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第一節(jié)通信電源基礎(chǔ)
一通信電源系統(tǒng)概述
1、通信設(shè)備對(duì)電源系統(tǒng)的要求
通信電源通常稱(chēng)為通信設(shè)備的“心臟”,在通信局(站)中,具有不可比擬的重要地位。隨著通信事業(yè)的飛速發(fā)展、通信設(shè)備的不斷更新,現(xiàn)代通信對(duì)通信電源的要求也越來(lái)越高。
通信設(shè)備對(duì)電源系統(tǒng)的一般要求是:可靠穩(wěn)定、小型、高效率。
可靠: 為了確保通信電能,除了必須提高通信設(shè)備的可靠性外,還必須提高電源系統(tǒng)的可靠性。通常,電源系統(tǒng)要給許多通信設(shè)備供電,因此電源系統(tǒng)發(fā)生故障后,對(duì)通信的影響很大。許多城市的電話局容量普遍在2萬(wàn)門(mén)以上,電信綜合樞紐樓的裝機(jī)容量和規(guī)模更大,擔(dān)負(fù)的通信任務(wù)非常重要,一量電源中斷,將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和極壞的社會(huì)影響。
為了確?煽抗╇,由交流電源供電的通信設(shè)備都應(yīng)當(dāng)采用交流不間斷電源(UPS)。在直流供電系統(tǒng)中,應(yīng)當(dāng)采用整流器與電池并聯(lián)浮充供電方式,此外還必須提高各種通信電源設(shè)備的可靠性,現(xiàn)在較先進(jìn)的開(kāi)關(guān)整流器都采用多只整流模塊并聯(lián)工作的方法,這樣當(dāng)某一個(gè)模塊發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響供電。目前,先進(jìn)的通信電源設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)20年。
穩(wěn)定: 各種通信設(shè)備都要求電源電壓穩(wěn)定,不能超過(guò)允許變化范圍。電源電壓過(guò)高,會(huì)損壞通信設(shè)備中的電子元件;電源電壓過(guò)低,通信設(shè)備不能政黨工作。此外,直流電源電壓中的肪動(dòng)雜音也必須低于允許值,否則,也會(huì)嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。
當(dāng)通信設(shè)備直接由市電供電時(shí),電網(wǎng)負(fù)載變化引起的電壓瞬變對(duì)通信設(shè)備也有很大影響。因此,一般通信設(shè)備都由穩(wěn)壓電源供電。
小型: 隨著集成電路的迅速發(fā)展和應(yīng)用,通信設(shè)備正在向小型化、集成化方向發(fā)展。為了適應(yīng)通信設(shè)備的發(fā)展,電源裝置也必須實(shí)現(xiàn)小型化、集成化。此外,各種移動(dòng)通信設(shè)備和航空、、航天裝置中的通信設(shè)備更要求電源裝置體積小,重量輕。為了減小電源裝置的體積和重量,各種集成穩(wěn)壓器和無(wú)工頻變壓器的開(kāi)頭電源得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),國(guó)外在通信設(shè)備中已大量采用工作頻率高達(dá)幾百KHZ且體積非常小的諧振型開(kāi)關(guān)電源。
高效率: 隨著通信設(shè)備的容量日益增加,電源系統(tǒng)的負(fù)荷不斷增大。為了節(jié)約電能,必須設(shè)法提高電源裝置的效率。
我國(guó)通信設(shè)備的用電量日益增加,據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)部門(mén)和郵電部頌的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,1992年郵電部門(mén)用電量為25億kWh,占當(dāng)年全國(guó)發(fā)電量的0.33%,1993年該百分比上升到0.45%,1995年該百分比超過(guò)0.5%。1997年該百分比超過(guò)0.6%。如果再加上其他專(zhuān)業(yè)通信網(wǎng)的用電量,這個(gè)百分比更大,因此,必須彩各種節(jié)能措施,提高能源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。
