提高通信電源穩(wěn)定確保通信系統(tǒng)暢通
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摘 要：通信電源通常被稱為通信設(shè)備的“心臟”，在通信網(wǎng)中，具有無可比擬的重要地位，電源是它的“血脈”，是確保通信暢通的必要條件。本文筆者對提高通信電源的穩(wěn)定提出自己的看法。
關(guān)鍵詞：通信電源系統(tǒng) 維護 防雷
通信電源系統(tǒng)承擔(dān)著向電力系統(tǒng)交換機、光端設(shè)備、PCM設(shè)備、微波設(shè)備等通信設(shè)備供電的任務(wù)，是所有通信設(shè)備的“心臟”，一旦發(fā)生供電中斷，通信系統(tǒng)、超高壓輸電線路高頻保護及電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置通道、調(diào)度自動化遠(yuǎn)動信息通道將無法運行，將極大地威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。下面可以從以下幾個方面來分析通信電源的穩(wěn)定安全。
1 選用高可靠電源系統(tǒng)
電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定，關(guān)鍵在于設(shè)備是否可靠，設(shè)計是否合理。一套電源設(shè)備只有在原理設(shè)計合理、設(shè)備選用可靠的情況下，才能確保其穩(wěn)定性。
由于以前的電源系統(tǒng)多采用分立電子元件，如可控硅等元件，給運行維護帶來很多不便。高頻開關(guān)電源具有體積小、噪聲低、效率高、功率因素高、動態(tài)性能好、均流特性好、可靠性高、可帶電熱插拔、電磁兼容性極好、對電網(wǎng)污染小的優(yōu)點，必將取代相控整流器，此外，還易于監(jiān)控、擴展、實現(xiàn)“N+1”備份的功能。
選用安全、穩(wěn)定的硬件設(shè)備是實現(xiàn)通信電源可靠性的第一要素，合理的接線方式也非常重要。為了保證電源系統(tǒng)的獨立性，每套通信設(shè)備的兩路電源分別接到高可靠電源系統(tǒng)的獨立直流母排上，每個直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置，即雙電源/雙母排概念；而蓄電池分別接入各自母排，組成完全獨立又互不干涉的獨立供電系統(tǒng)。
2 建立通信電源監(jiān)控系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)的暢通，提高設(shè)備運行水平，盡量縮短維修時間，使系統(tǒng)管理由局部、臨時監(jiān)測，變?yōu)橄到y(tǒng)、全天候管理，必須實施監(jiān)控。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是對通信設(shè)備進行遙測、遙信和遙控，能實時監(jiān)視和顯示其運行參數(shù)，自動監(jiān)測和處理系統(tǒng)各種故障的設(shè)備，并且還能監(jiān)測機房溫度，并根據(jù)環(huán)境溫度實時對蓄電池浮充時進行溫度補償。
2.1單套電源的監(jiān)控
對于單套電源系統(tǒng)的監(jiān)控，一般在整流屏配備本機監(jiān)控裝置，實時監(jiān)測交流單元，整流單元、直流單元、蓄電池等工作狀態(tài)，包括系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示，負(fù)載電流及各整流模塊的輸出電流，蓄電池的充放電電流及安時數(shù)、系統(tǒng)的各項運行參數(shù)設(shè)定值、蓄電池溫度及環(huán)境溫度，根據(jù)各項設(shè)定值發(fā)出各類告警信息，并且具有RS-232接口，對于緊急故障具有電話回叫功能，在第一時間通知運行人員。其組成如圖1所示。
圖1 監(jiān)控系統(tǒng)組成
2.2多套電源系統(tǒng)的監(jiān)控
一般來說，一個供電局有多套通信電源，而且大多通信電源無人值班，因此，必須采用獨立的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，并且把各站的電源監(jiān)控系統(tǒng)納入通信設(shè)備總的監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)通信電源集中維護、統(tǒng)一管理的基本模式，監(jiān)控系統(tǒng)是一個多級的分布式計算機監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，分為監(jiān)控單元、監(jiān)控站、區(qū)域監(jiān)控中心、中心局監(jiān)控中心。四級結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)組成
一般以地調(diào)監(jiān)控中心為中心局監(jiān)控中心，各縣調(diào)監(jiān)控中心為區(qū)域監(jiān)控中心。各級的功能為：
?。?）設(shè)備監(jiān)控單元完成周期性的采集數(shù)據(jù)，接收和執(zhí)行命令，接受上一級下達的配置信息、刷新配置文件；
?。?）監(jiān)控站實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，向下與各設(shè)備單元監(jiān)控單元傳送數(shù)據(jù)，進行處理后，向上級傳送，實時監(jiān)視各監(jiān)控單元的工作狀態(tài)，同時與監(jiān)控中心通信，實時向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)告警信息，并接受各監(jiān)控單元的參數(shù)，顯示各監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息；
