提高通信电源稳定确保通信系统畅通
徐位岳分享
摘 要：通信电源通常被称为通信设备的“心脏”，在通信网中，具有无可比拟的重要地位，电源是它的“血脉”，是确保通信畅通的必要条件。本文笔者对提高通信电源的稳定提出自己的看法。
关键词：通信电源系统 维护 防雷
通信电源系统承担着向电力系统交换机、光端设备、PCM设备、微波设备等通信设备供电的任务，是所有通信设备的“心脏”，一旦发生供电中断，通信系统、超高压输电线路高频保护及电网安全稳定装置通道、调度自动化远动信息通道将无法运行，将极大地威胁电力系统的安全稳定运行。下面可以从以下几个方面来分析通信电源的稳定安全。
1 选用高可靠电源系统
电源系统是否稳定，关键在于设备是否可靠，设计是否合理。一套电源设备只有在原理设计合理、设备选用可靠的情况下，才能确保其稳定性。
由于以前的电源系统多采用分立电子元件，如可控硅等元件，给运行维护带来很多不便。高频开关电源具有体积小、噪声低、效率高、功率因素高、动态性能好、均流特性好、可靠性高、可带电热插拔、电磁兼容性极好、对电网污染小的优点，必将取代相控整流器，此外，还易于监控、扩展、实现“N+1”备份的功能。
选用安全、稳定的硬件设备是实现通信电源可靠性的第一要素，合理的接线方式也非常重要。为了保证电源系统的独立性，每套通信设备的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立直流母排上，每个直流母排上的输出端均带有隔离装置，即双电源/双母排概念；而蓄电池分别接入各自母排，组成完全独立又互不干涉的独立供电系统。
2 建立通信电源监控系统
为了保证通信系统的畅通，提高设备运行水平，尽量缩短维修时间，使系统管理由局部、临时监测，变为系统、全天候管理，必须实施监控。通信电源监控系统是对通信设备进行遥测、遥信和遥控，能实时监视和显示其运行参数，自动监测和处理系统各种故障的设备，并且还能监测机房温度，并根据环境温度实时对蓄电池浮充时进行温度补偿。
2.1单套电源的监控
对于单套电源系统的监控，一般在整流屏配备本机监控装置，实时监测交流单元，整流单元、直流单元、蓄电池等工作状态，包括系统电压、系统工作状态显示，负载电流及各整流模块的输出电流，蓄电池的充放电电流及安时数、系统的各项运行参数设定值、蓄电池温度及环境温度，根据各项设定值发出各类告警信息，并且具有RS-232接口，对于紧急故障具有电话回叫功能，在第一时间通知运行人员。其组成如图1所示。
图1 监控系统组成
2.2多套电源系统的监控
一般来说，一个供电局有多套通信电源，而且大多通信电源无人值班，因此，必须采用独立的通信电源监控系统，并且把各站的电源监控系统纳入通信设备总的监控系统。
根据通信电源集中维护、统一管理的基本模式，监控系统是一个多级的分布式计算机监控网络，分为监控单元、监控站、区域监控中心、中心局监控中心。四级结构如图2所示。
图2 通信电源监控系统组成
一般以地调监控中心为中心局监控中心，各县调监控中心为区域监控中心。各级的功能为：
（1）设备监控单元完成周期性的采集数据，接收和执行命令，接受上一级下达的配置信息、刷新配置文件；
（2）监控站实现数据采集和处理，向下与各设备单元监控单元传送数据，进行处理后，向上级传送，实时监视各监控单元的工作状态，同时与监控中心通信，实时向监控中心转发告警信息，并接受各监控单元的参数，显示各监控单元采集的各种监测数据和告警信息；
（3）监控中心（包括区域监控中心）具有监控站的功能，还能实现各监控站工作状态显示和打印各种数据和信息。电源监控系统的基本原则应把可靠性放在第一位，监控系统本身的可靠性必须高于被监控设备的可靠性，监控系统要以监为主、控为辅，并且逐渐向智能化、规范化方向发展。
3 加强对设备的维护工作
对通信电源的维护，主要是对蓄电池的维护。目前，通信电源大多采用免维护蓄电池（阀控式密封蓄电池），但其所谓的免维护其实是指使用过程中不需要加蒸馏水等工作。但在日常的工作中，还需对其进行精心维护。
3.1环境温度的稳定
阀控式蓄电池适合在清洁、干燥、通风、避免阳光直射的环境中运行，环境温度控制在15～35℃，最好是标准室温25℃。因此，必须安装空调，确保蓄电池室温度控制在25℃。
3.2对蓄电池的维护
蓄电池作为通信电源的后备电源，是确保设备不间断运行的最后一道防线，必须对其精心维护。在维护过程中，首先要经常观察其外观，检查有无活性物质脱落、极板变形、电解液外漏，栅极有否腐蚀和硫化，及时做好充放电，根据《电信电源维护规程》中规定：
（1）蓄电池应每年做1次放电试验，放电额定容量的30%～40%，每3年做1次容量实验，使用6年后应每年1次，蓄电池放电期间应每小时测量1次端电压和放电电流；