節(jié)能主要措施是:
采用高效率通信電源設(shè)備。過(guò)去,通信設(shè)備大多數(shù)都采用相控型整流器,這種電源效率較低(<70%),變壓器損耗較大。PWM型開(kāi)關(guān)電源效率達(dá)到80%以上,諧振型開(kāi)關(guān)電源效率可達(dá)到90%以上,因此采用諧振理工關(guān)電源可以大大節(jié)約能源。
采用分散供電系統(tǒng),在通信設(shè)備的容量不斷嗇的情況下,大型通信局(站)所需的總電流可達(dá)5000~6000A,直流匯流條允許壓降為2V,因此匯流條每年的耗電量將達(dá)到10萬(wàn)kWh,由此可知,采用集中供電系統(tǒng),將造成巨大的能源損耗,為了節(jié)約能量,應(yīng)盡量采用分散供電系統(tǒng)。
采用自然能。有些通信設(shè)備(比如微波中繼通信設(shè)備)和光纜干線的無(wú)人值守站,采用了太陽(yáng)能電源和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
通信電源系統(tǒng)的組成
為各種通信設(shè)備及保證通信的建筑負(fù)荷供電的多種電源設(shè)備組成的系統(tǒng),稱(chēng)為通信電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和相應(yīng)的接地系統(tǒng)組成。為了保證穩(wěn)定、可靠、安全供電,通信電源系統(tǒng)彩的供電方式有:集中供電、分散供電和混合供電。
集中供電方式電源系統(tǒng)的組成
集中供電方式電源系統(tǒng)的組成如圖1.1所示。該系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)和集中監(jiān)控系統(tǒng)組成。
交流供電系統(tǒng)的組成
通信電源的交流供電系統(tǒng)包括變電站供給的交流電源(高壓市電或低奪市電)、油機(jī)發(fā)電機(jī)供給的自備交流電源以及由整流器、蓄電池和逆變器組成的交流不間斷電源。電信局的電源一般都由高壓電網(wǎng)供給。為了提高供電可靠性重要通信樞紐局一般都由兩上變電站引入兩路高壓電源,并且用專(zhuān)線引入,一路主用,另一路備用。
電信局內(nèi)通常都設(shè)有降壓變電室,室內(nèi)裝有高、低壓配電屏和降壓變壓器。通過(guò)這些變、配電設(shè)備,先把高壓電源(一般為10kV)變?yōu)榈蛪弘娫矗ㄈ?80V)然后供給整流設(shè)備和照明設(shè)備。
在高層通信大樓中,為了縮短低壓供電線路,降壓變電站可設(shè)在主樓內(nèi)。此時(shí),電力變壓器應(yīng)選用干式變壓器,配電設(shè)備中的高壓開(kāi)頭應(yīng)選用戶內(nèi)高壓真空斷路器。
為了不間斷供電電信局內(nèi)一般都配有油機(jī)發(fā)電機(jī)組,當(dāng)市電中籽時(shí),通信設(shè)備可由這種油機(jī)發(fā)電組供電。目前輛已開(kāi)始采用無(wú)人值守自動(dòng)超支油機(jī)發(fā)電機(jī)組,當(dāng)市電中斷后,這咱油機(jī)發(fā)電機(jī)能自動(dòng)超支。由于市電比油機(jī)發(fā)電機(jī)供電更經(jīng)濟(jì)可靠所以,在有市電的條件下,通信設(shè)備一般都應(yīng)由市電供電。
低壓市電和油機(jī)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換可通過(guò)低壓交流配電屏完成。低壓交流配電屏還可以將低壓交流電分別送到整流器、照明設(shè)備和空調(diào)裝置。此外,它還能監(jiān)測(cè)交流電壓和電流的變化,當(dāng)市電中斷或電壓發(fā)生較大變化時(shí),能夠自動(dòng)發(fā)出各地區(qū)信號(hào)。
為了確保通信電源不中斷、無(wú)瞬變,近年來(lái),在衛(wèi)星通信地球站等通信系統(tǒng)中,已開(kāi)始采用靜止型交流不間斷電源,這種電源系統(tǒng)一般同蓄電池、整流器、逆變器和市電的轉(zhuǎn)換由交流表態(tài)開(kāi)關(guān)完成。
