關(guān)于車載綜合通信電源的故障分析與研究

滕荔楠 鄭欣 彭傳

摘 要：如果通信系統(tǒng)在運行中發(fā)生斷開的現(xiàn)象，通常情況下從以下幾方面入手進行故障分析與排除：通信裝備、光纜線路以及通信電源。在這些因素中，最關(guān)鍵的就是通信電源，其作為通信系統(tǒng)的“心臟”占據(jù)著重要地位，直接影響通信的效率和質(zhì)量。本文在研究綜合通信電源結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上重點對車載綜合通信電源運行中常見的故障進行分析并就如何做好運行維護管理進行簡要分析闡述。

關(guān)鍵詞：綜合通信電源;車載; 故障

1綜合通信電源的結(jié)構(gòu)特點

1.1綜合通信電源的組成結(jié)構(gòu)：

一是交流配電單元。市電接入交流配電單元，交流電經(jīng)分配單元分配后，一部分提供給開關(guān)整流器，一部分作為備用輸出，供車載裝備使用。綜合通信電源可由兩路市電（或一路市電一路油機）供電，兩路市電主備工作方式。平時由市電1供電，當(dāng)市電1發(fā)生故障時，切換到市電2（或者油機）在切換過程中，通信裝備的供電可由蓄電池來供給。

二是整流部分。整流部分的功能是將交流配電單元提供的交流電變換成48V或者24V直流電輸出到直流配電單元。整流部分包括整流模塊和結(jié)構(gòu)部分。車載裝置中多使用高頻開關(guān)整流器，工作頻率大多高于20KHz，體積和重量較輕，消除噪音。

三是直流配電單元。直流配電單元完成直流的分配和備用電池組的接入。高頻開關(guān)整流器的輸出經(jīng)匯流母排接入直流配電單元，配電單元為負載分配不同容量的輸出，可滿足不同車載裝備的需要。后備電池組的輸入與高頻開關(guān)整流器輸出匯流母排并聯(lián)，以保證高頻開關(guān)整流器無輸出時，后備電池組能向車載裝備供電。

四是蓄電池組。綜合通信電源中采用整流器和蓄電池組并聯(lián)冗余供電方式。目前常用的蓄電池為閥控式密封鉛酸蓄電池，即VRLA，密封性好、自放電小、壽命長，又被稱為“免維護蓄電池”。

1.2車載綜合通信電源的特點：

車載綜合通信電源作為動力模塊，主要是為機動通信裝備提供所需電能，保障通信裝備的正常工作。其特點如下：

一是通信電源設(shè)備的數(shù)量種類多，實際應(yīng)用的組合較為復(fù)雜且所涉及到的技術(shù)多。比如：高頻變化技術(shù)：利用電路拓撲理論（移相諧振、諧振變換及零開關(guān)PWM等）與新的理論指導(dǎo)（同步整流、功率因數(shù)校正、并聯(lián)均流等）最全面、先進的電源技術(shù)。

二是通信電源應(yīng)具有可靠性和穩(wěn)定性。

可靠性：一般通信裝備發(fā)生故障的影響面較小，是局部性的，但如果通信電源一旦發(fā)生故障，通信系統(tǒng)將全部中斷。因此，不僅要提高通信裝備的可靠性，還要提高綜合通信電源的可靠性。

穩(wěn)定性：電源電壓的變化不能超過限定的范圍，過高或過低均不能保證通信裝備的正常運行。

三是通信電源應(yīng)具有集成化和小型化。

集成化：運用功率集成設(shè)計模式，實現(xiàn)通信電源結(jié)構(gòu)的簡化，持續(xù)優(yōu)化通信電源的各模塊，增加集成度。比如，硅晶片，由于其高度集成，內(nèi)部元件數(shù)目得到大幅減少，結(jié)構(gòu)也變得更加緊密。與分立元件相比，布局減少了連線電阻、分布電容及雜散電感，在集成化的基礎(chǔ)上大幅降低了電力損耗。

小型化：通過高頻變化技術(shù)，大幅降低通信電源的整體原材料消耗，使所運用的通信電源裝備日漸小型化，顯著提高功能密度。

2常見故障處理方法及原因分析

在通信裝備運行過程中，綜合通信電源作為關(guān)鍵部分，是保障其正常運行、保障通信正常工作的基本要求。車載綜合通信電源由交流供電模塊、直流供電模塊、整流模塊等組成，因此將故障點定位到某一具體模塊是故障定位的關(guān)鍵。故障發(fā)生后，首先通過對故障現(xiàn)象的具體分析，排除外部供電系統(tǒng)的故障，再進行車載綜合通信電源故障判斷，可逐條排除確定故障點范圍。

