浅析通信机房电源系统管理与维护

浅析通信机房电源系统管理与维护

王伟

长讯通信服务有限公司

摘要：通信网基础配套设施的通信电源也随着网络规模的扩大和技术的进步取得了极大的发展，采用了许多新技术。文章简要介绍通信电源日常维护和以后的发展趋势。

关键词：维护制度；日常维护；发展趋势

引言

通信电源通常被称作通信系统的心脏，在电力系统通信中占有极为重要的位置，如果电源部分发生故障，那么必然会造成通信中断，直至影响到电网的安全运行。因此，如何使用好、维护好、管理好电源，也就成为行业内不断探讨的话题。

一、做好通信机房电源维护工作的重要性

近年来，随着全国居民用电量的迅速增长，用电量随季节性、区域性供求矛盾更加突出，加上城市建设、水害、自然灾害等因素影响，造成通信设备因无法正常供电，后备蓄电池质量不良，影响用户业务的故障多次发生，极大地影响了通信网络的正常运行。由于单块蓄电池性能下降会严重影响整组电源的放电时间，加上电源更换成本较高以及不同厂家蓄电池不能互换所造成的维护问题，使各运营商把如何做好通信系统后备电源的维护，延长蓄电池寿命作为节约运营成本并保障通信网络畅通的重要环节。

二、建立维护制度

要对大规模的通信网提供安全可靠的供电，保证通信不间断，同时在人员较少的情况下还要对数量众多、种类庞杂、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修，因此建立一套科学合理的通信电源维护机制和制度，实现维护工作效率最大化、科学化，使管理水平上新台阶，以适应行业的快速发展，就变得极为迫切，这也是通信电源专业追求的目标。

各通信网发展水平不一。反映在电源维护制度方面，各地的维护组织结构、人员技术水平等差异性都比较大，经过多年的维护体制改革形成了两种比较典型的维护组织方式。

2.1小型本地网集中式的维护制度

这一维护制度的特点是地域小，通信站分布比较集中，站点间内交通方便。这些通信局一般都建立了比较完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度，实行故障的集中报障和闭环处理，中心局电源维护中心直接管理和调度全部本地网的维护人员，负责全局范围内设备的日常维护和故障抢修工作。这些地方大都建立了比较完善的二级动力集中监控系统，并在生产中发挥了重要作用，区内基本实现机房的综合值守和无人值守。

2.2大型本地网集中式的维护制度

该维护制度的特点是地域广阔，下属站点较多，通信站点分布比较散，部分站点交通不发达，维护力量薄弱。以日常维护为主，主要技术力量集中在中心局电源维护中心。中心局电源维护中心除负责中心局范围内电源维护和抢险任务外，还负责对全网范围内各站点维护站进行检查、指导和技术支援，各站点维护站负责日常维护管理和巡检工作。这些地区建立的动力集中监控系统大都采用三级结构。

三、根据电源系统的组成，分别简述下基本维护工作。

（1）在机房建设中，如条件许可还是应当优先选用电网容量强大的国电专线，即使是野外高山站，高压直接送达至机房专用变压器，低压侧供电线路距离合适，那将是最理想的了。（对变压器容量和低压侧供电线路距离的选配，主要是考虑到机房室内空调的频繁起停引起的电压波动不要因此而过于异常）。选用农电、民用生活电、工矿企业生产电应尽量避免和大负荷感性或容性负荷线路并接，以免造成电压波动过大甚至经常出现电涌的状况出现。机房内部乃至机架电源系统的交流进出线的连接部位，每次进站巡检时检查一下。

（2）开关电源的维护。在同一地区或同一时段内，尽量选取相同厂家相同配置的开关电源。目前，很多厂家的开关电源都已经做的很成熟。能充分考虑了体积小、重量轻、方便安装与维护的需求，标准化、模块化的整流模块可以热插拔，设备扩容，都采用直接插入整流模块。运营商的设备选型入围按地区划分也是考虑到了以后的维护问题。设备容量选用要考虑到故障状态下的输出，一般机房都选150―200A远大于实际负荷（一般机房连同电池浮充也就20A左右）。日常维护中建议定期对机房电源进行检测，包括功能检查和性能检测，每年定期对风冷模块进行除尘处理，有效的日常维护可以大大降低电源设备的故障率。另外整流模块对环境温度影响也很大，保持机房25度的室温和40%湿度。因此，空调系统的日常维护保养也相当中要。

（3）蓄电池组的维护。蓄电池是机房电源系统的重要组成部分，其运行的稳定与否直接关系着通信网络的畅通和安全。.电池选型配置，蓄电池使用不当，将直接影响电池以后的运行效果及使用寿命，特别是机房电池受市电影响较大，更应注重其选用技巧。在机房电池选型时应重点考虑负载性质及负荷大小、机房荷载要求和电池基本支持时间3个因素。

①负载性质及负荷大小：包括主体设备用电量、传输设备用电量和监控设备用电量。

②机房荷载要求：房屋经过处理后的荷载。出于安全考虑，当所有设备安装完毕后不得超过建筑荷重。

③电池基本支持时间：主要指交流供电设备出现故障后的应急处理时间，通常根据市电条件确定其支持时间，一般选择8~10h支持时间。对于频繁停电的站点，需要通过增加固定油机或者移动油机来保障蓄电池在停电后能得到及时补充充电，或者避免蓄电池深度放电。

