浅谈电力通信直流供电系统及其维护

朱辉青

（广东电网公司江门供电局，广东 江门529000）

0 引言

电力通信直流供电系统是为电力通信设备的光传输、接入、语音交换等提供电源的核心设备，是保证电力通信网承载的语音、实时控制数据、非实时管理数据和图像等重要通信业务稳定、可靠运行的重要设施。一旦电力通信直流供电系统中断供电，将造成通信设备停止运行，导致电力通信网承载的业务瘫痪。因此，全面了解电力通信直流供电系统，做好其运行维护工作具有重大意义。

1 电力通信直流供电系统的组成

电力通信直流供电系统主要由辅助元器件、交流配电单元、高频开关整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控单元和电源布线等组成，其作用是将交流电源转变为稳定的－48V直流电源，与蓄电池组并联构成浮充供电方式，形成不间断直流供电的系统。电力通信直流供电系统典型的配置结构如图1所示。

1.1 辅助元器件

图1 电力通信直流供电系统典型的配置结构图

电力通信直流供电系统的辅助元器件一般包括断路器和熔断器、防雷模块、交流切换装置和接触器等。具体如下：（1）断路器和熔断器。在系统的交流输入侧、输出侧和蓄电池组进线侧设置的断路器、熔断器是防止电路过电流的保护装置。其保护方式不同，断路器是跳闸方式，排除故障后通过合闸即可恢复供电；熔断器是熔断方式，排除故障后需更换熔体方可恢复供电。（2）防雷模块。在系统接入设备前端安装C（通流容量≥20kA）、D（通流容量≥10kA）级防雷模块。首先，在交流输入侧安装的C级交流防雷模块主要是对非直击感应雷击的浪涌电压提供防护。其次，在直流输出母排侧安装的D级直流防雷模块主要是防止雷电过电压和瞬态过电压对系统设备造成损坏。当某个防雷模块的单元窗口由绿色变为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换。（3）交流切换装置。交流输入电路经过切换装置，可实现两路交流输入的通断互锁、自动切换功能。（4）接触器。在交流输入中断、由蓄电池组承担供电后，当电压下降到设置的最低保护工作电压时，蓄电池组进线侧安装的保护接触器将断开蓄电池组供电。

1.2 交流配电单元

交流配电单元一般为2路380V三相四线交流输入，在电源容量较小时也使用2路220V单相交流输入，以保证电源可靠供电。经切换装置后，交流输入分为整流模块输入和交流分路输出，其中，交流分路输出可接其他交流用电设备，但需注意其输出容量是否合适。

1.3 高频开关整流模块

高频开关整流模块负责将交流电源转换成符合通信要求的直流电源，并提供充电电压给蓄电池组。整流模块应满足N＋M冗余配置，其中N只主用，N≤10时，1只备用；N＞10时，每10只备用1只。整流模块数量应不少于3只，总容量应大于负载电流和蓄电池组10hr充电电流之和。此外，整流模块并联工作，某个整流模块出现异常时，不影响系统正常运行；各整流模块按比例均分负载（负载为50%～100%额定输出电流时），其输出电流不平衡度低于±5%。

1.4 直流配电单元

直流配电单元负责将蓄电池组接入系统，与整流模块输出并联，再将一路不间断的直流电分成多路，分配给各种容量的直流通信设备。

1.5 蓄电池组

当下常用的蓄电池一般是阀控式密封铅酸蓄电池，在交流输入中断时，通信设备的直流供电将由蓄电池组承担，因而蓄电池组是电力通信直流供电系统不可缺少的组成部分。新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2～3年进行一次核对性试验，运行6年以后的阀控蓄电池组，应每年做一次核对性放电试验。此外，蓄电池组的维护应严格按照其技术要求进行。

1.6 监控单元

监控单元是整个电力通信直流供电系统的“总指挥”，起着监控和协调各个模块工作的作用，并对蓄电池组等其他分电路节点进行监视、控制等。其监控内容包括整流模块的输出电流和电压、直流母线电流和电压、电源输出电流和电压、蓄电池组充／放电电流和电压、电源模块故障告警、输出过压／欠压／过流告警、负载／电池分断告警、过热告警等。

