通信电源设备的使用与维护关键技术研究

李佩静

（中国人民解放军空军工程大学信息与导航学院四大队十三队 陕西省西安市 710077）

1 通信电源设备概述

通信电源之于通信系统的作用类似于心脏之于人体。通信电源设备是通信电源电力资源供应质量、电力资源无波动或小波动供应的保障，间接影响着整个通信系统运行质量。通俗而言，通信电源设备就是与通信电源供应、输送、变换相关的设备，包括发电机组（油机发电机组）、高低压配电系统及直流供电系统（高低压配电系统、交流市电引入线路、直流供电系统等）、蓄电池三大类别，还包括整流器、UPS（不间断电源）、直流变换器以及不同种类的交流直流配电屏[1]。

2 通信电源设备的类别

2.1 发电机组

油机发电机组是市电备用电源、应急电源，可以将380V 交流电源输出到低压配电柜。进而经切换开关，进行备用电源、市电的切换。在市电出现故障停止输送时，通常由发电机组作为交流电供应方，可以保证交流电力能源供应的不间断性。

2.2 高低压配电系统及直流供电系统

高低压配电系统、交流市电引入线路、直流供电系统等是通信电源供配电模块的主要组成。其中高低压配电系统主要负责将通信企业变电站所输入的35kV 以上、220kV 以下电压经降低至10kV。进而经高压进线柜、计量柜、避雷柜、出线柜引入变压器高压侧。以发电机发出的3.15～15.75kV 电能为例，经过升压变压器，可以转换为35～220kV 电能，经过降压变压器，则可以转换为10kV 电能，再经过降压变压器，可以获得380/220V 电能。而低压配电设备用于变压器低压侧出线经电容补偿柜、其他出线柜进低压进线柜，达到汇集、配置电力能源的目的[2]。

直流供电系统是为通信站点供给-48V（首选）、±24V（过渡）直流基础电源的电力能源供应系统。实际运行过程中，鉴于±24V直流基础电源具有过渡性质，在新建系统中不再使用，一般需利用直流-直流变换器，将-48V 直流基础电源转变为其他直流电压种类的电源。

2.3 蓄电池

蓄电池是提供交流、直流备用电源的设备，可以将-48V 电源提供给整流器，进而经直流配电屏将-48V 直流电分配至各通信机房设备直流配电屏、直流用电设备。或者将380/220V 电源提供给UPS，输出不间断交流电源。

3 通信电源设备的使用方法

3.1 发电机组使用方法

3.1.1 启动前准备在发电机组正式运行前，应以通风、冷却为着手点，以确保空气畅通无阻为主旨，合理设计发电机组存放室的进入端口、流出端口，避免因发电机组温度过高而引发的设备停止运行故障[3]。

3.1.2 启动操作

油机发电机组运行阶段，两次燃油喷射间隙的运行被称之为一个工作循环，涉及了活塞的吸气、膨胀、压缩、排气四个冲程。根据各冲程运行特点，可以采取恰当的操作方法。一般在油机发电机组启动前，使用者需要对油箱内油量充足与否、油管完好性、油管接头渗漏与否以及风扇皮带松紧恰当性、冷却系统水量清洁度及充足性、输出线路导线绝缘性、内燃机以发电机传动件连接可靠性、仪表有效性进行逐一检查。在确认无误后，低速度运转3min～5min等待机油压轮、温度达到正常水平。调高机组速度，同时观察发电机组速度上升阶段异常声响存在与否、整流子上电刷与滑环电刷接触良好性、是否出现冒火花现象等。在确认无误后等待运转平稳（频率、电压均达到额定数值，发电机功率因数低于迟相0.95，频率值变动范围低于0.50Hz），反之则需要停机检查。

3.1.3 停机操作

若需要停止使用发电机组，技术人员应依据逐步减少荷载的原则，预先切断各电力能源供应分路主开关。随后进行发电机供电主开关切断，促使励磁变阻器回归到电阻最大值方位。在电压降低至最低水平后，进行励磁开关、中性点接地开关切断操作。最终关停内燃机运转开关。

3.2 高低压配电系统及直流供电系统使用方法

3.2.1 投运准备

在高低压配电系统及直流供电系统及线路投运前，使用者应进行冷却风道出入口、环境清洁度、电源柜内一次及二次设备连接完好性的注意检查，为设备投运做好准备。在设备正式投运时，技术人员需要对直流电源供电系统充电模块输入输出端连接完好性、高压配电器与低压配电器连接完好性、各端交流直流输入输出电压、指示灯功能进行逐一检查。

3.2.2 启动操作

在确认无误之后，可以合上充电模块、配电侧输入开关，或者按下启动按钮，根据要求进行系统有关参数的调整。

3.2.3 停运操作

在停运操作时，技术人员应松开开关机按钮，对输出电压及电流进行检查。在确认两者均为0 后，进行充电模块、配电侧开关的断开操作。

3.3 蓄电池使用方法

3.3.1 启动准备

在蓄电池设备使用过程中，使用者首先应进行蓄电池存放环境的清理，保证环境无灰尘。同时将蓄电池放置在距离热源、易出现火花放电物体较远的无阳光直射区域，并调整蓄电池使用环境在15.00℃以上、20.00℃以下，防控因运行环境过高而引发的蓄电池容量下降、寿命缩短问题。

