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通信电源维护
2018-01-27

通信电源是整个通信网络的关键基础设施,通信电源系统是通信系统的心脏,稳定可靠的通信电源供电系统,是保证通信系统安全、可靠运行的关键,一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断,通信设备就无法运行,就会造成通信电路中断、通信系统瘫痪,从而造成极大的经济和社会效益损失。因此,通信电源系统在通信系统中占据十分重要的位置。

 

若电源系统不能输出规定电流,电压超出允许波动范围,杂音电压高于允许值时间并持续10s以上者均判定为系统故障。原交流系统中的电压、频率或波形畸变超出规定范围持续时间大于60s者均判定为故障。为此,要保证通信电源系统的可靠性,有条件的通信部门应尽量从两个不同的地方引入2路市电输入,并设置2路市电电能自动倒换装置;所用设备要选用可靠性高的高频开关整流设备,采用模块化、热插拔式结构以便于更换,并合理配置备份设备。任何新技术、新设备未经充分验证、试运行前均不得进入供电系统。供电方式要大力推广分散供电,使用同一种直流电压的通信设备采用两个以上的独立供电系统,这也是今后通信网络容量和规模不断扩大、各种新业引入的新要求。为了尽量缩短设备的平均故障修复时间,要经常分析运行参数,预测故障发生的时间并及时排除。还要提高技术维护水平,采用集中维护、远程遥信、遥测维护。

 

实施集中监控管理是网络技术发展的必然趋势,是现代通信网的要求,也是企业减员增效的有效措施。各种电源设备要智能化、标准化,符合开放式通信协议。在实施过程中,三遥点的设置要合理,绝不是越多越好,要以可靠性、实用性为基本原则,宜简勿繁。在这一方面我站通过电源系统的遥信、遥测、远程集中维护等功能,在电源系统发生障碍时,由系统向维护人员自动发出寻呼信息,已经实现了电源无人值守。

 

电源系统广泛使用高频开关电源系统设备,其智能化程度高,电池采用了免维护蓄电池,这虽给用户带来了许多便利,但在使用过程中还应在多方面引起注意,确保使用安全。

 

[1]高频开关电源系统对环境温度要求不高,在零下5度~40度都能正常工作,但要求室内清洁、少尘,否则灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱。蓄电池则对温度要求较高,标准使用温度为25度,平时不能超过+15度~+30度。若温度太低,会使蓄电池容量下降,温度每下降1度,其容量下降1%。其放电容量会随温度升高而增加,但寿命降低。如果在高温下长期使用,温度每增高10度,电池寿命约降低一半。

 

[2]高频开关电源系统中设置的参数在使用中不能随意改变。

 

[3]按电源系统的使用要求和功率余量大小来分,在使用中要避免随意增加大功率的额外设备,也不允许在满负载状态下长期运行。工作性质决定了电源系统几乎是在不间断状态下运行的,增加大功率负载或在基本满载状态下工作,都会造成整流模块出故障,严重时将损坏变换器。

 

[4]自备发电机的输出电压、波形、频率和幅度应满足电源系统对输入电压的要求,另外发电机的功率要大于开关电源设备的额定输入功率,否则,将会造成电源系统设备工作异常或损坏。

 

[5]由于组合蓄电池组输出电流很大,存在电击危险,因此装卸、改接导电联接条、输出线时应特别注意安全,工具应采用绝缘措施,特别是输出接点应有防触摸措施。以保人身和设备安全。

 

[6]不论是在浮充工作状态还是在放电检修测试状态,都要保证电压、电流符合规定要求。电压或电流过高可能会造成电池的热失控或失水,电压或电流过小会造成电池亏电,这都会影响电池的使用寿命,前者的影响更大。

 

[7]在任何情况下都应防止电池短路或深度放电,因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深循环寿命越短。在容量试验或放电检修中,通常放电达到容量的30%50%就可以了。

 

[8]电池应避免大电流充放电,理论上充电时可以接受大电流,但在实际操作中应尽量避免,否则会造成电池极板膨胀变形,使得极板活性物质脱落,电池内阻增大且温度升高,严重时将造成容量下降,寿命提前终止。

 

[9]铅酸蓄电池的容量和电解液的比重是线性关系,通过测量比重可以了解电池的存储能量情况。阀控式密封蓄电池是贫液电池,且无法进行电解液比重测量,所以如何判定它的好坏,预测贮备容量已成为当今业界的一大难题。用电导仪测电池的内阻是判定蓄电池好坏的一种有参考价值的方法,但尚不能准确测定电池的好坏程度。最可靠的方法还是放电法。

 

[10]在可靠性、经济性、可使用性、维护性等方面综合比较,应选用四冲程油机为原动机发电机组。四冲程油机结构简单,采用多缸均衡做功、增压等一系列成熟技术适合于大容量机组的要求。其噪音小、污染小、性价比高。使用中把机组产生的热量排到室外,保证机组周围环境湿度不超过指标要求。

 

高频开关电源设备在正常使用情况下,主机的维护工作量很少,主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区,空气中的灰粒较多,灰尘将在机内沉积,当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常,并发生不准确告警。另大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

 