（2）还要引进先进的测试方法对蓄电池进行定期测试。根据研究，蓄电池的真正等效内阻是由其金属电阻和电化学电阻组成，内阻的增加导致蓄电池实际容量的减少。现在市场上蓄电池测试仪很多，通过选用合适的蓄电池测试仪对蓄电池进行日常维护，再加上目前电源都对蓄电池装有巡检、监控功能，更加能保证蓄电池的日常工作效率。
4 高度重视防雷接地
雷电是对电力系统产生较大影响的一种自然灾害，现在很多通信设备发生雷电事故，大多是由电源系统进入，因此必须重视电源系统的防雷接地工作。
4.1 防雷
根据YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》以及各通信站内主要电源配套设备的耐压冲击指标和防雷器残压要求，电力系统雷害的防护可采取分级协调的防护措施进行电源设备的保护。图3为三级防雷保护措施。
图3 三级防雷保护措施
（1）市电引入端安装OBO电源防雷模块，可以预先引雷；
（2）在交流输入到整流器中间安装一组低压避雷器，确保整流设备及有关低压设备；
（3）直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应接地，“负极”在电源机房侧和通信机房侧均应接氧化锌压敏电阻。
4.2 接地
对于通信等弱电设备的防雷，接地系统的良好与否，直接关系到防雷的效果和质量。当有直接雷时，尽管接地电阻很小（1.0Ω左右），但地网上还会产生很大的地位抬升。因此，应该采用联合接地，通信机房和电源机房还要形成环形地网并多点入地。
5 加强人员培训管理工作
现代电源技术大量应用电力电子半导体器件，采用自动控技术、计算机技术、电磁技术的多学科交叉技术，是现代电力电子的具体应用。积极让专业人员参与、把关工程设计，方案审查，工程实施、竣工验收；加大培训力度和搞好技术练兵；积极让专业人员学习新的专业知识；积极引进高素质的电源专业人才等各方面来实施，确实提高维护水平。
6 结束语
综上所述，在通信网的构成中，电源是它的“血脉”，是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视，并创造良好的客观运行环境，做到管理专业化、制度化，设备、技术先进化，操作、维护现代化，才能保证通信电源系统和通信管理系统的安全运行，确保通信的可靠畅通。
参考文献：
[1]潘耀杰，张磊，吴林.高可靠电源系统在电力系统的应用[J].电力系统通信，2004
关键词：通信电源系统 维护 防雷
通信电源系统承担着向电力系统交换机、光端设备、PCM设备、微波设备等通信设备供电的任务，是所有通信设备的“心脏”，一旦发生供电中断，通信系统、超高压输电线路高频保护及电网安全稳定装置通道、调度自动化远动信息通道将无法运行，将极大地威胁电力系统的安全稳定运行。下面可以从以下几个方面来分析通信电源的稳定安全。
1 选用高可靠电源系统
电源系统是否稳定，关键在于设备是否可靠，设计是否合理。一套电源设备只有在原理设计合理、设备选用可靠的情况下，才能确保其稳定性。
由于以前的电源系统多采用分立电子元件，如可控硅等元件，给运行维护带来很多不便。高频开关电源具有体积小、噪声低、效率高、功率因素高、动态性能好、均流特性好、可靠性高、可带电热插拔、电磁兼容性极好、对电网污染小的优点，必将取代相控整流器，此外，还易于监控、扩展、实现“N+1”备份的功能。
选用安全、稳定的硬件设备是实现通信电源可靠性的第一要素，合理的接线方式也非常重要。为了保证电源系统的独立性，每套通信设备的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立直流母排上，每个直流母排上的输出端均带有隔离装置，即双电源/双母排概念；而蓄电池分别接入各自母排，组成完全独立又互不干涉的独立供电系统。
2 建立通信电源监控系统
为了保证通信系统的畅通，提高设备运行水平，尽量缩短维修时间，使系统管理由局部、临时监测，变为系统、全天候管理，必须实施监控。通信电源监控系统是对通信设备进行遥测、遥信和遥控，能实时监视和显示其运行参数，自动监测和处理系统各种故障的设备，并且还能监测机房温度，并根据环境温度实时对蓄电池浮充时进行温度补偿。
2.1单套电源的监控
对于单套电源系统的监控，一般在整流屏配备本机监控装置，实时监测交流单元，整流单元、直流单元、蓄电池等工作状态，包括系统电压、系统工作状态显示，负载电流及各整流模块的输出电流，蓄电池的充放电电流及安时数、系统的各项运行参数设定值、蓄电池温度及环境温度，根据各项设定值发出各类告警信息，并且具有RS-232接口，对于紧急故障具有电话回叫功能，在第一时间通知运行人员。其组成如图1所示。