2.1常見故障處理方法

一是告警與性能分析法。通過現(xiàn)場查看裝備的運行燈、告警信息，了解裝備當(dāng)前的運行狀況。

二是觀察法。電源故障定位最常用的一種方法。可以不依賴告警和裝備性能數(shù)據(jù)的分析，憑借豐富的經(jīng)驗在最快的時間內(nèi)排除故障。要求維修人員有很好的經(jīng)驗。

三是儀表測試法。常用儀表有萬用表、試電筆等。萬用表是電源故障處理中最常用、最基本、最有用的儀表。

四是替換法。通過使用一個工作正常的備品備件去替換一個被懷疑工作不正常的。懷疑模塊故障后對其進行更換，所使用的模塊必須是相同型號的。

2.2常見故障處理與原因分析

根據(jù)現(xiàn)場維護經(jīng)驗，常見故障分布于交流配電單元、直流配電單元、整流模塊等。下面進行簡單分析。

2.2.1常見故障處理

一是交流變送器故障。用萬用表測量變送器的端子是否有3V左右的直流電壓，如果沒有，則說明交流變送器損壞，需更換交流變送器。

二是交流接觸器不吸合。對于采用交流接觸器自動切換的綜合通信電源，交流接觸器不吸合可能是交流接觸器控制板（CEPU板）出現(xiàn)故障或交流接觸器線圈燒壞。斷開交流輸入，用萬用表測量交流接觸器的線圈，如果開路，則說明交流接觸器損壞，需更換。

三是直流斷路器故障。蓄電池下電保護用的直流斷路器使用的是常閉觸點，在不控制的情況斷路器是閉合的。如果給了斷路器的斷開控制信號，但是斷路器不斷開，則說明斷路器故障，需更換。

四是整流器故障。用萬用表測量交流輸入電壓是否在正常范圍內(nèi)，如果交流電壓不正常，那么整流器處于保護狀態(tài)或者出現(xiàn)故障。需要將整流模塊與通信電源系統(tǒng)分離，進一步處理。

五是保險絲熔斷。用電表測量有無電壓，以查看哪一個位置的保險絲熔斷。檢查該分路裝備負載是否過大或者短路，并設(shè)法降低至該容量范圍內(nèi)。將該路負載開關(guān)切斷，更換相同規(guī)格的保險絲。

六是穩(wěn)壓器擊穿。觀察法可見電源穩(wěn)壓器被擊穿破損，更換新的電源穩(wěn)壓器，用電烙鐵將其焊接好。

2.2.2原因分析

一是運行整體環(huán)境因素。車載綜合通信電源，特別是裝備車廂內(nèi)的防塵、防潮措施不到位，車廂環(huán)境不能滿足綜合通信電源的長期可靠工作，增加了發(fā)生通信故障的風(fēng)險。如通信電源系統(tǒng)整流模塊因運行環(huán)境過于惡劣致使各模塊中的電子元件長期處于過負荷運行而損壞、電子元件質(zhì)量差或是長期運行導(dǎo)致電子元件老化等都會造成綜合通信電源出現(xiàn)故障。

二是運行維護管理因素。車載綜合通信電源維護管理基本沒有專職，操作人員大多身兼數(shù)職、專業(yè)能力不強，大多數(shù)依靠自身經(jīng)驗進行日常維護，缺乏專業(yè)的系統(tǒng)培訓(xùn)。

3運行維護策略

一是加強蓄電池的管理維護。蓄電池不能長時間過充電或過放電;新安裝或維修后的電池組應(yīng)充分驗證放電試驗;在日常維護中，仔細觀察電池的形狀變化和外觀，確保電池沒有泄露、破裂或變形，并應(yīng)保障電池電壓值的正常，在合理范圍內(nèi)浮動;對于達到報廢標(biāo)準的蓄電池應(yīng)該按照報廢標(biāo)準進行處理。

二是改善車載綜合通信電源運行環(huán)境。不論是通信裝備，還是綜合通信電源都對工作環(huán)境溫度、濕度和清潔度有很高的要求。綜合電源運行會進行大容量的電能轉(zhuǎn)換，在這一過程中如果灰塵過多，在潮濕的條件下容易產(chǎn)生短路進而引起綜合電源的受損。因此要加強除塵清潔工作，定期清理裝備外殼的灰塵雜物，防止灰塵聚集影響散熱性能，縮短裝備使用壽命。并控制好車廂內(nèi)溫度，避免綜合通信電源在高溫環(huán)境中長時間工作并注重電源設(shè)備的散熱。

三是加強運行與維護管理。定期開展日常檢查，有效預(yù)測故障，及時采取預(yù)防措施。加強通信電源管理維護培訓(xùn)，使具備通信電源的專業(yè)知識和能力的人員上崗。