3.3.2 充放电操作

在充放电操作时，技术人员应根据清单进行电池数量、型号清点，同时检查并确认电池外壳无破损、电气连接无松动、开路电压与标准相符。随后接通电源，对电池进行均衡充电，在其转入浮充电状态后正式投入运行。控制浮充电是蓄电池使用的重点。相关人员应优先性能优良的自动稳压限流充电设备，以恒压方式，对蓄电池进行浮充电。同时严格控制蓄电池浮充电上限、下限，避免补充蓄电池自损耗电期间出现充电电压超出限值情况。放电操作则与上述操作过程相反[4]。

3.3.3 其他操作

若需要进行蓄电池串联操作，相关人员应避免串联容量不一、厂家不一或者性能不一的蓄电池，保证蓄电池容量一定。同时根据使用中单体电池表现，进行落后单体电池的及时替换，为通信电源系统、设备的无故障、无波动运行提供支持[5]。

4 通信电源设备的维护关键技术

4.1 发电机组维护关键技术

4.1.1 目测法

设备维护人员应以发电机组启动电池为重点，以试机为契机，进行时期规律的检查作业。具体检查对象为：发电机组启动电池的浮充电压、蒸馏水量、电解液比重（大于等于1.28）、连接件牢固性等。以便预先获知潜在不利因子，防控故障出现。

4.1.2 兆欧表法

在发电机组维护作业开展过程中，除了及时清理机组周边环境保证散热良好外，还需要以油机发电机组启动怠速为切入点，进行电机转子运转声响监听，在发现杂音的第一时间停机，利用兆欧表法检查，确定有效的维护措施。以发电机绕组为例，其日常维护的重点为清洁、防机械损伤、防潮、防过载过热。技术人员可以利用兆欧表，进行绝缘电阻测试，判定发电机绕组是否出现绝缘故障[6]。具体操作时，技术人员可以轻轻拿起兆欧表并将其放置在发电机组周边。在兆欧表指针指向“0”时，依据每分钟120r 的速度缓慢遥转发电机摇柄，开始测量。一般需要分别在实际冷状态下、实际热状态下对同步电机的励磁绕组、定子绕组以及电流互感器绕组、电抗器绕组等进行检查，读取仪表指针稳定后的读数，获取读数后将对地放电后被测发电机绕组测量线拆除。

4.2 高低压配电系统及直流供电系统维护关键技术

4.2.1 直流供电系统维护技术

在直流供电系统运行过程中，维护人员应定期对各端进行交流输入输出电压、直流输入输出电压、交直流输入输出电压（或电流）标记显示准确性、保护信号正常与否、运行噪音有无异常、绝缘状态是否良好进行全面检查、监视。同时定期对充电装置输出电压、电流精度、指示仪表、整定参数进行校对，并开展高频开关电源型充电装置的均流不平衡度、稳压、稳波、稳流系数测试。若个别供配电模块出现故障，故障模块会自动退出运行，不会波及整个系统。但是在出现监控致使整组供配电模块无输出情况，特别是高低压配电装置整组无输出情况，就需要第一时间接入备用装置，并及时与供应端沟通。

4.2.2 高低压配电设备维护技术

对于高压配电装置，维护人员应对高压电缆、分支高压电缆过流过热现象以及异味情况、熔断器及触头接触良好性、变压器接地良好性、三相电输入输出正常与否进行逐一检查。同时每间隔一个星期进行一次地面清扫[7]。每年五月份、十月份进行一次装置停电清扫、全面检查；对于低压配电装置，除了每天进行两次低压电缆连接点过热、三相负荷平衡与否、绝缘子损伤与否检查外，还需要每间隔6 个月进行一次或以上的停机清扫。一般需要在夏季、冬季高峰负荷到来前开展，比如，每年五月份、十月份。同时利用清扫机会，对母排、各空开螺钉紧固性进行再次检查。

4.3 蓄电池放电实验容量测试技术

在蓄电池运行期间，极易出现部分电池能效下降或者失去能效情况[8]。为了保证蓄电池维护作业及时开展，维护人员应在每间隔3 个月进行一次蓄电池漏液、鼓胀、连接锈蚀、电压失稳、温度超标问题调查的基础上，每间隔12 个月进行一次放电实验容量测试。测试前，需要准备好与蓄电池容量相符的放电测试仪，对发电机组状况、燃油情况进行逐一检查。同时结合区域市电供应规律，选择停电率较低的时期充满蓄电池，做好实验准备。进而拔除被测试高频开关电源系统中一组蓄电池保险并断开正极连接线，促使蓄电池脱离以往系统[9]。依据《电源维护作业标准》DY-10-0000 关于接线图的要求，将放电测试仪安装在被测试蓄电池两端，设定恒定电流放电（10 小时率），以蓄电池端电压为43.2V 为放电截止条件。从放电开始到截止时间达到前，进行蓄电池温度、单只电池电压、端电压的逐一记录，并每间隔一个小时进行一次每只电压、温度的测量。最终判断蓄电池容量是否超出80.00%额定容量，若超出则合格，反之则不合格。对于不合格的蓄电池，需要在分析原因的基础上，进行整治、更换。

5 总结

综上所述，通信电源是保证通信系统无风险运行的关键，一旦通信电源设备出现障碍，就会引发通信电路中断乃至系统瘫痪等重大风险损失。因此，通信系统维护人员应加强对通信电源设备维护管理的重视。从使用入手，严格约束设备使用者不合规行为，规避设备使用阶段风险因子。进而根据发电机组、高低压配电系统及直流供电系统、蓄电池运行特点，采取针对性运行维护技术，保证发电机组、高低压配电系统及直流供电系统、蓄电池优良功效的顺利发挥。