重的供電支持保護。但在實際運行中,對二次電源采取的保護措施常常難以引起通信單位應有的重視。當通信電源發生故障時,由單路進行供電給通信設備的情況轉為其中一路二次電源要處于滿負荷工作狀態,難以發揮二次模塊應有的熱備份和分流的實際作用。對于二次供電下電情況,主要是針對一些特殊情況,比如電源故障或市電停電等,為有效保障重要的通信信道各相關通信設備的正常運行,按照預先設計的工作參數,在蓄電池組進行放電時,會將一些次要的用電部分設備退出,進而延長最核心設備的正常工作時間,同時檢測蓄電池的供電電壓情況,如果供電電壓已降至預定的保護電壓以下,則立即停止通過蓄電池進行供電,以形成對蓄電池的有效保護作用。目前的通信已經實現了信道多樣化選擇,在光纖為主的通信方式得以普及同時,仍還有其他的一些備用通信方式,包括微波、載波等通信方式。這些微波基站大多建于高山等地形中,容易受到雷擊,如果采用普通的三相四線進行供電,這就會導致微波基站遭雷擊時感應電流會通過零線直接傳到供電單位,引起更大的損傷。針對這個問題,通常會采用將零線和地線混用的模式,需要在微波站以及通信機房內的電源線進入位置加裝避雷作用的隔離變壓裝置,可以同時滿足市電輸入和有效避雷效果。
目前我國很多地區的電力企業在機房環境問題上仍有所缺陷,分析實際運行狀態可知,機房環境優劣對最后運行效果可產生直接影響結果。在考慮通信站設備機房環境中,可配置合理數量的空調,電源室內往往缺少空調配置,另外三防工作也沒有落實,設備在這種環境中很難實現長期、可靠、穩定的工作。為了解決這一問題就需要盡快優化通信電源的機房環境,并在其中加入電源監控設備,技術人員可通過在線監測來把握時機電源運行狀態,發生故障時能夠做到第一時間檢修、處理。當前通信站內應用的設備相對集成度較高,而散熱時也都使用的工業強制散熱,為滿足這一條件,就需要使環境濕度、溫度都維持在合適范圍內,同時還需要保證干凈整潔。如果溫度高且設備蒙灰會,其故障或損壞的幾率會大幅度提高。另外還需要在保證落實“三防”工作的基礎上,對樞紐站內的機房安裝專用空調或工業空調設施。
電力通信電源的運行和維護是一項復雜而系統的工作,應該受到電力工作者的高度重視。因此,在實際維護過程中,要建立健全的管理規范和規范,加強對電池的管理和維護,要改善機房的運行環境,必須嚴格把好規劃和建設關,加強系統運行維護管理,確保系統穩定安全運行。