2.直流供電系統(tǒng)
通信設(shè)備的直流供電系統(tǒng)由整流器、蓄電池、直流變換器和直流配電屏等部分組成。整流器的交流電源由交流配電屏引入,整流器的輸出端通過(guò)直流配電屏與蓄電池和負(fù)載連接。當(dāng)通信設(shè)備需要多種不同數(shù)值的電壓時(shí),可以彩直流變換器將基礎(chǔ)電源的電壓變換為所需的電壓。由于直流供電系統(tǒng)中設(shè)置了蓄電池組,因此可以保證不間斷供電。
目前廣泛應(yīng)用的直流供電方式為并聯(lián)浮充供電方式。
并聯(lián)浮充供電方式是將整流器與蓄電池并聯(lián)后對(duì)通信設(shè)備供電。在市電正常的情況下,整流器一方面給通信設(shè)備供電,一方面又給蓄電池充電,以補(bǔ)充蓄電池因局部放電而失去的電量。在并聯(lián)浮充工作狀態(tài)下,蓄電池不能起一定的濾波作用。當(dāng)市電中斷時(shí),可以由蓄電池保證不間斷供電。由于蓄電池通常都保持都處于充足電狀態(tài),所以市電短期中斷時(shí),可以同蓄電池保證不間斷供電。若市電中斷期過(guò)長(zhǎng),整流器應(yīng)由油機(jī)發(fā)電機(jī)組供電。并聯(lián)浮充供電方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,供電效率也較高,但是,彩這種工作方式時(shí),在浮充工作狀態(tài)下,輸出電壓較高,當(dāng)蓄電池單獨(dú)供電時(shí),輸出電壓較低,因此負(fù)載電壓變化范圍較大。近年來(lái),許多通信設(shè)備的直流電源電壓允許變化范圍很寬(36~72V),所以通常不需要彩尾電池或硅管降壓供電方式。
分散供電方式電源系統(tǒng)的組成
1.基本結(jié)構(gòu)
分散供電方式電源系統(tǒng)采用分散供電方式時(shí),交流供電系統(tǒng)仍采用集中供電方式。交流供電系統(tǒng)的組成與集中供電方式相同,直流供電系統(tǒng)可分樓層設(shè)置,也可按各通信系統(tǒng)設(shè)置,閥控制工免維護(hù)蓄電池組可設(shè)置在電池室內(nèi),也可與通信設(shè)備設(shè)置在同一機(jī)房?jī)?nèi)。在各個(gè)分設(shè)的直流供電系統(tǒng)中,每部分可以彩較小容量的電池組。
2.分散供電方式的優(yōu)點(diǎn)
為了適應(yīng)超大容量通信樞紐的要求,分散供電系統(tǒng)已成為必然的選擇;因?yàn)榻陙?lái)在大型樞紐和高層局(站)內(nèi),通信設(shè)備的容量迅速增加,所需的供電電流大幅度提高,有時(shí)需要向千安培的電流,集中供電系統(tǒng)很難滿足通信設(shè)備的要求。同時(shí)彩集中供電系統(tǒng)時(shí),電源出現(xiàn)故障,將造成大范圍通信中斷,從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失和極壞的社會(huì)影響。
采用分散供電系統(tǒng)后,可以大大縮短蓄電池與通信設(shè)備之間的距離,大幅度減小直流供電系統(tǒng)的損耗。
采用分散供電系統(tǒng)后,從電力室到各通信機(jī)房采用高電壓交流市電供電,線路的損耗很少,可以大大提高饋線的送電效率。
總之,將大型通信柜紐或高層通信局(站)的通信設(shè)備分為幾部分,每一部分都由容量合適的電源設(shè)備供電,不僅能充分發(fā)揮電源設(shè)備的性能,而且還能大大縮小電源設(shè)備故障造成的影響。同時(shí),不能節(jié)約大量能源,因此,目前各國(guó)的通信大樓一般都采用分散供電方式。
3.分散供電需考慮的問(wèn)題
要考慮將蓄電池放在通信機(jī)房是否會(huì)污染機(jī)房的問(wèn)題。
80年代我國(guó)也曾提出過(guò)將電源設(shè)備分散安裝在各個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)的分散式供電方式,只是由于電池未過(guò)關(guān)而未被重視。但是現(xiàn)在,閥控式密封鉛酸蓄電池塋度很高,可以不必?fù)?dān)心酸霧泄漏。
在集中供電系統(tǒng)中,電力室一般都放在最低層,而通信機(jī)房則在二、三層樓,要考慮樓板的壓力是否隨得了笨重的電源設(shè)備。
