电力通信电源的维护管理技术

陈 静,张 磊，郭 欣，文琰超

（1.焦作黄河河务局，河南 焦作 454000；2.焦作黄河水利工程维修养护有限公司，河南 焦作 454000）

0 引言

通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统、接地系统、监控系统4 个部分组成[1]。 它承担着向通信设备不间断供电，且供电质量应符合标准的任务，是通信系统的“心脏”。 其运行质量直接关系到通信网的运行速度和通信安全。 随着通信网整体水平的提高，通信电源系统有了突飞猛进的发展。 但同时，也给从事电源维护管理工作者提出了许多新的挑战。 笔者结合实践经验，对通信电源的维护和管理技术进行探索。

1 电力系统对通信电源的基本要求

为了保证通信系统能安全稳定地运行，通信电源系统需满足可靠（交流电源供电时，通信设备采用交流不间断电源；直流电源供电时，采用整流器与电池并联浮充的供电方式）、稳定（由稳压电源供电，不超过允许的变化范围）、小型（电源装置向小型化、集成化模式发展）、高效（采用各种节能措施，提高能源利用率和经济效益）的要求。

1.1 对交流电源的要求

交流供电系统由高压配电所、 降压变压器、油机发电机、UPS 和低压配电屏组成。 其供给的3 种交流电源为：变电站供给的市电、油机发电机供给的自备交流电、UPS 供给的后备交流电。

小型通信站交流电源基本采用单向或三相交流电源，单向电压（相线与零线之间的电压有效值）为220V，而三相线电压（相线与相线之间的电压有效值）为380 伏。 采用三相五线制交流电源时，要考虑最大值、频率、相序3 个要素。 三相五线制（TN-S系统）接线原理图如图1 所示。

图1 三相五线制接线原理图Fig.1 Three-phase five-wire wiring diagram

1.2 对直流电源的要求

直流系统由整流器、蓄电池组、直流配电屏、馈电线路等组成。系统对直流电源的要求为：（1）直流供电有相应的备用设备；（2）电源中的脉动杂单要低于允许值，不允许有电压瞬变；（3）经常检修分析，做到防患于未然，确保可靠供电。

目前，常见设备直流供电电压为－48V 和+24V，而通信设备所用电源大多采用－48V。

1.3 对接地系统与监控系统的要求

接地系统有交流工作接地、直流工作接地，保护接地和防雷接地等。 现一般采用联合接地方式，即交流接地、直流接地、保护接地和防雷接地共用一组地网。 联合接地由接地体、接地引入线、接地汇集点和接地体连接线、引出线等部分组成，具有良好的防雷和抗干扰作用。

通信电源监控系统就是要将电源维护人员从繁琐的维护工作中解放出来，提高劳动生产率，降低设备运行和维护成本，提高设备运行的可靠性和经济性。 监控功能又可以简单地分为监视功能和控制功能。 监视系统对设备的实时运行状况和影响设备运行的环境条件实行不间断地监测，获取设备运行的原始数据和各种状态，以供系统分析处理。 监视功能要求系统具有较好的实时性、准确性和精确性。 监控系统能够把维护人员在业务台上发出的控制命令转换成设备能够识别的指令，使设备执行预期的动作。 监控系统遥控的对象包括各种被监控设备，也包括监控系统本身的设备。 控制功能也同样要求系统具有较好的实时性和准确性，使之能够获取满意的图像。

2 通信电源系统的维护技术

2.1 通信电源系统日常维护技术

通信电源维护工作是指对基站电源设备进行日常巡检、维护整改、安全性分析和应急准备等。 对电源的各种参数进行定期或不定期的测量和调整，从而保证通信网络的良好运行[2]。 在电源系统维护中应重视以下3 个问题。

（1）电源系统的功率要大小适度。 在日常维护工作中，首先要保证通信机房的干净清洁。 在使用过程中，要注意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，都容易造成整流模块出故障。

（2）注意电源系统设施的使用要求。 不同厂家、型号的开关电源模块是不能并列运行的。 因为不同厂家、型号的开关电源频率不尽相同，负荷均摊自然也就不易实现。 如果并用，既不利于设备的长期稳定运行，也容易造成故障。