由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。蓄电池除有存储直流电能的功能外,其等效电容量的大小与蓄能电池容量大小成正比。因此,维护检修蓄电池的工作是非常重要的,虽说蓄电池组都采用了免维护电池,但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。但因工作状态对电池的影响并没有改变,不正常工作状态对电池造成的影响没有变,所以蓄电池的工作全部是在浮充状态,在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电,以达全组电池的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电压时,应停止放电,继续放电须先排除落后电池后再放。核对性放电不是追求放出容量的百分比,而是关注并发现和处理落后电池,经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故,以免放电中落后电池恶化为反极电池。平时每组电池至少应有8只电池作标示电池,作为了解全电池组工作情况的参考,对标示电池应定期测量并做好记录。在日常维护中需经常检查的项目有:清洁并检测电池两端电压、温度;连接处有无松动腐蚀现象,检测连接条压降;电池外观是否完好,有无壳变形和渗漏;极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出;主机设备是否正常等。免维护电池要做到运行、日常管理周到、细致和规范,保证设备保持良好的运行状况,从而延长使用年限;保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量;保证电池运行和人员的安全可靠。这是电池维护的目的,也是电池运行规程中包括的内容和运行规则。当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏的电池时,应及时采用相应的方法恢复和修复,对不能恢复和修复的电池要换掉。但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起,否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换,以免影响到电源系统和设备主机。

 

当电源系统出现故障时,应先查明原因,分清是负载还是电源系统,是主机还是电池组。虽说开关电源系统主机有故障自检功能,但它对面而不对点,对更换配件很方便,但要维修故障点,仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障,显示的故障内容则可能有误。

 

对主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新启动,否则会接连发生相同的故障。再好的设备也有寿命期,也会出现各类故障,但维护工作做得好可以延长寿命并减少故障的发生,不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作,预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

 

防晒保护

产品机柜是一个封闭的铁箱体,当铁箱体在夏日阳光的暴晒下,太阳辐射热量就会通过被晒表面传入箱内,箱内温度就会上升,这样就会导致产品的整流模块或逆变模块、UPS因过温保护关机。同时箱内温度过高,对蓄电池是非常不利,不论吸附式还是胶体式密封铅酸电池都会因高温造成电池介质内的水分遗失。电池介质水分不足,电池转换效率就会下降,最终导致电池失效无输出。

 

防水保护

产品放在野外,防水是必须的,但是如果产品只满足IPX3(淋雨)防护等级是不够的,需要有预防暴风雨()、雷阵雨时的雨水的入侵。

 

防水保护只考虑对雨水的预防,不需考虑对水浸的预防。个别地区,如常有洪涝灾害发生,应将室外通信站的平台建在2米以上或其它高地上,确保通信站各设备不会在灾害时浸泡在水中。

 

防尘保护

虽然对通信电源设备而言有一些灰尘入侵不会影响源设备的功能,但当设备安置在室外时,灰尘的入侵就严重多了。过多的灰尘入侵是会影响产品寿命或产品功能的。尤其在我国北方地区,沙尘暴时有发生,如产品有可能处在沙尘暴的侵袭中,就必须要有防尘保护措施。

 

灰尘是无缝不入的,所以防尘与产品机柜的结构、封装措施密切相关。整流模块工作效率在90%左右,逆变模块(UPS),DC/DC模块工作效率在80%以上,同时蓄电池在充电或放电时,都会发热,这就意味有10%20%的能量必须以热能方式向外散发。室外通信电源系统产品内部热能向外散发的方式有二种:通风散热和外壳散热。因此机柜的设计基本可有二种方式:

 

风冷式

用风扇强迫排出热空气。

这样产品系统在防尘上是开放的,为了防尘,应在进风口和出风口处安装防尘过滤网。由于过滤网是很容易被灰尘堵塞,一旦堵塞,排热就失效,电源就有可能因热量不能散发,内部温度上升导致过温关机保护。所以必须定期清除过滤网上灰尘,以防滤网堵塞。

 

封闭式

将产品各种电路封装起来,完全利用封装外壳散热,这样可以非常良好地防尘。

由于产品内装有铅酸电池,这些电池虽标称是密封的,实际上还是一直有微量的腐蚀性气体(H2SO4)散发出来。如将电池、电路密封在一起,天长日久这些微量的腐蚀气体就会腐蚀电路,降低产品寿命,所以只能将产品各模块、电路封闭在一起。

 

防雷保护

室外通信站()必须安装避雷针()。在交流电网到室外通信站()的线路上,也必须安装避雷器。根据IEC 1213<<闪电电磁脉冲的防护>>标准分析,室外通信电源系统产品应处于LPZ1,是感应雷击防护区,所以产品应在交流输入端处配置C级防雷器(20KA,8/20μs)

 

防风保护

我国东南沿海的台风、西北地区的狂风都很厉害,所以室外通信电源系统产品(包括像防晒隔热罩等机柜外部装置)和产品在平台上的安装应能抗风速≧50m/s(或不小于15级风)的飓风冲击。

 

三防保护

为确保产品长期安全可靠的运行, 防潮、防霉、防盐雾也是十分必要的。

潮气、霉菌、盐雾对产品损伤最严重的是印刷线路板(PCB),采用防潮绝缘胶()涂盖在PCB上及其它裸露导电体上,以达到防护作用。同样,用防潮绝缘胶()隔绝潮气、霉菌、盐雾与电路的接触,以此达到保护作用。

必须说明的是,除潮气在雨天室外可能比室内严重, 霉菌和盐雾室外环境并不比室内严重,只是为提高可靠性而采取措施。所以,对产品的安规要求也只需同室内一样,无须增加污染等级要求。

 

防锈(防氧化)保护

钢铁材料,在室外通信电源系统产品的使用是不可避免的,尤其是机壳,裸露支架等在露天日晒雨淋,很容易生锈,由此要求铁质机壳、支架至少有双重防锈措施。

如果采用铝合金做机壳、支架, 铝合金表面应做防氧化的钝化处理。

 

防盗保护

产品置于野外,防盗也是必须的,产品机柜门应用专用钥匙开启,门上装有门禁告警传感器,门异常开启后,告警信号立即传出。