通信电源故障维护与配置研究

2022-09-21黄显

通信电源技术 2022年10期

黄显

（国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司，江苏宿迁 223800）

0 引言

近年来，随着科技进步和信息化管理体系的不断完善，我国电网建设发展也越来越快。在现代电网建设中，电力通信网发挥着重要的作用，不仅能够保障通信网的正常工作，同时也能促进电网安全高效运行。基于此，有关部门要重视通信电源配置，定期做好通信电源的日常维护，采取相应技术措施及时解决电源故障，确保通信网稳定运行。

1 通信电源系统配置

1.1 通信电源的基本组成

通信电源通常采用直流-48 V电源系统，主要由交流配电单元、监控模块、蓄电池、直流单元以及整流模块等组成，如图1所示。

图1 通信电源系统框架

蓄电池装置通常采用蓄电池组提供直流电能，通过整流模块能顺利实现直流和交流的转换。目前，大多数典型的通信电源使用市电或者柴油机转换电，通过相应降压、整流以及配电直接供电给通信设备或蓄电池组。通信系统的电源由市电提供电能，当市电出现故障时，将使用备用电源（例如柴油发电机等），以此确保通信网络不出现中断现象。为了进一步提高系统的安全性和可靠性，在通信设备上安装蓄电池组。当设备工作正常时，蓄电池组处于充电状态；当系统外部电源中断时，蓄电池组向通信设备供电，为通信系统提供短期的持续性电源[1]。

1.2 直流转化系统的设计

变电站使用的直流电源通常为110 V或220 V，为了保证通信系统的正常运行，必须安装直流转换设备将直流电源转化为-48 V，满足通信电源的使用需求，如图2所示[2]。

图2 转化流程

在设计电路时要考虑到时延，并对短路时延进行调节，使其具有短路时的保护作用。当发生短路时，需要给操作人员充分的时间来解决问题，以便通信系统重新恢复到正常的工作状态。在使用开关电源时，应注意不能随意改变基本的结构参数，高频开关电源必须在固定值参数条件下才能正常工作。除此之外，在设计时要考虑流经线路的最大电流，避免出现安全事故。在进行导线设计时，应充分考虑到电缆埋入过程所需的费用与时间，并对预计埋入地点的地形进行勘察，从而尽可能简化线路施工。

2 通信电源常见故障及解决措施

2.1 蓄电池故障

在目前的通信电源设计中，大部分都是应用一路交流供电的方式，在蓄电池电力供应不足的情况下很可能会造成通信中断。同时，如果蓄电池内部发生故障，很有可能会引起电路短路，从而损坏电线接线。蓄电池储存架一般都是直接与地面相连，如果电池短路就会对地放电，使电池的电源线迅速升温，容易引起火灾，造成较大危害。

对于通信供电中的蓄电池，应采取有效的措施，尽量减少危险。通信基站施工时应充分考虑蓄电池短路会引起的潜在危险，在架设蓄电池架子时应尽量避免与地面直接接触，以降低对地放电的可能性。除此之外，还要定期对蓄电池的性能进行检测，一旦发现蓄电池存在故障或短路等隐患，要及时向上级报告并采取相应的处理措施。

2.2 高频开关电源故障

高频开关电源故障时，发现线路上的交流接触器没有完全合拢，检查电路板的插头时发现插头有松动。根据实际情况，可以确定是由于电路板插头松动，造成高频开关电源不能正常关闭，从而导致主干网络的光端机处于低电压状态，造成通信网的中断[3]。

为了有效解决高频开关电源的故障，应对插头进行有效加强，排除其松动故障。在光端机恢复到正常工作状态后，应对其进行一定时长的观测，以确保故障彻底消除[4]。在使用高频开关时，不能盲目地加大功率设备，同时尽量避免长时间超载运行，以免影响整个通信系统的正常工作。高频开关电源对温度和湿度没有太严格的要求，在-5～40 ℃都能正常工作[5]。工作环境中不能有过多粉尘，每季度都要做好清洁工作。如果出现接头部位的部件松动、老化等问题，应及时进行保养，并对老化的接口进行修理或替换。在日常使用高频开关电源时，对系统故障进行早期的分析，确保通信系统的整体安全。除此之外，定期检查通信相关电源，防止出现短路现象，并用塑料胶带缠绕金属裸露部位，做好绝缘工作，防止操作不当触电。通信高频开关电源不能采用不同厂家和型号的蓄电池组，这会导致不同电池的升压速度不同，从而影响蓄电池的使用寿命[6]。

通信电源的维护工作具有一定的技巧性，工作人员需有一定的工作经验。在蓄电池的维护工作中，需要做好日常的维护和每年的充放电检修，及时更换老化和故障的电池，从而确保通信电源安全稳定运行。

3 通信电源各部分的维护要点

目前大多数通信电源系统都是使用高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池，这种电源系统维修较为方便。在实际使用中，要重视对交流部分的有效保养，密切监视交流输入使用的避雷器的状况[7]。特别是在雷雨季节，当发现避雷器有异常或者系统防雷组件出现故障时，应及时进行更换，以提升避雷器的防雷能力。此外，在维修时要注意避雷器的老化问题，即使长时间没有雷击，也要定期更换，以此确保交流输入端具有良好的防雷性能。

通常情况下，高频开关电源在正常运行时，整流器的维修工作量相对较少，主要是定期清洁，以防灰尘在潮湿的环境中对主机的运行造成影响。在实际维修工作中，一般都是每季度进行一次全面的清洗，清理时要检查各接头有无松动或异常接触等情况。此外，由于通信直流供电基本上是连续工作，如果盲目高负荷或长期满负荷工作，很有可能导致整流器模组出现严重的故障，甚至对整个电源系统造成破坏，因此应加强管理，严禁任意添加大功率装置。部分通信电源设定参数参考值如表1所示[8]。

表1 部分通信电源参数设定参考值

对蓄电池的浮充电压进行周期性测试，当浮充电压超出电池组的阈值时，必须对其进行适当的调节。对于个别蓄电池，一般可以按月记录其状况。如果电压超出厂商的标准，经几个月的观察未见有任何变化，应与蓄电池制造商联络，并对电池温度进行检测。目前的通信电源多为阀控式密封铅酸蓄电池，其环境温度应尽量保持在20～25 ℃[9]。在日常维修中，如果发现电池有明显的发热现象，应立即联络厂商进行后续维修。细致检查各接头，确保无大压降、松动或腐蚀等问题[10]。如果有不能维修的故障，应立即进行替换。