（3）电池应避免大电流充放电。 大电流充放电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。 在任何情况下，都应防止电池短路或深度放电，因为放电深度越深，循环寿命越短。

2.2 蓄电池维护技术

蓄电池是整个通信电源系统维护的关键。 当市电异常或在整流器不工作的情况下，蓄电池会担负起对全部负载供电的任务。 在市电正常工作时，蓄电池与供电主要设备——整流器并联运行，可改善整流器的供电质量。 为保证蓄电池持续正常地运行，需要关注以下3 个方面。

（1）电压设置范围。 蓄电池的浮冲电压需设置在53.5～53.8V 之间，设置过高，容易损坏蓄电池，设置过低，则会使蓄电池处于缺电状态，加快蓄电池的报废。 要避免电池过度放电和大电流快速充电的现象[3]。

（2）温度要求。避免放置于高温环境。因为温度越高，自放电越大。 放电时，周围温度应控制在-15～+45℃范围内； 充放电电压精度在±2%以内为最好。

（3）日常维护。 观察蓄电池的外表及形状，查看蓄电池有无变形、裂缝、漏液等异常现象。定期（3 个月或6 个月最佳）对蓄电池进行放电。 当蓄电池组容量下降到额定容量的60%以下时，可视为寿命终止。 在平时，可在蓄电池的接线柱上涂抹凡士林加以保护。

2.3 通信电源系统设施的防雷技术

雷击产生强大电流和高电压，对人体和设备都将造成重大损害。 克服雷击、降低损失、实施各项防雷措施，是电源运行维护的首要工作。 防雷是一个系统工程，必须对所有进出局的电缆电线进行屏蔽和防雷处理。 常见的防雷元器件有接闪器、消雷器和避雷器3 类。 接闪器是专门用来接收直击雷的金属物体；消雷器是一种新型的主动防雷设备；避雷器是指防护雷电沿线路入侵损害被保护设备的防雷元件。

通信电源系统的防雷措施主要包括4 个方面。

（1）通信局（站）交流配电系统的防雷保护。 为了消除直接雷浪涌电流与电网电压的波动影响，可依据负荷的性质采用分级衰减雷击残压或能量的方法来抑制雷电的侵犯。

（2）通信电源防雷第一级保护。 主要是防直击雷沿架空线路进入室内造成设备损坏，泄放主要的雷电量。选用标称泄放电流25KA/线，吸收从电源前端架空线引入的高压脉冲；防止内部感应电磁脉冲及大型设备产生瞬时高压或尖峰脉冲损坏配电系统。

（3）通信电源防雷第二级保护。在交流屏内防雷，承受感应雷击15 kA 以下的每级通流量，以及1 300～1 500 V 残压的浸入。 吸收在配电前端引入的高压脉冲及雷电电磁脉冲感应而产生的瞬时高压脉冲。

（4）通信电源防雷第三级保护。 作为设备精细保护设备，防雷器装置在交流输入断路器之前，每级通流量小于5 kA 相线间，只需承受500～600V 残压侵入。 吸收内部过电压，使分配电前引来的传导雷电流降到设备能承受的安全电压之下。

3 结语

科技的发展、经济的飞跃促使通讯系统日益庞大，而同时必须保持高效。 通信电源可以提供提供安全、稳定、可靠的不间断供电能力，显得尤为重要。只有管理专业化、设备先进化、维护现代化，才能够为通信电源系统和通信管理系统安全运行提供重要保障。 而只有加大对电源部分的维护管理力度，在关键时刻才能取得理想的工作成效。

[1] 樊勤. 通信电源的管理与应用[J]. 内蒙古科技与经济，2006（3）：119-120.

[2] 李京生. 浅谈通信电源的发展和管理[J]. 科技情报开发与经济，2005（16）：267-268.

[3] 徐莉，苗向阳，李萌. 黄河防汛通信交换网中心局规划改造线路[J]. 人民黄河，2011，33（1）：47-50.