?。?）監(jiān)控中心（包括區(qū)域監(jiān)控中心）具有監(jiān)控站的功能，還能實現(xiàn)各監(jiān)控站工作狀態(tài)顯示和打印各種數(shù)據(jù)和信息。電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本原則應(yīng)把可靠性放在第一位，監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠性必須高于被監(jiān)控設(shè)備的可靠性，監(jiān)控系統(tǒng)要以監(jiān)為主、控為輔，并且逐漸向智能化、規(guī)范化方向發(fā)展。
3 加強對設(shè)備的維護工作
對通信電源的維護，主要是對蓄電池的維護。目前，通信電源大多采用免維護蓄電池（閥控式密封蓄電池），但其所謂的免維護其實是指使用過程中不需要加蒸餾水等工作。但在日常的工作中，還需對其進行精心維護。
3.1環(huán)境溫度的穩(wěn)定
閥控式蓄電池適合在清潔、干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的環(huán)境中運行，環(huán)境溫度控制在15～35℃，最好是標(biāo)準(zhǔn)室溫25℃。因此，必須安裝空調(diào)，確保蓄電池室溫度控制在25℃。
3.2對蓄電池的維護
蓄電池作為通信電源的后備電源，是確保設(shè)備不間斷運行的最后一道防線，必須對其精心維護。在維護過程中，首先要經(jīng)常觀察其外觀，檢查有無活性物質(zhì)脫落、極板變形、電解液外漏，柵極有否腐蝕和硫化，及時做好充放電，根據(jù)《電信電源維護規(guī)程》中規(guī)定：
?。?）蓄電池應(yīng)每年做1次放電試驗，放電額定容量的30%～40%，每3年做1次容量實驗，使用6年后應(yīng)每年1次，蓄電池放電期間應(yīng)每小時測量1次端電壓和放電電流；
（2）還要引進先進的測試方法對蓄電池進行定期測試。根據(jù)研究，蓄電池的真正等效內(nèi)阻是由其金屬電阻和電化學(xué)電阻組成，內(nèi)阻的增加導(dǎo)致蓄電池實際容量的減少?，F(xiàn)在市場上蓄電池測試儀很多，通過選用合適的蓄電池測試儀對蓄電池進行日常維護，再加上目前電源都對蓄電池裝有巡檢、監(jiān)控功能，更加能保證蓄電池的日常工作效率。
4 高度重視防雷接地
雷電是對電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的一種自然災(zāi)害，現(xiàn)在很多通信設(shè)備發(fā)生雷電事故，大多是由電源系統(tǒng)進入，因此必須重視電源系統(tǒng)的防雷接地工作。
4.1 防雷
根據(jù)YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》以及各通信站內(nèi)主要電源配套設(shè)備的耐壓沖擊指標(biāo)和防雷器殘壓要求，電力系統(tǒng)雷害的防護可采取分級協(xié)調(diào)的防護措施進行電源設(shè)備的保護。圖3為三級防雷保護措施。
圖3 三級防雷保護措施
?。?）市電引入端安裝OBO電源防雷模塊，可以預(yù)先引雷；
?。?）在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器，確保整流設(shè)備及有關(guān)低壓設(shè)備；
?。?）直流電源的“正極”在電源設(shè)備側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接地，“負(fù)極”在電源機房側(cè)和通信機房側(cè)均應(yīng)接氧化鋅壓敏電阻。
4.2 接地
對于通信等弱電設(shè)備的防雷，接地系統(tǒng)的良好與否，直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。當(dāng)有直接雷時，盡管接地電阻很小（1.0Ω左右），但地網(wǎng)上還會產(chǎn)生很大的地位抬升。因此，應(yīng)該采用聯(lián)合接地，通信機房和電源機房還要形成環(huán)形地網(wǎng)并多點入地。
5 加強人員培訓(xùn)管理工作
現(xiàn)代電源技術(shù)大量應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件，采用自動控技術(shù)、計算機技術(shù)、電磁技術(shù)的多學(xué)科交叉技術(shù)，是現(xiàn)代電力電子的具體應(yīng)用。積極讓專業(yè)人員參與、把關(guān)工程設(shè)計，方案審查，工程實施、竣工驗收；加大培訓(xùn)力度和搞好技術(shù)練兵；積極讓專業(yè)人員學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識；積極引進高素質(zhì)的電源專業(yè)人才等各方面來實施，確實提高維護水平。
6 結(jié)束語
綜上所述，在通信網(wǎng)的構(gòu)成中，電源是它的“血脈”，是確保通信暢通的必要條件。只有從主觀上足夠重視，并創(chuàng)造良好的客觀運行環(huán)境，做到管理專業(yè)化、制度化，設(shè)備、技術(shù)先進化，操作、維護現(xiàn)代化，才能保證通信電源系統(tǒng)和通信管理系統(tǒng)的安全運行，確保通信的可靠暢通。