①今后電源設(shè)備也與通信設(shè)備一樣,向小型化方向發(fā)展,開(kāi)關(guān)電源替代了帶有笨重工頻變壓器和低頻濾波器的相控電源。
②在設(shè)計(jì)電池容量時(shí),由于要保證空調(diào)正常運(yùn)行,故必須保證交流供電,蓄電池單獨(dú)供電的時(shí)間僅僅是在市電停供起至油機(jī)尚未開(kāi)出的短暫時(shí)間內(nèi),平時(shí)僅起濾波作用。在計(jì)算電池容量時(shí),只考慮15分鐘,最多也不過(guò)1小時(shí),這就大大縮小了電池的體積和重量。
③將通信機(jī)房?jī)?nèi)直流供電系統(tǒng)分成幾個(gè)獨(dú)立單元,每個(gè)單元包括一部整流器和一組電池,實(shí)行N+1的供電方式。例如:某機(jī)房滿負(fù)荷供電需48V/500A,可以設(shè)計(jì)一個(gè)500A直流屏,100A整流模塊6個(gè)(即500+100)。平時(shí)6個(gè)模塊均熱備,同時(shí)供電,電流均分。其中一個(gè)模塊障礙時(shí),總負(fù)荷由其它5個(gè)模塊均分,值班人員可立即更換障礙模塊,待修復(fù)后換上。電池同樣可以分為6組,每組為48V/100A,與自身獨(dú)立單元整流模塊并聯(lián)浮充供電于負(fù)載。很明顯,這種分散供電方式運(yùn)行時(shí)不可能所有模塊同時(shí)發(fā)生故障,故可靠性要遠(yuǎn)大于集中供電。
總之,在設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想上,必須將傳統(tǒng)的以蓄電池為主要供電設(shè)備,改變?yōu)橐源_保交流電的供應(yīng)為主,才能滿足現(xiàn)代通信的需要。
混合供電方式電源系統(tǒng)的組成
光纜無(wú)人值守中繼站和微波無(wú)人值守中繼站,通常采用交流市電電源與太陽(yáng)能電源(或風(fēng)力發(fā)電機(jī))組成的混合供電方式。采用混合供電方式的電源系統(tǒng)由太陽(yáng)能電源、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、低壓市電、蓄電池組、整流配電設(shè)備及移動(dòng)電站等部分組成。
應(yīng)當(dāng)注意,通信容量圈套的微波無(wú)人值守中繼站,為了降低電源系統(tǒng)的造價(jià),不宜采用太陽(yáng)能供電。目前,普遍采用市電與無(wú)人值守油機(jī)發(fā)電機(jī)組相結(jié)合的交流供電系統(tǒng),也可以采用交流不間斷供電系統(tǒng)微電腦控制器,以保證市電中斷后,立即啟動(dòng)油機(jī)發(fā)電機(jī),保證交流電源不中斷或只有短時(shí)間中斷,在交流電源中斷期間,通信設(shè)備可由容量很小的蓄電池組供電。
應(yīng)當(dāng)注意,微波無(wú)人值守中繼站和光纜無(wú)人值守中繼站,大部分都處在遠(yuǎn)離城市的農(nóng)村,通常市電的質(zhì)量較差,電壓波動(dòng)范圍較大,因此,在市電引入端通常應(yīng)加入調(diào)壓器或交流穩(wěn)壓器。
發(fā)展概況
變換技術(shù)向高頻化發(fā)展
60年代中期,美國(guó)已研制成20kHzDC—DC變換器及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管,并應(yīng)用于微波通信。到70年代初期已被先進(jìn)國(guó)家普遍采用,其中最有成效的是由這種半導(dǎo)體開(kāi)頭管和變換技術(shù)組成整流電路,三相交流電源不經(jīng)過(guò)50Hz工頻變壓器,而是直接整流,再由逆變器變成高頻交流,經(jīng)再一次整流變成通信設(shè)備所需各種直流電源。
由于用20kHz高頻變壓器取代了50Hz工頻變壓器,整流器中的關(guān)鍵元件“工頻變壓器和濾波電感”大大縮小,使整個(gè)整流器的重量、體積大幅度減小,產(chǎn)消除了噪聲,提高了功率因素,改善了可控硅對(duì)電源波形造成的畸變。
80年代初英國(guó)采用上述原理,研制了第一套完整的48V成套電源,即目前所謂的開(kāi)關(guān)電源(Switch Mode Rectifier,縮寫(xiě)為SMR)。
