關于通信設備機架電源故障隱患及應對措施的分析

陳福清

（中國電信股份有限公司莆田分公司，福建 莆田351100）

0 引 言

通信設備機架電源是安裝在通信設備機架內的配電單元部分，為機架內通信設備提供電源分配，一般要求穩定、可靠、安全且具有不間斷供電能力。只要有通信設備工作，通信設備機架電源就處于工作狀態。一旦機架電源發生故障隱患，那么就有可能造成設備掉電甚至引起火災，造成不可估量的損失。

通信網中的設備可靠運行是保障通信網絡暢通的前提。通信設備機架電源雖然為通信電源配電的末梢環節，但是如果出現故障隱患而發生電源供電不穩定或出現電源斷電故障，將引起設備重啟、掉電而造成業務阻斷，直接影響通信業務及用戶對通信業務的使用，甚至會對重要設備造成較大的影響和經濟損失。所以，保障通信設備機架電源的可靠性供電具有重要作用。目前，各級通信設備從設計到維護對機架電源的應用和運行重視程度較低，通信網中的設備機架電源故障已呈現頻次多發情況，需要引起重視。為使通信設備機架電源供電安全可靠，分析現有通信網中通信設備機架電源出現的故障隱患類型以及原因，并提出一些減少其故障隱患的改進方法。

1 通信設備機架電源及故障隱患類型

1.1 通信設備機架電源類型

目前，通信網中機房內的設備機架電源形式有單路輸入單路/多路輸出、雙路（主備）輸入多路輸出和多路（多主多備）輸入輸出[1]，形式多樣且其連接方式各異，沒有統一標準和規范。對于單路輸入形式，設備機架電源由單路電源引接，如DCDU等配電單元。也有一路輸入分兩路輸出再用作設備的主備電源接入形式，一般存在于早期設備機架電源中。上述兩種形式的運行可靠性均不高。對于雙路輸入形式，設備機架電源由兩路電源引接其中一路作為主用輸入電源，一路作為備用輸入電源。目前，通信網中該類型最多且運行相對可靠。對于多路輸入形式，設備機架電源需要由多個電源支路引接，以多個主用、多個備用形式供電，主要適用于高功率密度設備。它的用電量需求大，占用多個電源支路，連接端子較多，運行可靠性有待進一步論證。

1.2 通信設備機架電源故障隱患類型

針對通信設備機架電源供電運行過程中容易出現的故障隱患，可以將其分為3類——單路輸入故障隱患、多路（含雙路）輸入故障隱患和其他故障隱患。單路輸入故障隱患及設備沒有備用電源供電，是目前通信網中最容易造成設備發生掉電故障的隱患類型，需要盡快給予排除整改。多路輸入故障隱患主要發生在其中一個或多個支路電源出現故障后導致其他正常支路無法繼續正常供電，從而進一步造成設備發生重啟、掉電情況。其他故障隱患主要存在于工程施工等環節，多是人為原因造成的設備電源供電故障，應該加予避免。

2 產生機架及設備電源故障隱患的原因

機架電源安裝使用形式多樣且基本上不具有實時電源監測、自動報警保護以及遠程控制功能，產生機架及設備電源故障隱患原因較多，多數需要現場維護檢測才會及時被發現。本文將全面分析故障隱患產生的原因，闡述出現機架電源故障隱患對設備運行造成的影響。

2.1 設計方面

機架電源設計為單路輸入，本身已具有潛在的供電隱患。當發生機架電源故障斷電時，通信設備發生掉電。目前，通信設備應盡可能避免使用這種機架電源。機架電源設計為多路輸入但如果存在設計由同一電源處并聯引接出當作多個支路用于機架電源輸入時，實際沒有實質備用電源，同樣可視為單路輸入潛在隱患。設計還存在有對設備啟動功率或最大滿負荷運行電量需求估計不充分、機架電源輸入及供電支路容量配置不足等問題，引起開關或熔絲發熱（燒焦燒黑）、跳閘（斷路）發生斷電，造成個別通信設備運行不穩或掉電，嚴重時會引起整個機架電源發生斷電故障。另外，設計時將電源連接排（條）排列過密，間隙小，將造成安裝施工困難，引起電源發生間隙放電，嚴重時發生機架電源短路，從而造成設備發生掉電或內部電路燒壞故障。因此，應將機架電源的設計視為設備運行可靠的重要組成部分。

