电力通信电源的维护措施分析

2014-01-01潘凌丹

通信电源技术 2014年5期

潘凌丹

（国网福建福清市供电有限公司，福建福清350300）

通信电源在通信系统中占有相当重要的地位，其设计目的是高效率、稳定可靠的为通信设施提供能源。随着经济的持续发展，电力网络的规模逐步扩大，通信技术水平也逐渐提高，这些都很好地推进了电力通信行业的发展。加强电力通信直流电源的维护对电力通信系统稳定安全的工作有直接的影响。

1 电力系统通信电源概述

在电力通信体系里，通信直流电源是一个比较复杂的系统，一般由交流环节、整流器部分、直流分配模块、蓄电池组与监控部分等构成，如图1所示。

图1 电力通信直流电源组成示意图

2 电力通信直流电源的各具体组成

2．1 交流模块

交流模块的市电输入通常是两路380 V的三相四线交流输入，电源容量比较小时也会采用两路220 V的单相交流输入，用以确保电源的可靠供电。为避免过电压以及雷击损害，在输入口应当安装避雷器，常见的有OBO防雷模块以及普通氧化锌避雷器等，用于防护非直击感应的雷击浪涌电压，所以避雷器的通流量一般会选在16～20 kA，残压大约为1．5 kV，能够有效地保护电源等相关设备。为了达到2路输入交流电之间的自动切换以及通断互锁，还必须配备交流切换设备，用电气互锁以及机械互锁的办法，注意决不允许发生2路交流电源一起接通或一起断开的情况。通过切换设备以后，交流输入可分成交流部分输出以及整流器部分输入，交流部分输出给机房的其它交流用电装置供给电源，例如UPS、计算机等。

2．2 整流器模块

整流器在整个通信直流电源系统中占据最核心的地位，其电气指标直接决定通信直流电源供电的质量［1］。整流器能实现AC／DC转换并通过并联均流的形式为通信装置供电，同时为蓄电池组提供恒流的限压充电以及对监控部分供电［2］。目前，通信直流电源全部使用模块化的高频开关整流器，其不仅能带电热插拔、可靠性高、噪声低、功率因数高、模块化，而且还具有输入电压区间大、效率高、体积小等优点。电力通信直流电源采用的高频开关整流器部分一般是单相220 V交流输入，功率因数达到0．99，容量通常是每个模块20 A／－48 V～50 A／－48 V。高频开关整流器有外控式以及内控式两类，外控整流器对内不单独设置监控单元，而通过系统监控进行控制，如果监控部分发生故障，整流器部分转成自主运行状态，它的输出电流电压服从最初的设定值；而内控式整流器对内设置有单独的监控模块，能对整流器部分参数实施设置、监测以及显示，和系统的监控部分使用RS－485总线进行连接。

2．3 直流分配模块

直流分配模块对整流器部分输出的直流电压实施分配，一路分给蓄电池组进行充电，另外的分配到通信装置以及其他直流用户。直流分配模块直接确定设备最终的分配容量，设计时必须全面考量直流分路的容量及用户数，满足未来通信装备接入的要求［3］。在为蓄电池组进行充电的分路闭合以前应当安装欠压防护继电器，在蓄电池组放电超过欠压警告值时发布告警，然后放电至欠压关断值控制自行断开蓄电池组，以防止蓄电池组因为过放电进而遭受损坏。

2．4 蓄电池组

蓄电池组在通信直流电源中是不可或缺的，当市电输入停电时，如果蓄电池组出现故障，会导致所有将该蓄电池组作为后备电源的设备断电，发生通信中断的情况［4］。目前的蓄电池组均为阀控式铅酸蓄电池，其密封结构很少有酸气泄漏，能够和通信设备同室安装，不需要增加电解液防护；能使用卧式、立式、单层及多层等多种安装形式，灵活组合。

2．5 监控模块

监控模块一般具有监测、控制、告警功能。监测量主要包括交流输入电流、电压，整流器部分并联输出的电压值以及各个整流器的负载电流、输出电流，蓄电池组的充放电电压及其电流等；控制功能包括电源体系的开关机，每个整流器的开关机，直流输出电流、电压极限值的确定，蓄电池组的浮充、均衡充电电流以及充电电压极限值的设定，蓄电池组的欠压防护设定与电池的温度数值补偿等；在电源工作过程中一些参数如果达到或超过了告警设定的极限值，监控模式便会发出声光警告，同时显示出故障发生的位置及原因。

3 电力通信直流电源的维护

电力系统通信直流电源的维护除按照相关规程执行外，还需要注意如下几点：

（1）如果整流器部分的熔断器烧断，一定不能直接换掉熔断器进行通电开机，否则会导致类似的故障持续发生，或者开机的瞬间增大故障发生区域。在现场紧急故障处理时，可以采用更换整流器模块的方法排除电源的供电故障。但在更换整流器模块时，直流电源绝对不能停止对有关通信设备正常供电。

（2）电源系统出现故障时，首先要查清楚故障原因，究竟来自整流器还是蓄电池组或是负载？高频整流器模块部分输出及输入主回路有限流保护，出现故障的概率不大，其显示电路、保护电路以及内控电路等出现故障的几率比较大。

（3）蓄电池组属于后备电源，是维护工作中的重点和难点。对阀控式铅酸蓄电池的维护一定要做到以下几点［5］：首先，必须对蓄电池的浮充电压定期做一次检查，如果浮充电压超过蓄电池组的标准要求，务必采取适当调整。太大的浮充电压可能造成水耗增多，加速腐蚀电池的正板栅，严重影响蓄电池的使用寿命。但是浮充电压太低也不能够对蓄电池进行正常充电。其次，如果发现蓄电池组损坏，其中有不能进行修复的单体，快速实施更换，换电池的时候不同的性能、厂家以及容量的电池不可以连接到一组。否则整组的蓄电池均有可能受到负面影响。最后，阀控式密封铅酸蓄电池属于贫液电池，不可以进行电解液比重的测量，因此其容量以及质量的预测始终是行业的一大难题。当对其实施维护时，能够采取电导仪测试内阻的方法来判断质量，另外也能够使用放电法进行测量。

（4）高频开关电源使用时要避免随意增加多余的功率设备，禁止电源在处于满载状态时长期持续运行。这是由于通信直流电源如果满载持续运行或加装功率负载都可能导致整流器模块故障。

（5）高频开关电源正常运行时，整流器的主机维护工作量并不大，大部分工作是定期除尘以及防尘，因为潮湿的飞尘很可能导致主机无法正常工作。一般每个季度都需要彻底清洁一次主机，除尘时应当检查一下插接件有没有松动或者接触不牢的情况［6］。