參考文獻：
[1]潘耀杰，張磊，吳林.高可靠電源系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2004
關(guān)鍵詞：通信電源系統(tǒng) 維護 防雷
通信電源系統(tǒng)承擔(dān)著向電力系統(tǒng)交換機、光端設(shè)備、PCM設(shè)備、微波設(shè)備等通信設(shè)備供電的任務(wù)，是所有通信設(shè)備的“心臟”，一旦發(fā)生供電中斷，通信系統(tǒng)、超高壓輸電線路高頻保護及電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置通道、調(diào)度自動化遠(yuǎn)動信息通道將無法運行，將極大地威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。下面可以從以下幾個方面來分析通信電源的穩(wěn)定安全。
1 選用高可靠電源系統(tǒng)
電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定，關(guān)鍵在于設(shè)備是否可靠，設(shè)計是否合理。一套電源設(shè)備只有在原理設(shè)計合理、設(shè)備選用可靠的情況下，才能確保其穩(wěn)定性。
由于以前的電源系統(tǒng)多采用分立電子元件，如可控硅等元件，給運行維護帶來很多不便。高頻開關(guān)電源具有體積小、噪聲低、效率高、功率因素高、動態(tài)性能好、均流特性好、可靠性高、可帶電熱插拔、電磁兼容性極好、對電網(wǎng)污染小的優(yōu)點，必將取代相控整流器，此外，還易于監(jiān)控、擴展、實現(xiàn)“N+1”備份的功能。
選用安全、穩(wěn)定的硬件設(shè)備是實現(xiàn)通信電源可靠性的第一要素，合理的接線方式也非常重要。為了保證電源系統(tǒng)的獨立性，每套通信設(shè)備的兩路電源分別接到高可靠電源系統(tǒng)的獨立直流母排上，每個直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置，即雙電源/雙母排概念；而蓄電池分別接入各自母排，組成完全獨立又互不干涉的獨立供電系統(tǒng)。
2 建立通信電源監(jiān)控系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)的暢通，提高設(shè)備運行水平，盡量縮短維修時間，使系統(tǒng)管理由局部、臨時監(jiān)測，變?yōu)橄到y(tǒng)、全天候管理，必須實施監(jiān)控。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是對通信設(shè)備進行遙測、遙信和遙控，能實時監(jiān)視和顯示其運行參數(shù)，自動監(jiān)測和處理系統(tǒng)各種故障的設(shè)備，并且還能監(jiān)測機房溫度，并根據(jù)環(huán)境溫度實時對蓄電池浮充時進行溫度補償。
2.1單套電源的監(jiān)控
對于單套電源系統(tǒng)的監(jiān)控，一般在整流屏配備本機監(jiān)控裝置，實時監(jiān)測交流單元，整流單元、直流單元、蓄電池等工作狀態(tài)，包括系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示，負(fù)載電流及各整流模塊的輸出電流，蓄電池的充放電電流及安時數(shù)、系統(tǒng)的各項運行參數(shù)設(shè)定值、蓄電池溫度及環(huán)境溫度，根據(jù)各項設(shè)定值發(fā)出各類告警信息，并且具有RS-232接口，對于緊急故障具有電話回叫功能，在第一時間通知運行人員。其組成如圖1所示。
圖1 監(jiān)控系統(tǒng)組成
2.2多套電源系統(tǒng)的監(jiān)控
一般來說，一個供電局有多套通信電源，而且大多通信電源無人值班，因此，必須采用獨立的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，并且把各站的電源監(jiān)控系統(tǒng)納入通信設(shè)備總的監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)通信電源集中維護、統(tǒng)一管理的基本模式，監(jiān)控系統(tǒng)是一個多級的分布式計算機監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，分為監(jiān)控單元、監(jiān)控站、區(qū)域監(jiān)控中心、中心局監(jiān)控中心。四級結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)組成
一般以地調(diào)監(jiān)控中心為中心局監(jiān)控中心，各縣調(diào)監(jiān)控中心為區(qū)域監(jiān)控中心。各級的功能為：
?。?）設(shè)備監(jiān)控單元完成周期性的采集數(shù)據(jù)，接收和執(zhí)行命令，接受上一級下達的配置信息、刷新配置文件；
?。?）監(jiān)控站實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，向下與各設(shè)備單元監(jiān)控單元傳送數(shù)據(jù)，進行處理后，向上級傳送，實時監(jiān)視各監(jiān)控單元的工作狀態(tài)，同時與監(jiān)控中心通信，實時向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)告警信息，并接受各監(jiān)控單元的參數(shù)，顯示各監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息；