聲效應(yīng)晶體管的問(wèn)世,使關(guān)斷時(shí)間和存儲(chǔ)時(shí)間大大縮短,從而提高了開(kāi)頭頻率,一下子就從20提到,目前最高頻率已達(dá)500kHz。
目前用于通信設(shè)備的機(jī)架電源或組成基礎(chǔ)電源系統(tǒng)的DC/DC變換器,基變換頻率一般為500kHz以下,輸出功率為300W以下。這種DC/DC變換器技術(shù)成熟,可靠性高、效率高、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用十分廣泛。更高頻率的DC/DC變換器現(xiàn)牌研究階段,法國(guó)研制的500W/1mHz DC/DC變換器是典型的新一代的DC/DC變換器,均采用諧振變換技術(shù)和零電壓(ZVS)或零電流(ZCS)技術(shù),其體積、重量進(jìn)一步減小,然而這種技術(shù)有待進(jìn)一步成熟和完善。
向TRC(時(shí)間比例控制)發(fā)展
隨著開(kāi)關(guān)電源的誕生,基輸出電壓的控制,完全由TRC取代以前的相近和鐵磁諧振控制等方式。這種TRC方式可分為:
脈頻調(diào)制(Pulse Frequency Modulation,縮寫(xiě)為PFM),用脈沖頻率改變空占來(lái)調(diào)整和控制輸出電壓的穩(wěn)定。
脈寬調(diào)(Pulse Width Modulation,縮寫(xiě)為PWM)方式,用脈沖寬度調(diào)節(jié)空占比來(lái)控制輸出電壓的穩(wěn)定。
向分散式供電方式發(fā)展
通信電源供電體制正在從集中供電向分散供電發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家均已開(kāi)始彩分布式電源設(shè)備和分散供電方式,主要有下列三種形式:
1.在通信機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)一個(gè)集中的電源系統(tǒng)(包括整流、配電設(shè)備和蓄電池)為本機(jī)房?jī)?nèi)全部通信設(shè)備供電。
2.在通信機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)多個(gè)較小的供電系統(tǒng)(每個(gè)系統(tǒng)包括整流、配電設(shè)備和蓄電池),每個(gè)較小的供電系統(tǒng)為本機(jī)房?jī)?nèi)一部分通信設(shè)備供電。
3.在通信設(shè)備每個(gè)機(jī)架內(nèi)分設(shè)獨(dú)立的小電源系統(tǒng)(包括整流器和蓄電池),為本機(jī)架通信設(shè)備供電。
以上三種分散供電方式各有利弊,但均取消了電力室和電池室,使直流供電設(shè)備接近通信負(fù)荷中心,減小了直流輸電損耗,提高了系統(tǒng)可靠性,而且安裝、運(yùn)行費(fèi)用均可以減小。目前,多數(shù)分散供電方式大都屬于第一種,其中蓄電池儲(chǔ)備時(shí)間一般不大于1小時(shí),法國(guó)從80年代開(kāi)始采用第二種分散供電系統(tǒng),這種系統(tǒng)采用1路市電、1臺(tái)油機(jī)(600或800kVA以上采用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組),在通信機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)交流配電屏(內(nèi)有市電/油機(jī)轉(zhuǎn)換電路)以及多個(gè)由開(kāi)關(guān)整流器和閥控式鉛酸蓄電池組成的獨(dú)立電源系統(tǒng),每個(gè)獨(dú)立的供電系統(tǒng)為一部分通信設(shè)備供電。每個(gè)獨(dú)立的供電系統(tǒng)的蓄電池儲(chǔ)備時(shí)間為15分鐘。
分散供電方式也用于機(jī)架電源,即將機(jī)架電源彩頒式的DC/DC變換器,而且把DC/DC變換器制成單塊印刷電路板組件。
