通信设备直流电源组成及维护

苗云钊

(中国联合网络通信有限公司 公主岭市分公司，吉林 公主岭 136100)

通信设备直流电源组成及维护

苗云钊

(中国联合网络通信有限公司 公主岭市分公司，吉林 公主岭 136100)

对现代通信直流电源的结构组成进行了深入的研究和探讨，并对通信设备直流电源实际使用维护经验及维护要点进行详细介绍与分析。

通信;直流电源;维护

通信设备直流电源部分是保证通信设备正常运行的基础，是电源的“心脏”，一旦通信直流电源部分发生故障，将造成通信设备供电中断，造成无法正常通信。对通信直流电源维护提出了更高的要求，因此做好对通信直流电源的维护具有重要意义，直接影响着通信网的安全运行。

1 通信设备供电系统的组成

现在通信设备供电系统由交流配电单元、蓄电池组、整流模块、直流配电、监控单元等部分组。如图1所示。

图1 电流系统示意图

1.1 交流部分

交流部分的市电输入一般为2路380V三相五线交流输入，在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入，以保证电源可靠供电。为防止雷击和过电压破坏，在市电输入端应加装避雷器。;由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护，因此避雷器的通流量一般选择在15-20KA，残压在1. 5KV左右，就可有效的保护电源设备。交流输入分为整流器模块输入和交流分路输出，交流分路输出为机房其他交流用电设备提供电源，如计算机、UPS等。

1.2 整流器部分

整流器是通信直流电源的最重要的组成部分，它完成AC-DC变换并以并联均流方式为通信设备供电，同时对蓄电池组进行恒流限压充电和监控模块的供电。现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器，它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点;通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为380/220V交流输入，功率因素可达0.99以上，模块容量一般为每块20A/-48V～100A/-48V;在实际使用中，如果输入的是380V三相五线交流电源，则应注意将所有整流模块平均分配到每一相;同时为了提高整流器工作的可靠性，模块配置采用N+1冗余。系统正常工作时，监控单元通过其输入RS—485接口连接所有整流器模块，对其各种参数，工作状态进行监控和控制。对整流器模块参数进行设置、检测和显示，若监控模块故障，整流器模块转为自主工作状态，其输出电压电流服从初始的设定值。

1.3 直流分配部分

直流分配部分将整流器输出的直流电压进行分配，二路给蓄电池组充电，其它分配给通信设备和其它直流用户供电。直流分配部分决定了设备的最终分配容量，在给蓄电池组充电的分路开关之前加装欠压保护继电器，当蓄电池组放电达到欠压告警值时发出告警，放电到欠压关断值时控制自动断开蓄电池组，保护蓄电池组不会因为过放电而导致损坏。现在直流分路输出开关多采用空气开关，应注意配置使用直流空气开关，因为直流空气开关的灭弧能力很强，而不应使用普通交流空气开关。

1.4 蓄电池组

蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分，蓄电池组一旦发生故障，在市电输入停电时，将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作，造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池(简称VRLA)，采用密封结构，基本无酸气泄漏，可与设备同室安装，无需加电解液维护;适用浮充工作制，使得供电系统电压更稳定;寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间，一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量，计算方法为：负载容量(A)×放电时间(h)÷放电时间小时率放电容量系数。

1.5 监控模块

监控模块对于通信直流电源来说具有智能控制中心的作用，主要有监测功能，包括监测交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，蓄电池组充放电电流和电压等;控制功能，包括电源系统的开关机，各整流器模块的开关机，直流输出电压、输出电流极限值的设定，蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定，电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等;告警功能，当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值，监控模式将发出声光告警，并显示故障部位和原因。此外，监控模块还应可通过RS232/RS485接口与上级监控中心联系，以实现集中监控。

2 通信直流电源的维护

由于目前通信直流电源均使用了高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池，这给电源系统的维护带来了许多便利，但是在维护方面还要注意按照使用维护要点做好维护工作，才能真正保证通信直流电源可靠、稳定、不间断地为通信设备供电。

(1)电源的交流输入所采用的避雷器的状态在进行电源的巡视维护时应注意检查，特别是雷雨天气时，更应该注意检查避雷器的状态，发现问题及时更换，如当发现防雷模块的故障显示窗的颜色由绿色变成红色时，就要对防雷模块进行更换，确保发生雷击时能够发挥其防雷作用。本人在维护艾默生电源柜时，从监控报上防雷器故障，现场防雷器正常，最后检查出是防雷检测线松动缘故，引起上报告警信息。

(2)高频开关电源在正常使用的情况下，整流器主机的维护工作量很少。当模块输出过压：。当负载电流低于单个模块容量时，某一模块输出过压将造成系统过压，所有模块过压保护，并且不能自动恢复。处理方法为：关掉所有模块的交流开关，然后，逐一打开模块，当打开某一模块系统再次出过压保护时，关掉该模块，打开其它模块，系统恢复正常。

(3)通信高频开关电源监控单元设置的参数在使用中不能随意改变。

(4)作为后备电源的蓄电池组维护，通信直流电源的维护工作中占有非常重要的地位，这也是电源维护工作的一个难点。由于现在使用的阀控式密封铅酸蓄电池实现了密封，免除了以往开口铅酸电池的测比、配比、添加蒸馏水等工作，大大减少了维护工作量，因此有些维护人员认为其是免维护电池，在使用中不去维护，结果造成维护不当，发生问题。在对阀控式密封铅酸蓄电池的维护工作中，应重点注意以下问题：