图1 监控系统组成
2.2多套电源系统的监控
一般来说，一个供电局有多套通信电源，而且大多通信电源无人值班，因此，必须采用独立的通信电源监控系统，并且把各站的电源监控系统纳入通信设备总的监控系统。
根据通信电源集中维护、统一管理的基本模式，监控系统是一个多级的分布式计算机监控网络，分为监控单元、监控站、区域监控中心、中心局监控中心。四级结构如图2所示。
图2 通信电源监控系统组成
一般以地调监控中心为中心局监控中心，各县调监控中心为区域监控中心。各级的功能为：
（1）设备监控单元完成周期性的采集数据，接收和执行命令，接受上一级下达的配置信息、刷新配置文件；
（2）监控站实现数据采集和处理，向下与各设备单元监控单元传送数据，进行处理后，向上级传送，实时监视各监控单元的工作状态，同时与监控中心通信，实时向监控中心转发告警信息，并接受各监控单元的参数，显示各监控单元采集的各种监测数据和告警信息；
（3）监控中心（包括区域监控中心）具有监控站的功能，还能实现各监控站工作状态显示和打印各种数据和信息。电源监控系统的基本原则应把可靠性放在第一位，监控系统本身的可靠性必须高于被监控设备的可靠性，监控系统要以监为主、控为辅，并且逐渐向智能化、规范化方向发展。
3 加强对设备的维护工作
对通信电源的维护，主要是对蓄电池的维护。目前，通信电源大多采用免维护蓄电池（阀控式密封蓄电池），但其所谓的免维护其实是指使用过程中不需要加蒸馏水等工作。但在日常的工作中，还需对其进行精心维护。
3.1环境温度的稳定
阀控式蓄电池适合在清洁、干燥、通风、避免阳光直射的环境中运行，环境温度控制在15～35℃，最好是标准室温25℃。因此，必须安装空调，确保蓄电池室温度控制在25℃。
3.2对蓄电池的维护
蓄电池作为通信电源的后备电源，是确保设备不间断运行的最后一道防线，必须对其精心维护。在维护过程中，首先要经常观察其外观，检查有无活性物质脱落、极板变形、电解液外漏，栅极有否腐蚀和硫化，及时做好充放电，根据《电信电源维护规程》中规定：
（1）蓄电池应每年做1次放电试验，放电额定容量的30%～40%，每3年做1次容量实验，使用6年后应每年1次，蓄电池放电期间应每小时测量1次端电压和放电电流；
（2）还要引进先进的测试方法对蓄电池进行定期测试。根据研究，蓄电池的真正等效内阻是由其金属电阻和电化学电阻组成，内阻的增加导致蓄电池实际容量的减少。现在市场上蓄电池测试仪很多，通过选用合适的蓄电池测试仪对蓄电池进行日常维护，再加上目前电源都对蓄电池装有巡检、监控功能，更加能保证蓄电池的日常工作效率。
4 高度重视防雷接地
雷电是对电力系统产生较大影响的一种自然灾害，现在很多通信设备发生雷电事故，大多是由电源系统进入，因此必须重视电源系统的防雷接地工作。
4.1 防雷
根据YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》以及各通信站内主要电源配套设备的耐压冲击指标和防雷器残压要求，电力系统雷害的防护可采取分级协调的防护措施进行电源设备的保护。图3为三级防雷保护措施。
图3 三级防雷保护措施
（1）市电引入端安装OBO电源防雷模块，可以预先引雷；
（2）在交流输入到整流器中间安装一组低压避雷器，确保整流设备及有关低压设备；
（3）直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应接地，“负极”在电源机房侧和通信机房侧均应接氧化锌压敏电阻。
4.2 接地
对于通信等弱电设备的防雷，接地系统的良好与否，直接关系到防雷的效果和质量。当有直接雷时，尽管接地电阻很小（1.0Ω左右），但地网上还会产生很大的地位抬升。因此，应该采用联合接地，通信机房和电源机房还要形成环形地网并多点入地。
5 加强人员培训管理工作
现代电源技术大量应用电力电子半导体器件，采用自动控技术、计算机技术、电磁技术的多学科交叉技术，是现代电力电子的具体应用。积极让专业人员参与、把关工程设计，方案审查，工程实施、竣工验收；加大培训力度和搞好技术练兵；积极让专业人员学习新的专业知识；积极引进高素质的电源专业人才等各方面来实施，确实提高维护水平。
6 结束语
综上所述，在通信网的构成中，电源是它的“血脉”，是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视，并创造良好的客观运行环境，做到管理专业化、制度化，设备、技术先进化，操作、维护现代化，才能保证通信电源系统和通信管理系统的安全运行，确保通信的可靠畅通。
参考文献：
[1]潘耀杰，张磊，吴林.高可靠电源系统在电力系统的应用[J].电力系统通信，2004