目前我國(guó)通信工程中大部分仍彩集中供電方式。未能充分體現(xiàn)采用集中供電方式。未能充分體現(xiàn)采用開(kāi)關(guān)整流器和閥控式鉛酸蓄電池的優(yōu)越性。目前郵電設(shè)計(jì)院正在進(jìn)行分散供電研究,并計(jì)劃在工程設(shè)計(jì)中采用。當(dāng)前我國(guó)采用分散供電的一個(gè)困難是蓄電池對(duì)樓板荷重要求較高,因?yàn)榘凑找?guī)范選擇的蓄電池容量較大,如果參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn),可以適當(dāng)減小蓄電池容量加以解決。國(guó)外采用的蓄電池容量一般不大于1小時(shí),法國(guó)只有15分鐘。我國(guó)地面站UPS中蓄電池容量是完全可行的,考慮我國(guó)市電和油機(jī)可靠性以及設(shè)備維護(hù)水平的現(xiàn)狀,可按1小時(shí)放電容量選擇蓄電池。
貯能技術(shù)的改進(jìn)
1.貯能設(shè)備(蓄電池)的改進(jìn)
(1)對(duì)電池材料的改進(jìn)
美國(guó)目前大都采用純鉛圓柱型蓄電池,即采用純鉛代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛銻(或鉛鈣)合金作基板,它具有耐腐蝕、膨脹均勻、活性物質(zhì)不易脫落等優(yōu)點(diǎn),故能延長(zhǎng)電池壽命。表1.1為在同一充放電條件下彩三種不同材料的使用壽命的比較。
表1.1 三種不同材料作基板壽命比較
基板用料使用年限(年)
純鉛82
鉛鈣合金26.6
鉛銻合金13.8
(2)對(duì)容器及工藝的改進(jìn)
改進(jìn)后的電池密封度高,重量輕,體積小。加入觸媒劑,使充入過(guò)程中釋放出的氫氧重新合成水后回到電解液中,防止氫、氧越出造成危害和減少電解液消耗,英國(guó)Could公司生產(chǎn)的賀柱形密封電池與國(guó)產(chǎn)同容量864Ah蓄電池比較,前者重89.1kg,后者重164kg,前者為后者重量的54%。
目前已大量采用高密封閥控式密封鉛酸蓄電池。傳統(tǒng)的開(kāi)口型電池,平時(shí)由于水的蒸發(fā)和充電終期的分解,需要經(jīng)常補(bǔ)充蒸餾水。此外在充電終期。氫氧從負(fù)正極板冒出時(shí)將稀硫酸帶出形成酸霧,污染環(huán)境,必須及時(shí)清洗,這就給維護(hù)人員帶來(lái)很大的工作量。閥控式密封鉛酸蓄電池的正負(fù)極板與電解液和一般鉛酸電池一樣,但具有如下特點(diǎn):
①密封程度很高,電解液呈凝膠狀或被吸收在高也率的隔離板內(nèi),不像開(kāi)口型 電池中的電解液那樣可以自由流動(dòng),所以閥控式密封鉛酸蓄電池可以橫放。
②極板柵采用少銻或無(wú)銻鉛合金,自放電水。
③正負(fù)極板全被隔離板烏黑活性物質(zhì)不易脫落,使用壽命長(zhǎng)。
④由于密封好,水分不易蒸發(fā),加之采用陰極吸收法抑制氣體產(chǎn)生,利用負(fù)極容量相對(duì)于正極容量過(guò)剩來(lái)吸收氧氣,而氫氣發(fā)生量也甚微,幫毋須增添蒸餾水。
閥控工密封鉛酸蓄電池由于具有以上特點(diǎn),大大減少了工作人員的維護(hù)工作量,故也被稱(chēng)之為“免維護(hù)蓄電池!
2.對(duì)蓄電池維護(hù)技術(shù)的改革
國(guó)際上均采用低壓恒壓充電替代傳統(tǒng)的充放制和交替浮充制所謂低壓恒壓充電即過(guò)去傳統(tǒng)的恒壓充電法,但將蓄電池電壓降低在2.3V/只左右。它的主要優(yōu)點(diǎn)是因充電電壓恒定不變,充電電流隨電池反電勢(shì)上升而下降,到充電終期電流非常小,因而被分解的氧氣體和酸霧較少,節(jié)省蒸餾水和電能,減少維護(hù)工作是,改善了工作環(huán)境。
目前國(guó)內(nèi)外所指的低壓恒壓充電實(shí)際上是低壓恒壓浮充電因?yàn)樗淖罡唠妷合拗圃?.3V/只左右,所以可以帶負(fù)載在線充電。一般整定值為2.25V/只.
關(guān)于浮充電壓的選擇
蓄電池浮充電奪的選擇是對(duì)電池維護(hù)得好壞的關(guān)鍵。如果選擇得太高,會(huì)使浮充電流太大,不僅增加能耗,對(duì)于密封電池來(lái)說(shuō),還會(huì)因劇烈分解出氫、氧氣體而使電池爆炸。如果選擇太低,則會(huì)使電池經(jīng)常充電不足而導(dǎo)致電池加速報(bào)廢。移動(dòng)基站電池浮充電壓為 26.6—27.0V。測(cè)試單體電池電壓的順序一般依照從電池組輸出端的正極所在單只電池為1#,………12# 還要求注意測(cè)試表筆接觸良好,以免出現(xiàn)誤差.