定期检查整个蓄电池组的浮充电压，如果其浮充电压超出了蓄电池组的要求，应进行调整。浮充电压过高将增加水的损耗，加速电池正板栅的腐蚀，可能严重影响蓄电池的寿命;过低则可能不能使蓄电池充足电。对单只蓄电池每月应记录一次它的浮充电压，若电压超过厂家的指标，观察几个月后无向均一方向发展的趋势，应与厂家联系进行处理。

阀控式密封铅酸蓄电池的日常运行对温度要求较高，它要求的环境温度最好是20～25℃，如不然，应对浮充电压采取温度补偿，每升高1℃，浮充电压应降低3～4mv，但即使对浮充电压进行调整补偿，温度仍对蓄电池的寿命影响较大，如寿命为10年的蓄电池在30℃下运行，无温度补偿寿命仅为5年，有温度补偿寿命也缩短为8年。因此阀控式密封铅酸蓄电池应安装在有空调的房间，安装方式要有利于散热。在日常巡视维护中发现蓄电池有明显发热现象应立即与厂家联系进行处理。

阀控式密封铅酸蓄电池的自放电极低，而且电池内部不会形成电解液分层现象，因此无需定期进行高压均衡充电，定期均衡充电只能增加水的损耗，增大正板栅的腐蚀，在对蓄电池进行维护时应尽量减少或取消均衡充电。

应避免阀控式密封铅酸蓄电池的大电流充电和过放电。大电流充电可能使蓄电池极板膨胀变形，活性物质脱落，电池内阻增大且温度升高，造成电池报废。过放电将使蓄电池的循环寿命变短，放电后应立即充电，否则易引起蓄电池内部硫酸盐化现象，导致容量不能恢复。因此在进行容量试验或放电检修中，通常放电达到蓄电池组容量的30%～50%即可。

检查蓄电池连接部分有无大压降、腐蚀、松动等现象，如有应及时紧固，否则极有可能引起烧毁电池等事故。

当发现蓄电池组内有损坏且无法修复的蓄电池时应及时进行更换，更换时不得把不同容量、不同性能、不同厂家的蓄电池连在一起，否则将对整组蓄电池带来不利的影响。

阀控式密封铅酸蓄电池属于贫液电池，无法进行电解液比重测量，因此它的好坏和容量判断不容易，日常维护中判断其好坏，但最可靠的方法还是放电法。

要注意阀控式密封铅酸蓄电池的寿命期限，对寿命已过期限的蓄电池组要及时进行更换，这样即保证供电后备电源的可靠，又可避免因蓄电池组影响到整个通信直流电源的运行。

(5)电源系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是电源本身，是整流器还是蓄电池组。高频开关整流器模块的输入输出主回路由于有输入过压和输出限流保护，因此发生故障的可能性较小，其内部控制电路、显示电路、保护电路等发生的故障相对较多，而且这些电路中只要有一个元器件发生故障，就可能导致整流模块停止工作，处理这些故障时只需更换有故障的电路板便可排除故障。本人在维护工作中就遇到过高频开关整流器通电后显示正常，测量输出电压正常，就是不能带负载检查无电流输出，后经检查发现就是内部控制电路电路板问题造成了该模块无法正常工作。

(6)通信设备在接入直流配电分路输出开关时，要注意通信设备上的电源总输入开关的容量不得大于其接入的直流配电分路输出的开关容量，否则将引起越级跳开关，可能造成通信直流电源系统故障

(7)地线的重要保护地，因为开关电源属于大漏电流设备，如果不可靠接地是会有人身安全的，所以正规厂家的设备上都有大漏电流标签，这也是为什么电源系统不能使用漏电保护器的原因。防雷地，为了C、D级、直流防雷器在受到雷击时正常泄放雷电流。工作地，主要是为了维持0V的基准电压，两方面的作用，一是减少电话串音，另外一个某些设备需要稳定的-48V电位，在运行中确实出现过由于不接工作地导致设备不工作的情况。

［1］ YD/T799-2002，通信用阀控式密封铅酸蓄电池［M］.北京：人民邮电出版社，2002.

［2］ 许文龙，胡信国.现代通信电源技术［M］.北京：人民邮电出版社，2000.

［3］ 刘辉，等.通信技术在移动教育系统的应用［J］.长春大学学报，2009(12)：50-53.

［4］ 胡海峰.网络安全通讯与标准SSL协议［J］.长春大学学报，2009(4)：27-29.

责任编辑：吴旭云

The composition and maintenance for DC power supply of communication equipment

MIAO Yun-zhao
(Gongzhuling Branch of China Unicom Co.Ltd.，Gongzhuling 136100，China)

This article deeply analyzes and discusses the structure and composition of DC power supply in modern communication.It also introduces the practical experience about the maintenance for DC power supply of communication equipment.

communication;DC power supply;maintenance

TN86

A

1009-3907(2010)08-0057-03

2010-06-16

苗云钊(1972-)，男，吉林公主岭人，助理工程师，主要从事通信工程研究。