通信电源系统安全可靠性探究

陈晓 刘文娟

摘 要：通信电源系统是通信系统赖以正常运行的重要组成部分，采取有效措施提高其安全可靠性是十分必要的。本文结合通信电源系统的主要组成，通过提出单独提高各个组成部分的安全性可靠性的方法，从而达到整体提高通信台站电源系统安全性和可靠性的目的。

关键词：通信电源系统：安全性;可靠性

通信电源系统是通信系统赖以正常运行的重要组成部分，它在通信网上处于极为重要的位置，人们往往把电源设备的供电比喻为通信设备运行的“心脏”。如果一个通信台站的供电发生故障，中断供电将使整个通信节点瘫痪，影响社会的正常生活和运作。如果一个重要通信枢纽发生供电故障，中断供电则必将造成严重的设备损失和社会影响。所以说没有通信电源，就没有通信业务，为保证通信畅通，必须要求电源工作人员全面掌握电源设备的基本性能、工作原理和运用方法。做好电源设备的维护工作，并采取各种必要措施，以达到通信电源的高可靠性的要求。本文结合通信电源系统的组成，详细介绍提高通信电源系统的安全性和可靠性的一些方法和措施。

一、通信电源系统的组成

通信电源系统一般包括变电站、高/低压供电系统、高频开关电源系统、备用发电机组、不间断电源系统、环境集中监控管理系统和接地系统等。在一般的通信台站供电系统中，受实际条件限制，通常不包括变电站和高压系统，一般直接引入当地的市电电源，通信配电就是把上述的电源设备组成一个完整的供电系统，合理地进行控制、分配、输送，以满足通信设备的要求。

二、提高通信电源系统的安全性和可靠性的一些方法和措施

分析通信电源系统的组成部分可以看出，要求各种电源设备（包括高频开关电源模块、UPS模块、蓄电池、备用发电机）和其他配电设备必须非常可靠，具有很高的MTBE指标。虽然目前通信系统的安全性和可靠性已经比较高，但是要保证给通信设备稳定供电并非易事，这就要求我们力求简单，并采取消除或减少单点故障的方法，做好可靠供电。以下提出一些具体方法和措施，能够提高各主要组成部分的安全性和可靠性，从而达到提高整个通信电源系统的安全性和可靠性的目的。

（一）高/低压供电系统

高/低压供电系统在系统中主要是提供高压双回路供电。高压供电最好从不同的变电站引入，这样当其中一条线路停电时，另一条线路能够及时供电。在使用过程中主要设备要采取冗余备份和相互备份，这样可以防止突发情况时资料的完整。线缆布放时要将交流线、直流线、信号/数据线分开布放，不能交叉，这样可以最大程度防止电磁干扰和火灾的发生。

（二）不间断电源系统

不间断电源系统（UPS）是一种电力变化设备，以市电为交流输入电源，将其进行适当的变换和调节，为关键负载提供稳定可靠的交流电源。当市电停电时，由内部的储能装置（蓄电池）作为输入能源，仍可以继续为关键负载供电。在使用过程中UPS机房应保持通风，便于散热。UPS的输出负载最好保持在60%，以保持其可靠性。如果UPS负载过少，例如不到10%，可能会造成电池的深度放电，必然会降低电池的使用寿命。如果市电长期不停，那就要对电池进行适当的放电，这样有助于激活电池。人工放电可以每个季度断掉输入市电放电一次，注意UPS必须带负载，这样会使蓄电池的寿命会延长，为有效避免电池因为过度的自放电而造成损坏，UPS在放电后应注意及时充电。

（三）发电机组

由于蓄电池容量有限，不可能长时间供电，因此，为保证市电长时间停电后能够正常工作，在通信电源系统中还必须配置发电机组。发电机组是将燃料的热能转化为机械能，机械能再通过发电机组转化为电能。在使用过程中，发电机组及机房应保持清洁，经常检查四漏（漏油、漏水、漏气、漏电），滤清器定期清洗，及时更换，固定机组的启动电池应处于浮充状态，定期检查启动电池状态，保持油机室内面积充裕、进出风通畅，冬季室温低于0℃时，油机的水箱内应添加防冻剂。

