電源系統(tǒng)的基本要求是可靠性和穩(wěn)定性,其電磁兼容設計、防護設計、可操作性和可維護性也是非常關鍵的因素。一般通信設備發(fā)生故障的影響面較小,是局部性的,而通信電源系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,則是全局性的。

我國對通信電源的要求是:防雷措施要求完善,設備允許的交流輸入電壓波動范圍大,多重備用系統(tǒng)以防止電源系統(tǒng)發(fā)生電源完全中斷故障。
高頻開關電源注重防塵與除塵
一個完整的通信電源系統(tǒng)由五個部分組成:交流配電單元、整流模塊、直流配電單元、蓄電池組、監(jiān)控系統(tǒng)。這樣組合的通信電源系統(tǒng)有著廣泛的應用意義,它不僅適用于電力系統(tǒng)通信,也適用所有網通信和公眾網通信。如圖1所示。
其中交流配電柜主要完成市電輸入或油機輸入切換和交流輸出分配功能;直流配電柜主要完成直流輸出路數分配、電池接入和負載邊接等功能;整流柜的主要功能是將輸入交流電轉換輸出為滿足通信要求的直流電源;監(jiān)控模塊主要實現交流配電柜、直流配電柜和模塊監(jiān)控,此外還要進行電池自動管理功能。
電源系統(tǒng)目前廣泛使用高頻開關電源系統(tǒng)設備,其智能化程度高,電池采用了閥控式密封鉛酸蓄電池,這雖給用戶帶來了許多便利,但在使用過程中還應在多方面引起注意,確保使用安全。
高頻開關電源設備在正常使用情況下,主機的維護工作量很少,主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū),空氣中的灰粒較多,灰塵將在機內沉積,當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常,并發(fā)生不準確告警。另外,大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。
同時,高頻開關電源系統(tǒng)中設置的參數在使用中不能隨意改變。按電源系統(tǒng)的使用要求和功率余量大小來分,在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備,也不允許在滿負載狀態(tài)下長期運行。工作性質決定了電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運行的,增加大功率負載或在基本滿載狀態(tài)下工作,都會造成整流模塊出故障,嚴重時將損壞變換器。
蓄電池維護是重點
對于蓄電池而言,它是保證直流不間斷供電的最后一道防線,也是技術維護工作中的重中之重。蓄電池對溫度要求較高,標準使用溫度為25℃,平時不能超過+15℃~+30℃。若溫度太低,會使蓄電池容量下降,溫度每下降1℃,其容量下降1%,其放電容量會隨溫度升高而增加,但壽命降低。如果在高溫下長期使用,溫度每增高10℃,電池壽命約降低一半。
清掃蓄電池時應使用濕布、干布或化纖布有可能使蓄電池外殼裂開,造成漏夜或腐蝕著火,檢查維護時應穿戴橡膠手套和膠皮鞋等保護用品,工具應采用絕緣措施,特別是輸出接點應有防觸摸措施,以保人身和設備安全。
不論是在浮充工作狀態(tài)還是在放電檢修測試狀態(tài),都要保證電壓、電流符合規(guī)定要求。電壓或電流過高可能會造成電池的熱失控或失水,電壓或電流過小會造成電池虧電,這都會影響電池的使用壽命,前者的影響更大。
電池應避免大電流充放電,理論上充電時可以接受大電流,但在實際操作中應盡量避免,否則會造成電池極板膨脹變形,使得極板活性物質脫落,電池內阻增大且溫度升高,嚴重時將造成容量下降,壽命提前終止。
閥控式密封蓄電池是貧液電池,且無法進行電解液比重測量,所以預測貯備容量已成為當今業(yè)界的一大難題。用電導儀測電池的內阻是判定蓄電池好壞的一種有參考價值的方法,但尚不能準確測定電池的好壞程度。目前,最可靠的方法還是放電法。
此外,防雷設計是保證通信電源系統(tǒng)可靠運行的必不可少的環(huán)節(jié),雷電對通信設備產生危害的根源在于雷電電磁脈沖,對于通信電源而言必須采取系統(tǒng)防護、概率防護和多級防護的防雷原則,通信電源系統(tǒng)應采用三級防雷體系。
在分散方式電源系統(tǒng)中,通信交流屏也靠近負荷安裝,負荷切斷產生的瞬變電壓,由饋電線傳入的雷擊及其他高脈沖電壓對鄰近通信設備及操作人員的人身安全帶來影響。目前,通信局(站)推行交流電網三相五線制方式(TN-S)是行之有效的,在這個系統(tǒng)中,應確保中性線N和保護專用地線(PE)互聯(lián),且不中斷。
當電源系統(tǒng)出現故障時,應先查明原因,分清是負載還是電源系統(tǒng),是主機還是電池組。雖說開關電源系統(tǒng)主機有故障自檢功能,但它對面而不對點,對更換配件很方便,但要維修故障點,仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發(fā)生故障,顯示的故障內容則可能有誤。
對主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動,否則會接連發(fā)生相同的故障。再好的設備也有壽命期,也會出現各類故障,但維護工作做得好可以延長壽命并減少故障的發(fā)生,不要因為高智能、免維護而忽略了本應進行的維護工作,預防在任何時候都是安全運行的重要保障。
外圍技術發(fā)展較快
通信電源是通信系統(tǒng)必不可少的重要組成部分,其設計目標是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向通信設備提供能源。
自從上世紀80年代通信電源發(fā)生由相控技術向高頻開關技術革命性轉變之后,一直少有技術上的重大突破,而僅是在現有技術上的局部改進,如軟開關技術和諧振技術等。這些技術使開關頻率和轉換效率變得更高,模塊體積趨于更小。應該說,至今為止盡管通信電源在核心技術上進步不大,但其外圍技術卻在用戶需求的刺激下發(fā)展較快,這主要反映在電源的監(jiān)控功能和三遙軟件系統(tǒng)上以及電磁兼容性(EMC)和更寬的交流輸入。通信電源總的發(fā)展趨勢可歸納為:高效率、高頻化、模塊化、智能化和標準化。