?。?）監(jiān)控中心（包括區(qū)域監(jiān)控中心）具有監(jiān)控站的功能，還能實現(xiàn)各監(jiān)控站工作狀態(tài)顯示和打印各種數(shù)據(jù)和信息。電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本原則應(yīng)把可靠性放在第一位，監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠性必須高于被監(jiān)控設(shè)備的可靠性，監(jiān)控系統(tǒng)要以監(jiān)為主、控為輔，并且逐漸向智能化、規(guī)范化方向發(fā)展。
3 加強對設(shè)備的維護工作
對通信電源的維護，主要是對蓄電池的維護。目前，通信電源大多采用免維護蓄電池（閥控式密封蓄電池），但其所謂的免維護其實是指使用過程中不需要加蒸餾水等工作。但在日常的工作中，還需對其進行精心維護。
3.1環(huán)境溫度的穩(wěn)定
閥控式蓄電池適合在清潔、干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的環(huán)境中運行，環(huán)境溫度控制在15～35℃，最好是標(biāo)準(zhǔn)室溫25℃。因此，必須安裝空調(diào)，確保蓄電池室溫度控制在25℃。
3.2對蓄電池的維護
蓄電池作為通信電源的后備電源，是確保設(shè)備不間斷運行的最后一道防線，必須對其精心維護。在維護過程中，首先要經(jīng)常觀察其外觀，檢查有無活性物質(zhì)脫落、極板變形、電解液外漏，柵極有否腐蝕和硫化，及時做好充放電，根據(jù)《電信電源維護規(guī)程》中規(guī)定：
?。?）蓄電池應(yīng)每年做1次放電試驗，放電額定容量的30%～40%，每3年做1次容量實驗，使用6年后應(yīng)每年1次，蓄電池放電期間應(yīng)每小時測量1次端電壓和放電電流；
（2）還要引進先進的測試方法對蓄電池進行定期測試。根據(jù)研究，蓄電池的真正等效內(nèi)阻是由其金屬電阻和電化學(xué)電阻組成，內(nèi)阻的增加導(dǎo)致蓄電池實際容量的減少?，F(xiàn)在市場上蓄電池測試儀很多，通過選用合適的蓄電池測試儀對蓄電池進行日常維護，再加上目前電源都對蓄電池裝有巡檢、監(jiān)控功能，更加能保證蓄電池的日常工作效率。
4 高度重視防雷接地
雷電是對電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的一種自然災(zāi)害，現(xiàn)在很多通信設(shè)備發(fā)生雷電事故，大多是由電源系統(tǒng)進入，因此必須重視電源系統(tǒng)的防雷接地工作。
4.1 防雷
根據(jù)YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》以及各通信站內(nèi)主要電源配套設(shè)備的耐壓沖擊指標(biāo)和防雷器殘壓要求，電力系統(tǒng)雷害的防護可采取分級協(xié)調(diào)的防護措施進行電源設(shè)備的保護。圖3為三級防雷保護措施。
圖3 三級防雷保護措施
?。?）市電引入端安裝OBO電源防雷模塊，可以預(yù)先引雷；
?。?）在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器，確保整流設(shè)備及有關(guān)低壓設(shè)備；
?。?）直流電源的“正極”在電源設(shè)備側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接地，“負(fù)極”在電源機房側(cè)和通信機房側(cè)均應(yīng)接氧化鋅壓敏電阻。
4.2 接地
對于通信等弱電設(shè)備的防雷，接地系統(tǒng)的良好與否，直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。當(dāng)有直接雷時，盡管接地電阻很小（1.0Ω左右），但地網(wǎng)上還會產(chǎn)生很大的地位抬升。因此，應(yīng)該采用聯(lián)合接地，通信機房和電源機房還要形成環(huán)形地網(wǎng)并多點入地。
5 加強人員培訓(xùn)管理工作
現(xiàn)代電源技術(shù)大量應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件，采用自動控技術(shù)、計算機技術(shù)、電磁技術(shù)的多學(xué)科交叉技術(shù)，是現(xiàn)代電力電子的具體應(yīng)用。積極讓專業(yè)人員參與、把關(guān)工程設(shè)計，方案審查，工程實施、竣工驗收；加大培訓(xùn)力度和搞好技術(shù)練兵；積極讓專業(yè)人員學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識；積極引進高素質(zhì)的電源專業(yè)人才等各方面來實施，確實提高維護水平。
6 結(jié)束語
綜上所述，在通信網(wǎng)的構(gòu)成中，電源是它的“血脈”，是確保通信暢通的必要條件。只有從主觀上足夠重視，并創(chuàng)造良好的客觀運行環(huán)境，做到管理專業(yè)化、制度化，設(shè)備、技術(shù)先進化，操作、維護現(xiàn)代化，才能保證通信電源系統(tǒng)和通信管理系統(tǒng)的安全運行，確保通信的可靠暢通。
參考文獻：
[1]潘耀杰，張磊，吳林.高可靠電源系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2004