（四）环境集中监控管理系统和接地系统

集中监控单纯依靠传统的人工轮巡维护方式已经无法满足高质量维护的需求，通信站动力及环境集中监控管理系统实施后，通过该监控系统可以发现故障，提示维护人员采取必要的措施解决问题，大大提高了维护质量，成为动力维护的一种必要而且有效的手段。监控系统包括各种采集设备、网络传输设备和监控终端等，当通信干扰和数据紊乱出现时它能够自动恢复，故障出现时能及时诊断告警，具备安全、人员、管理、资源、配置和告警管理等功能。接地系统的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损坏和保障电力系统正常运行。接地主要分为工作接地、保护接地和防雷接地。通信设备的防雷措施要全面考虑外部和内部防护，入局电力电缆应有金属屏蔽层，且必须埋地进出通信机房，站内电源系统采用分组加装电源避雷器，实现多级保护。在使用过程中要重视接地系统的建设和维护，采取分區保护和多级保护，定期测量接地电阻值（非湿地），并做好记录，且接地端子必须经过防腐、防锈处理，其连接应牢固可靠。

三、通信电源系统的维护和管理

近年来供电问题较多，严重威胁到通信安全，技术和管理水平均有效加强。在日常维护中，维护人员缺乏对运行维护中存在的问题进行及时有效的研究和有效的对策，对事故的分析，特别是通信电源的应用安全、通信机房环境、蓄电池的容量和放电等问题，值得深入研究其维护方法，进一步完善和提高监控系统的技术规范。

（一）电源模块日常维护

通信电源的电源模块多采用开关电源形式。目前，国产的智能高平开关电源技术成熟，产品质量比较稳定，同时对机房环境温度要求不高，在-5-40℃都能正常工作。无论是自冷式还是风冷式的电源模块，都要求机房内保持清洁和少尘，否则灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱，还会造成电源模块的散热器件工作不良，影响工作效率。此外，在使用过程中，要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。由于电源系统几乎是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。

（二）蓄電池组的维护

蓄电池组作为直流系统或交流（UPS系统）不间断供电的保证，在整个系统中最为关键。电池不但在交流系统或整流器出现问题时保证不间断供电，而且还要在市电正常转换时提供保证。因此，应把蓄电池的维护管理作为一项重点工作来抓。目前阀控式密封蓄电池以其体积小，电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等特点，而成为通信电源系统的首选电池。但在实际使用中，往往达不到预期的使用寿命。实践证明，对于投运后的蓄电池，只要做到以下三点就可以保证其持续正常运行：

1.蓄电池的浮充电压需设置在53.5-53.8V之间，如果设置过高，则容易损坏蓄电池，设置过低则会使蓄电池处于缺电状态，会加快蓄电池的报废。此外，在使用的过程中，要避免电池过放电和大电流快速充电的现象。

2.通信机房的室内温度应长期保持在25℃以下，阀控式密封铅酸免维护蓄电池对外界温度较为敏感，如果长期在高温环境中工作，同样会加速蓄电池的报废。

3.蓄电池的全部接线柱必须涂抹凡士林加以保护，平时对蓄电池的使用维护，可以通过巡视观察蓄电池的外表及形状来进行，如查看蓄电池有无变形、裂缝、漏液等异常现象。

（三）电源系统的管理

1.对通信电源系统进行分级、分类管理。将直流系统、UPS系统作为一类系统，交流高低压、油机、防雷接地、动力环境监控系统等作为二类系统。按照各级分类的顺序，确保重点局站、重点系统的安全运行，减少因电源引起的通信故障，降低故障的影响程度。

2.建立运行维护机制和备品备件库，使用同一种直流电压得通信设备，采用两个以上的独立供电系统。这样就能保证在其中一种电源设备发生故障时，另一种电源设备能够及时排除。

3.为了尽量缩短平均故障修复时间，要经常对电源设备进行分析参数，制定相应的应急处置预案，预测故障的发生，每年进行一次设备定检和应急处置演练，确保故障发生时能够及时排除。

4.实施集中监控管理是技术发展的必然趋势，是现代化通信网的需要，可以及时有效的监测电源运行情况。在实施过程中，三遥点的设备要合理，决不是越多越好，否则其效果适得其反。目前普遍使用的是动力环境监控系统对电源进行远程监控。

四、结语

通信电源是一切通信系统的坚实甚础，也是主要的根本保证。通信电源的故障将会造成巨大的损失和影响，可见通信电源是头等重要的大事。因此，需要我们降低通信电源系统故障率，提高通信电源的可用性，不间断的满足各种通信设备的动力需求，保证通信畅通万无一失。

参考文献：

[1]强生泽 钱希森   《固定通信台站电源系统》重庆通信学院 2010.03

[2]漆逢吉《通信电源》北京邮电出版社