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(jì)、防護(hù)設(shè)計(jì)、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(guó)對(duì)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(dòng)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(kāi)關(guān)電源注重防塵與除塵
一個(gè)完整的通信電源系統(tǒng)由五個(gè)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(jī)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(shí)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(dòng)管理功能。
電源系統(tǒng)目前廣泛使用高頻開(kāi)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(lái)了許多便利,但在使用過(guò)程中還應(yīng)在多方面引起注意,確保使用安全。
高頻開(kāi)關(guān)電源設(shè)備在正常使用情況下,主機(jī)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(jī)內(nèi)沉積,當(dāng)遇空氣潮濕時(shí)會(huì)引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常,并發(fā)生不準(zhǔn)確告警。另外,大量灰塵也會(huì)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(shí)檢查各連接件和插接件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。
同時(shí),高頻開(kāi)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(lái)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(zhǎng)期運(yùn)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(yùn)行的,增加大功率負(fù)載或在基本滿載狀態(tài)下工作,都會(huì)造成整流模塊出故障,嚴(yán)重時(shí)將損壞變換器。
蓄電池維護(hù)是重點(diǎn)
對(duì)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(duì)溫度要求較高,標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為25℃,平時(shí)不能超過(guò)+15℃~+30℃。若溫度太低,會(huì)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(huì)隨溫度升高而增加,但壽命降低。如果在高溫下長(zhǎng)期使用,溫度每增高10℃,電池壽命約降低一半。
清掃蓄電池時(shí)應(yīng)使用濕布、干布或化纖布有可能使蓄電池外殼裂開(kāi),造成漏夜或腐蝕著火,檢查維護(hù)時(shí)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(diǎn)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(cè)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(guò)高可能會(huì)造成電池的熱失控或失水,電壓或電流過(guò)小會(huì)造成電池虧電,這都會(huì)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(shí)可以接受大電流,但在實(shí)際操作中應(yīng)盡量避免,否則會(huì)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(shí)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(wú)法進(jìn)行電解液比重測(cè)量,所以預(yù)測(cè)貯備容量已成為當(dāng)今業(yè)界的一大難題。用電導(dǎo)儀測(cè)電池的內(nèi)阻是判定蓄電池好壞的一種有參考價(jià)值的方法,但尚不能準(zhǔn)確測(cè)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(jì)是保證通信電源系統(tǒng)可靠運(yùn)行的必不可少的環(huán)節(jié),雷電對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生危害的根源在于雷電電磁脈沖,對(duì)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(jí)防護(hù)的防雷原則,通信電源系統(tǒng)應(yīng)采用三級(jí)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(duì)鄰近通信設(shè)備及操作人員的人身安全帶來(lái)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(gè)系統(tǒng)中,應(yīng)確保中性線N和保護(hù)專(zhuān)用地線(PE)互聯(lián),且不中斷。
當(dāng)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)先查明原因,分清是負(fù)載還是電源系統(tǒng),是主機(jī)還是電池組。雖說(shuō)開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)主機(jī)有故障自檢功能,但它對(duì)面而不對(duì)點(diǎn),對(duì)更換配件很方便,但要維修故障點(diǎn),仍需做大量的分析、檢測(cè)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(duì)主機(jī)出現(xiàn)擊穿、斷保險(xiǎn)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(dòng),否則會(huì)接連發(fā)生相同的故障。再好的設(shè)備也有壽命期,也會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)故障,但維護(hù)工作做得好可以延長(zhǎng)壽命并減少故障的發(fā)生,不要因?yàn)楦咧悄?、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(shí)候都是安全運(yùn)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(jì)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(kāi)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(kāi)關(guān)技術(shù)和諧振技術(shù)等。這些技術(shù)使開(kāi)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(shuō),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(shì)可歸納為:高效率、高頻化、模塊化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化。