为了更方便地实时监控系统的运行情况，远程监测技术应运而生，它是通信电源维护和管理从人工看守式向计算机集中监控管理模式转变的标志。远程监测按采集方式可分为直接采集系统信息和通过协议采集系统信息2种，其中，直接采集方式抛开了电源监控单元，直接通过变送器采集现场的电压、电流等模拟量，但其无法采集电源开关的告警信息，因而具有一定的局限性。

2 电力通信直流供电系统的维护

电力通信直流供电系统是电力通信系统的心脏，为了保障系统的稳定可靠运行和优质供电，良好的电源设备的维护工作是非常必要的。电源设备维护可分为日常维护、专项维护和定期检验3类。

2.1 日常维护

日常维护主要是根据系统设备技术特点、行业规范与标准和运行维护制度制定的月度、季度、年度计划来执行实现，可分为设备运行环境检查、外观检查、运行状态检查3大类。日常维护的主要内容如下：（1）通信机房、温度、相对湿度、空调、照明、消防系统是否符合通信环境要求；（2）直流供电设备的机柜、支架、配线端子、接地端子固定牢固，设备机架、面板保持清洁，线缆及开关标识清晰；（3）蓄电池组无明显发热、变形、漏浆现象，连接线头无腐蚀、松动现象；（4）辅助元器件无异常；（5）监控单元正常工作，校准输入／输出电压、电流及时间；（6）整流模块是否有正常电流输出，均流值是否在正常范围内；（7）远程监测通信是否正常。

电力通信直流供电系统的日常维护需要严格按照维护计划进行，并根据维护作业表单内容逐项开展、记录，对日常维护过程中发现的缺陷要按缺陷管理要求及时上报处理。

2.2 专项维护和定期检验

专项维护即重点针对防雷单元、高频开关整流模块、监控单元1年1次做专业检查；蓄电池组的定期检验分别按投运6年内1年1次，6年及以上3～6个月1次执行，视设备运行情况可适当缩减检查周期。

3 维护经验分享

针对电力通信直流供电系统的维护，相关人员应尽量做到以下几点：（1）收集及整理图纸资料，并常态化更新。在电力通信直流供电系统新建、扩建工程竣工验收之时，收集竣工图纸、设备说明书、实际电路系统图、供电电源实际走向及示意图、蓄电池组安装图等资料，并根据现场设备型号进行核对，确保设备与图纸资料相一致；在此基础上建立并完善准确的“一站点一清册”图纸资料，且对日常维护过程中变更的设备元器件及其他图纸资料进行实时更新。（2）加强学习，充实和完善专业技能。随着电网规模的不断扩大和通信电源技术的更新换代，维护人员应紧跟时代发展的步伐，不断地学习和熟悉通信电源设备的性能及特点，积极参加通信电源技术培训及技能竞赛，积累及分析总结运行维护经验，改善运行维护方式，以期实现电力通信直流供电系统更加稳定、可靠、高效运行的目标。（3）做好维护的相关记录。维护人员在日常维护过程中应根据维护作业表单做好现场维护及缺陷处理记录，同时在专项维护和定期检验过程中完成检验和总结报告。由此，维护人员以记录促进分析，以分析归纳总结，以总结提高维护技能，就能使电力通信直流供电系统的维护工作达到最佳效果。

4 结语

电力通信直流供电系统是电力通信系统的心脏，其运行质量将直接影响电力通信网络的运行质量和电网安全。因此，设备运行维护人员应全面了解电力通信直流供电系统，在日常维护工作中有的放矢，做好维护和缺陷分析处理记录，不断地分析与总结经验，充实和完善专业技能，从而使电力通信直流供电系统的运维工作达到更好的效果。

［1］YD／T1058—2007 通信用高频开关电源系统［S］

［2］DL／T724—2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护规程［S］