电力通信网中通信电源故障及维护关键技术

陈 思，高 原，牧元利，王 瑾

（国家电网 郑州供电公司，河南 郑州 450000）

0 引 言

近年来，依托先进的科学技术和信息化管理系统，我国电网建设水平日益提高。而在现代电网建设过程中，电力通信网是不可或缺的组成部分，其在通信领域具有非常显著的作用，可以保证电力通信网的正常运行，且有利于提高电网运行的整体安全性和高效性。因此相关人员必须注重对通信电源的日常维护，采取相应的技术解决现实存在的故障问题，尽可能维护电力通信网的稳定运行。

1 电力通信网中通信电源构成及配置现状

1.1 通信电源系统的构成

电力通信网中通信电源的构成主要包括3个部分。一是交流部分。该部分的市电输入主要采用两路380 V三相四线交流输入，为避免雷击和过电压的破坏威胁，可在输入端加装避雷器。同时采用机械互锁或电气互锁方式实现两路输入的交流电能够实现通断互锁与自动切换。二是整流器部分。以并联均流方式为相应通信设备进行供电，并对蓄电池组实施恒流限压充电。当前采用模块化高频开关整流器，具有体积小、效率高且输入电压范围广等优势。三是蓄电池组。采用阀控式密封铅酸蓄电池组作为通信设备的备用电源，组合安装形式有立式、卧式、单层及多层等。对蓄电池组容量的选择主要依据负载大小和放电时间。

1.2 通信电源配置现状

目前，我国对于电力通信网的电源配置主要是在电力通信系统的中心机房及模块直流系统中应用蓄电池，这是由于蓄电池具有体积较小和重量较轻的特点，可以在有序供电的基础上充分保障其处于满电备用状态，便于及时应用。电力通信网的通信站主要包括光纤通信站各级调度中心和微波通信站等，其中光纤通信已经覆盖了电力生产和日常办公的各个领域，并完全取代了传统载波通信方式的主要手段[1]。对于微波通信来说，其经常用于光纤通信的备用。在该模式下，通信电源的配置主要是由传统AC和DC混合使用转变为单一的DC模式。同时因为中心站具有相对较多的网管设备，对交流均有一定需求，所以对通信电源的配置采用USP。通信电源的组成部分包含有整流屏、直流配电屏以及蓄电池，在电源输入和输出方面以双路方式为主，另外在电源保护方面则是由交流经过整流模块对设备进行供电，此时能够对蓄电池进行浮充[2]。此外，当出现交流失压后可利用备用的蓄电池组进行稳定供电。具体的通信电源系统如图1所示。

图1 电力通信网中通信电源系统方框图

2 电力通信网中通信电源常见故障

2.1 蓄电池故障

电力通信网中通信电源较为常见的故障是蓄电池故障，其主要表现为通信站发生一定的通信障碍或通信中断等。由于现阶段的通信电源设计中大多采用一路交流供电的形式，因此蓄电池很容易因供电不足而导致通信中断[3]。同时如果蓄电池内部出现异常，可能会导致电池爆裂等，这情况下就有可能因蓄电池内部短路而促使电路激增，破坏接线位置的绝缘体。此外，由于蓄电池的存放架子通常是与地面直接连接的，一旦蓄电池发生短路，则会出现对地放电的现象，进而导致蓄电池的电源线温度快速升高，从而引发火灾。

2.2 高频开关电源故障

当通信电源发生高频开关故障时，通常表现为主干网设备的光端机发生失压现象。相关人员应当先对电源开关进行检查，此时会发现线路的交流接触器出现不能完全吸合的状况，并且对控制电路板的插件进行检查时发现其存在松动[4]。根据具体情况可判断因为电路板插件出现松动而导致高频开关电源无法正常启闭，进而导致主干网设备光端机表现为失压状态，最终使电信网发生中断。

3 电力通信网中通信电源故障解决措施

3.1 解决蓄电池故障措施

针对通信电源的蓄电池故障，应当采取有效的处理措施，尽可能将风险降至最低。在通信站开展建设活动时，应当综合考虑蓄电池短路引发火灾的隐患，搭设蓄电池架子时应当避免与地面发生直接接触，降低对地放电的可能性[5]。同时应当注重对蓄电池的性能进行例行检查，如果发现其存在异常或短路隐患，必须立即上报并采取有效处理措施，以此保证蓄电池能够良好安全的运行。