蓄電池在通信電源系統(tǒng)中的作用
A、與整流設(shè)備組合為直流浮充供電系統(tǒng)
1、荷電待用;通信設(shè)備要求不間斷供電,當(dāng)交流中斷,蓄電池是支持通信系統(tǒng)工作的唯一后備電源,其輸出電壓應(yīng)滿足通信設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)電源的電壓范圍要求,其供電時(shí)間依據(jù)市電類(lèi)別決定;
2、平滑濾波;
3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓;
B、 其他用途
1、在UPS系統(tǒng)中作后備電源;
2、在動(dòng)力設(shè)備中作啟動(dòng)電源;
3.閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)
閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)是70年代末國(guó)外道德研制生產(chǎn)的一種新型的蓄電池,目前在國(guó)外應(yīng)用較廣泛。VRLA主要有吸附式(AGM)和膠體式(GEI)兩種類(lèi)型。與普通的鉛酸蓄電池比較,VRLA具有許多優(yōu)點(diǎn),例如:體積小,占有機(jī)房面積小;無(wú)可流動(dòng)的電液,可以倒置,運(yùn)輸和安裝方便;使用中不產(chǎn)生酸露、氣體,可以安裝于通信機(jī)房;運(yùn)行中無(wú)需維護(hù),可以遠(yuǎn)距離監(jiān)視蓄電池運(yùn)行狀態(tài)等等。因此,VRLA一投放市場(chǎng)就深受用戶歡迎,其使用量逐年增加。
但是,近幾年人們逐漸發(fā)現(xiàn)VRLA的一些嚴(yán)懲缺點(diǎn),基中最突出的問(wèn)題是使用壽命達(dá)不一廣告壽命時(shí)間。專(zhuān)家分析,影響VRLA壽命的主要原因是:
①正極板腐蝕。廠家一般按正極板腐蝕的速度估算VRLA壽命,但實(shí)際腐蝕速度比設(shè)計(jì)速度快。
②水分損失:按照VRLA設(shè)計(jì)理論,VRLA不會(huì)有水分損耗,但是實(shí)際上安全閥開(kāi)啟時(shí)有少量水蒸氣可以通過(guò)蓄電池殼體滲透溢出。正極板正腐蝕瓜中也消耗水分。因此在目前的技術(shù)水平上,VRLA電池水分損失是不可避免的,而損失后又無(wú)法補(bǔ)充。
VRLA壽命問(wèn)題已引起廣大用戶和有關(guān)廠家的關(guān)注。許多廠家致力于VRLA改進(jìn)設(shè)計(jì)研究,采取了相應(yīng)的措施,并宣布20年的壽命是可以達(dá)到的,不少用戶對(duì)VRLA的信任度減弱,但很少有用戶愿意再繼續(xù)使用普通的鉛酸蓄電池。
我國(guó)部門(mén)使用VRLA的時(shí)間不長(zhǎng),但近年來(lái)使用量突增。我們認(rèn)為,使用VRLA要避免盲目性,對(duì)VRLA潛在的某些缺點(diǎn)要有足夠的認(rèn)識(shí),做到心中有有數(shù),理智地應(yīng)用VRLA,尤其要重視VRLA的壽命問(wèn)題,要充分考慮由于上述壽命問(wèn)題引起的VRLA有效容量降低的因素,選擇蓄電池要留有一定富裕量,以確保供電安全可靠。
集中監(jiān)控
1.集中監(jiān)控的基本概念
通信系統(tǒng)的集中監(jiān)控,就是把同一樞紐通信大樓內(nèi)的各種電源設(shè)備,或雖不在同一大樓,也不在同一城市,但屬同一管理范圍內(nèi),分布在各局所的在線通信電源設(shè)備的運(yùn)行情況集中在一個(gè)監(jiān)測(cè)中心,實(shí)行統(tǒng)一管理。在具體操作上,就是實(shí)行遙信、遙測(cè)和遙控,即所謂實(shí)行三遙。
根據(jù)通信設(shè)備對(duì)電源的要求以及目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平,有以下內(nèi)容必須實(shí)行三遙。
(1)遙信
就是將正在運(yùn)行的通信電源設(shè)備的各狀態(tài),反映到監(jiān)測(cè)中心。如哪一路交流電在工作(還是自備油機(jī)發(fā)電)。電壓、頻率是否正常;直流輸出是否正常,電池處在浮充還是均充狀態(tài),N+1臺(tái)整流器是否均正常運(yùn)行情況及液溫是否政黨和是否有過(guò)放電的情況發(fā)生。
如果自備油機(jī)正在供電,則必須把能反映油機(jī)發(fā)電機(jī)組政黨運(yùn)行的各種信號(hào)送至控制中心。還應(yīng)能及時(shí)了解電池組的運(yùn)行情況及液溫是否正常和是否有過(guò)放電的情況發(fā)生。
(2)遙測(cè)
是根據(jù)遙信獲得的資料,去判斷所發(fā)生的情況,或定期測(cè)試一些必要的技術(shù)數(shù)據(jù),以便分析障礙時(shí)參考。主要內(nèi)容有:
①市電停供后,油機(jī)在多少時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)正常供電?
