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(shè)計、防護(hù)設(shè)計、可操作性和可維護(hù)性也是非常關(guān)鍵的因素。一般通信設(shè)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(shè)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(guān)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(yīng)用意義,它不僅適用于電力系統(tǒng)通信,也適用所有網(wǎng)通信和公眾網(wǎng)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(shù)分配、電池接入和負(fù)載邊接等功能;整流柜的主要功能是將輸入交流電轉(zhuǎn)換輸出為滿足通信要求的直流電源;監(jiān)控模塊主要實現(xiàn)交流配電柜、直流配電柜和模塊監(jiān)控,此外還要進(jìn)行電池自動管理功能。
電源系統(tǒng)目前廣泛使用高頻開關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)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(yīng)在多方面引起注意,確保使用安全。
高頻開關(guān)電源設(shè)備在正常使用情況下,主機的維護(hù)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(nèi)沉積,當(dāng)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(zhǔn)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(yīng)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(guān)電源系統(tǒng)中設(shè)置的參數(shù)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(shè)備,也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長期運行。工作性質(zhì)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(fù)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(yán)重時將損壞變換器。
蓄電池維護(hù)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(shù)維護(hù)工作中的重中之重。蓄電池對溫度要求較高,標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(hù)時應(yīng)穿戴橡膠手套和膠皮鞋等保護(hù)用品,工具應(yīng)采用絕緣措施,特別是輸出接點應(yīng)有防觸摸措施,以保人身和設(shè)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(yīng)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(yīng)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(zhì)脫落,電池內(nèi)阻增大且溫度升高,嚴(yán)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(jìn)行電解液比重測量,所以預(yù)測貯備容量已成為當(dāng)今業(yè)界的一大難題。用電導(dǎo)儀測電池的內(nèi)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(zhǔn)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(shè)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(shè)備產(chǎn)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(hù)、概率防護(hù)和多級防護(hù)的防雷原則,通信電源系統(tǒng)應(yīng)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(fù)荷安裝,負(fù)荷切斷產(chǎn)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(shè)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(wǎng)三相五線制方式(TN-S)是行之有效的,在這個系統(tǒng)中,應(yīng)確保中性線N和保護(hù)專用地線(PE)互聯(lián),且不中斷。
當(dāng)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,應(yīng)先查明原因,分清是負(fù)載還是電源系統(tǒng),是主機還是電池組。雖說開關(guān)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(nèi)容則可能有誤。
對主機出現(xiàn)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(shè)備也有壽命期,也會出現(xiàn)各類故障,但維護(hù)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(hù)而忽略了本應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)工作,預(yù)防在任何時候都是安全運行的重要保障。
外圍技術(shù)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(shè)計目標(biāo)是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向通信設(shè)備提供能源。
自從上世紀(jì)80年代通信電源發(fā)生由相控技術(shù)向高頻開關(guān)技術(shù)革命性轉(zhuǎn)變之后,一直少有技術(shù)上的重大突破,而僅是在現(xiàn)有技術(shù)上的局部改進(jìn),如軟開關(guān)技術(shù)和諧振技術(shù)等。這些技術(shù)使開關(guān)頻率和轉(zhuǎn)換效率變得更高,模塊體積趨于更小。應(yīng)該說,至今為止盡管通信電源在核心技術(shù)上進(jìn)步不大,但其外圍技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)化。