3.2 解决高频开关电源故障

为有效解决高频开关电源故障，应当在检查过程中，及时将线路板的插件进行有效加固，消除其松动情况。当光端机恢复正常运行状态后，应当对其进行一段时间的观察，保证异常情况被完全排除。相关人员可利用通信机房配备的交流配电屏，由于其具备两路自动切换单元，可引入市电，进一步增强安全性和稳定性。此外，应用高频开关时，相关操作人员需要注意的是不能随意和盲目地增加大功率设备，尽可能避免长时间超负荷运行。一旦随意增加高频开关的负荷量，则可能会导致电源故障，严重时甚至会影响整个通信系统的运行效果[6]。

4 电力通信网中通信电源维护关键技术

4.1 电源交流部分的维护关键技术

现阶段,大部分通信电源系统普遍采用高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池，在维护时具有一定的便利性。在实际操作时要注重对交流部分进行有效维护，即在对通信电源进行巡视维护时，应当注意检查交流输入所采用避雷器的运行状态。尤其是在雷雨天气下，如果发现避雷器存在异常或系统防雷模块故障显示窗的颜色从绿色转为红色时，应当及时更换防雷模块，确保避雷器能够发挥良好的防雷性能[7]。此外，在维护过程中应当注意避雷器的老化问题，即便长期无雷击现象，也应当定期更换防雷器，保证交流输入部分良好的防雷效果。

4.2 电源整流器部分的维护关键技术

整流器是通信电源系统的重要组成部分，对其开展维护工作是必要的。一般情况下高频开关电源处于正常使用状态，整流器主机的维护工作量相对较少，以防尘和定期除尘为主，避免潮湿环境下飞尘对主机工作产生较大的干扰。在实际维护工作中，通常是每隔一季度对主机进行一次彻底清洁，在除尘过程中要注意各个连接件和插接件等是否存在松动或接触异常等问题[8]。另外，应当定期检查通信电源的高频开关设置参数，在使用时严禁随意更改。由于通信直流电源基本处于不间断的运行状态，如果盲目增加大功率负载或长时间满载工作，可能会导致整流器模块发生严重故障，甚至损坏整个电源系统发生，因此在使用过程中需加强维护控制，不得随意增加大功率设备，避免在满负载状态下长时间运行。部分通信电源设定参数参考值如表1所示。

表1 通信电源设定参数参考值

4.3 蓄电池组部分的维护关键技术

通信电源出现蓄电池组故障的频率和次数相对较多，且危害较大，因此相关人员必须注重对蓄电池的维护，关键技术包括5个方面。

第一，定期检测蓄电池组的浮充电压。当浮充电压超过蓄电池组自身要求时，应当及时采取调整手段。一般对单个蓄电池可每月记录一次，如电压超过厂家的标准指标且观察数月后仍无向均一方向发展时，可联系蓄电池生产厂家进行处理[9]。

第二，检查电池温度。当前通信电源主要采用阀控式密封铅酸蓄电池，根据其特性应尽可能将环境温度控制在20～25 ℃。当日常维护中发现蓄电池有明显发热现象时，必须及时与生产厂家进行联系以进行后续处理。

第三，避免蓄电池出现大电流充电或者过放电等情况。大电流充电会导致蓄电池极发生膨胀或变形，一旦出现活性物质脱落，蓄电池内部的温度就会升高，致使电池报废。而过放电会缩短蓄电池的循环寿命，维护人员需要在其放电后立即进行充电，避免内部硫酸盐化，导致其容量难以恢复。

第四，详细检查蓄电池的连接部分，保证其不存在大压降、松动或腐蚀等现象。若发现异常，应立即进行紧固操作，防止发生蓄电池烧毁等问题[10]。

第五，及时更换蓄电池。当蓄电池存在无法修复的损坏时，必须要及时更换。这一过程中要严格把握蓄电池的容量、性能及生产厂家等与原电池一致，如采用其他蓄电池则会导致性能下降，甚至发生烧毁事故等。

5 结 论

随着我国电力通信网建设规模的不断扩大，人们对通信电源技术的要求也越来越高。为充分保障电力通信网的安全有序运行，需要深入分析其使用中出现的故障采并取有效的解决措施。相关人员应注重对电源交流部分、整流器部分及蓄电池组进行维护，保证电力通信网中通信电源的高效稳定运行，从而促进通信电源系统的发展。