2.2 安裝方面

安裝過程中，如果存在不按照規范要求進行或將多路輸入由同一電源處并聯安裝引接出作為多個支路用于機架電源輸入可能的情況，連接接線時存在銅鼻子壓接不緊、螺絲安裝不緊、電源電纜線絕緣包住過多等引起松動或接觸不良，造成電源接觸點發熱，影響通信設備電壓不穩，從而造成設備運行不穩定或發生掉電故障。工程施工安裝時，可能存在機架電源前級開關或熔絲容量與機架電源輸入開關或熔絲容量安裝配置不合理、機架電源輸入開關或熔絲容量與設備輸入開關容量安裝配置不合理及前后級（前級小后級大）開關容量不相適應的問題，引起電源倒掛造成后級開關問題影響前級開關而擴大影響面，嚴重時可能會影響到其他機架電源及設備運行。設備安裝是設備可靠運行的重要環節，通信機架電源安裝的規范性、可靠性和安全性將直接影響通信設備的運行穩定。目前，就安裝問題沒有被及時發現而造成通信設備發生電源故障的情況時有發生，所以需要引起足夠重視，做好工程隨工和驗收工作。

2.3 設備及線路老化

機架電源是通信機房運行時間最長的設備，目前還存在有因機架利舊而機架電源也一起被利舊使用的情況。由于長期的使用和運行，它容易存在開關老化、線路接線松動、發熱等情況，造成機架電源運行不穩定，進一步惡化造成通信設備發生電源掉電或短路故障[2]。對于使用中的通信機架電源，尤其是老舊機架電源，需經常性進行維護檢查，才能及時防止發生隱患故障。

2.4 設備加載

一個通信機架可以安裝多套設備（板件），且安裝可以發生在不同時間。由于后期設備加載（加電）或在設備中補充板件加載時，對應機架電源的電源開關容量如果存在不足，將會引起電源開關或熔絲過載，影響機架電源供電，造成某個通信設備發生掉電或整個機架內設備全部發生斷電。以上情況多發生在后期通信設備加載擴容過程中，所以應將后期通信設備的加載需求納入運維管理。

2.5 現場維護檢測

設備投入運行使用后對其進行維護檢查、測試等工作不可避免。在一些維護檢修過程中，由于設備下電時存在誤關機架電源開關或誤拆電源線情況，造成正在正常運行的通信設備發生掉電，從而發生因錯誤操作引起通信業務阻斷。以上情況經常出現在設備改造割接過程中，往往是因為電源開關標簽錯誤或維護人員粗心大意導致，因此在操作上需要強調加以防范與規范。

3 減少故障隱患發生的有效方法

根據通信設備機架電源故障隱患產生的原因，現就減少其故障隱患發生提出一些具有針對性的尤其對現場可強化、可改進的方法。

3.1 減少現有故障隱患

實施機房內各類機架電源核查、登記，從機房直流電源配電柜各分路到機架電源至通信設備負載及業務進行全面收集，按照機架電源故障隱患類型建立基礎資料[3]。根據核查及資料情況，對發現的現有故障隱患及時進行排除整改，保障現有各類機架電源供電安全可靠，無隱患。

3.2 提高工程設計、安裝質量

在相關通信工程及項目實施過程中，對工程設計會審嚴格把關。尤其存在機架電源利舊使用的工程項目，要求至少具有雙路（主備）輸入、輸出功能，同時滿足機架后期滿載容量需求。此外，各前后級電源開關容量必須匹配相適應。要做好設計現場勘察和安裝現場勘察工作，進一步把關工程施工隊伍及現場安裝人員資質，落實并做好工程安裝現場隨工。隨工人員應加強規范管理要求，務必進行各級電源及接線安裝確認，保證準確無誤。

3.3 加強用電報批管理制度

進一步加載通信機架內設備（板件），統一納入維護事前加電審批管理。后期設備（板件）加載需求部門或專業必須按照要求將加載需求提前反饋給現場維護責任單位或責任人，由相關責任人審核確認后再報電源維護部門審批。審批后由現場審核人員進行隨工確認，保證機架電源及供電路由準確、安全和可靠。

3.4 加強現場維護能力

嚴格落實規程規定的各項要求進行維護規范操作。維護操作前應進行核對，檢查測試并確認無誤后再作操作處理。加強現場維護巡檢，建立安全點測試，重點檢測各安全節點位置運行和發熱情況，存在隱患及時報告處理。加強維護人員間交流與學習，共同提升維護技能，進一步保障維護工作可靠落實。

4 結 論

隨著通信業務發展的需要，通信用高功率設備逐漸增多，如OLT、ITV設備以及高功率密度機柜用電等。今后對應設備的機架電源問題也會不斷出現，設備功率密集度越高，業務及流量越大，一旦發生掉電故障，造成的影響范圍將越廣，不利于通信業務的發展和對業務的保障。所以，對通信網中的各設備機架電源的隱患故障進行改進及可靠保障，是保障通信業務不發生阻斷的重要一環，進而提升通信企業用戶服務感知并減少經濟損失，促進社會經濟不斷發展。