蓄电池的健康状况与机房环境、开关电源的电池管理功能、市电可用度、蓄电池本身质量都有很大关系，维护中应同时关注上述环节。

蓄电池的使用中要严格防止过充和充电不足，对于有均充需求品牌的电池要按说明书的要求准确设置均充参数。

机房电源系统大多有二次下电的负载管理功能，应当结合机房传输复载的重要性、市电可用度、蓄电池组容量和次要负载容量来统筹考虑二次下电跳脱电压的数值，不建议全网按同一标准设置。

环境温度对蓄电池性能和寿命的影响举足轻重。由于机房的市电状况不好，往往在夏季用电高峰，市电电压不稳定造成空调无法正常运行，使得机房温度严重超标，环境温度升高10度，又不对充电电压进行调整，其电池使用寿命将缩短一半。所以，我们需要对充电电压设定温度补偿，以避免高温下的过充和低温下的欠充。补偿的基准温度为25摄氏度，补偿的参数需要参考电池说明书设定。

发现不良电池要尽快更换，否则会导致整组电池容量的下降进一步则会引发通信事故，更换时要尽量考虑使用相近批次的电池。备件电池可以在日常维护和设备的汰换中取得并进行统一管理，不同品牌、不同型号和不同容量的电池严禁混用。

在蓄电池的使用过程中需要对其做相应的维护。由于蓄电池在运行一段时间后，就会出现个别电池落后（一般情况下落后电池端电压不得小于正常的20mV）或失效的现象。如果不及时发现，那么落后的电池会越来越落后，直至失效。失效的电池会导致其他好的电池随时间推移慢慢失效，进而使整个电池组报废。一般要对蓄电池每隔3个月进行一次维护，主要是检查蓄电池组中有无漏液、有无“臌肚子现象”、有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈蚀和固定螺钉松动、环境温度是否正常等等。只有做到及时发现及时处理，才能确保蓄电池的正常寿命。

（4）动力环境监控系统维护。动力环境监控系统是电源专业维护体制改革的基础和关键。只有实现集中监控才能实时地监视设备的运行状态，及时发现并解决设备运行过程中存在的问题，定期对电源运行数据进行采集分析，通过遥调遥控手段进行电源系统维护工作，实现机房电源的集中维护管理。通过动环系统集中维护平台进行的维护项目：

①电源系统运行情况数据检测，用检测到运行数据判断电源设备运行质量，通过动环监控系统遥测功能，就能达到电源日常维护需要；

②当电源、机房环境发生障碍时，动环监控系统遥信功能及时发出报警，监控后台向维护人员派单，使障碍得到及时处理；

③进行故障数据分析，指挥障碍处理；

④通过遥控手段，改变电源设备运行参数和运行状态，达到对电源设备维护的目的。

（5）防雷接地系统。机房选址的特定性，造成供电系统易受雷电的危害，同时其射频引线也是由室外引向室内的，同样也是雷击的破坏点。如果防护措施不能有效落实，一但遭受雷电侵害，轻则造成系统的失效，重则可能造成系统的损坏。交流接入应考虑增配专用防雷箱，至少也应该考虑在配电箱中接入最大通流容量达到100kA的防雷器（SPD），而机架电源系统的生产厂目前一般也都装有最大通流容量为40kA的防雷器（SPD），整流模块的交流输入通常还装有压敏电阻，这样逐级防护，一般而言对机房电源设备的可靠运行是能起到应有的保护的。但作为维护人员应该在巡检中充分对这些器件的电气连接及器件本身的良好情况予以检查和记录，需要时应予以适时更新。防雷与接地，关于移动通信机房的防雷与接地，信息产业部是有专门的设计规范行业标准的。如对接地设施的要求、对交流系统供电方式的要求、对电力线和引进方式及接地的要求、对铁塔避雷器及接地的要求、对天馈线系统接地的要求、对信号系统接地的要求、对建筑物接地的要求、对机房内各种金属构件接地的要求、对地网及接地体的要求、对接地线，接地引入线，接地汇集线接地电阻的要求等等。在机房建设时这些规范一般地说是会得到满足的。作为运行维护人员最重要的是要保证这些措施长期有效，最实际的工作是要适时检查并保证接地电阻符合并满足规定的要求。

四、通信电源的发展趋势

一次电源或二次电源，无一例外都采用高频开关直流电源。它的发展趋势，可概括为高频化、高效率、无污染、模块化。

4.1高频化――它是缩小电源体积重量、提高功率密度的重要技术途径，也是提高电源动态品质的重要保证。小功率DC/DC直流二次电源，开关频率将达到1Ω或更高。功率密度也将由现在的每立方英寸50w提高到100W以上。

4.2高效率――作为电源，效率是重要的指标之一。效率高，发热损耗小，散热容易，才容易做到高功率密度。

4.3无污染――电力电子装置和电源的大量广泛应用，使输入电流中的谐波显著增加，功率因数显著降低，使供电网受到污染。可用有源或无源功率因数校正（PFC）技术解决。

4.4模块化――以适应分布式电源系统供电的需要。过去功率不大时，电源均是采用单一集中的供电方式。

结束语

总之，电源作为通信系统的核心设备，是整个通信网络稳定运行的保障。因此，工作人员必须认真做好通信电源的维护工作，不断总结分析常见故障的原因和处理方法，做到有效预防、处理及时。

参考文献：

[1]赵倩.电力通信网中通信电源故障的分析与维护[J].通信电源技术，2017.

[2]张晓军.注重通信电源运行管理保证通信质量和安全[J]技术，2016.

[5]赵淑珍.浅析通信电源系统的维护与使用[J].黑龙江科技信息，2016.