②市電停電后,油機(jī)尚未啟動(dòng),蓄電池單獨(dú)供電時(shí)間是多少?恢復(fù)供電后,蓄電池要補(bǔ)充(均充),是否與預(yù)設(shè)定的均充時(shí)間相符?
③正在運(yùn)行中的某一臺(tái)整流器發(fā)生障礙時(shí),能遙測(cè)其障礙性質(zhì)。
④能遙測(cè)有用數(shù)據(jù)。如停電時(shí)間、障礙歷時(shí)和次數(shù)、油機(jī)運(yùn)行時(shí)間等等均能自動(dòng)記錄、顯示并打印。
(3)遙控
就是遠(yuǎn)距離操作。如果單從功能來(lái)設(shè)計(jì)遙控,有整流器的開(kāi)、關(guān)機(jī),內(nèi)燃機(jī)的開(kāi)、關(guān)機(jī),市電空氣開(kāi)關(guān)跳閘后的合閘,整流器輸出電壓的調(diào)整,新穎的整流呂穩(wěn)壓精度均達(dá)到±1%,如果發(fā)生總是就是機(jī)器出了故障而需要修理,非遙控所能解決。內(nèi)燃機(jī)的開(kāi)、關(guān)機(jī)和送電也是全自動(dòng)的,而市電進(jìn)線高低壓空氣開(kāi)關(guān)跳閘,電廠規(guī)定要手動(dòng)合閘。因?yàn)槿缱詣?dòng)合閘,一量市電停電后跳閘,來(lái)電后自動(dòng)合閘時(shí),很多用戶的動(dòng)力設(shè)備均處于啟動(dòng)狀態(tài),啟動(dòng)電流為盍電流的5~7倍。這會(huì)迫使電廠第二次超載跳閘,故電廠規(guī)定必須手動(dòng)。手動(dòng)合閘,在時(shí)間上必然會(huì)錯(cuò)開(kāi)(即不在同一時(shí)刻合閘,即能避免上述增大啟動(dòng)電流。為此,遙控的主要任務(wù)是:
①遙控關(guān)機(jī)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)機(jī)器運(yùn)行不正常時(shí)先將該機(jī)遙關(guān),查清情況后再開(kāi)(或修理)。
②遙控開(kāi)機(jī)。包括油機(jī)與整流器組,在市電停供后,如油機(jī)自動(dòng)開(kāi)機(jī)失敗,本來(lái)可就就近用手動(dòng)啟動(dòng),在無(wú)人值守機(jī)房中,就必須遙控啟動(dòng),整流器組也是同理,在自動(dòng)開(kāi)機(jī)失敗時(shí)可用手動(dòng)遙控開(kāi)機(jī)。
2.監(jiān)控系統(tǒng)的形式
(1)集中監(jiān)控系統(tǒng)
主要用于設(shè)備較為集中的供電系統(tǒng)(即傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)),設(shè)備均集中于電力室,可將所有設(shè)備的信號(hào)直接與管理級(jí)計(jì)算機(jī)相聯(lián)。
(2)分散式監(jiān)控系統(tǒng)
主要用于分散式供電體制,即將各通信設(shè)備用的電源設(shè)備,放在通信機(jī)房附近,設(shè)有集中供電的電力室,采用計(jì)算機(jī)控制。應(yīng)設(shè)置前端機(jī)與管理機(jī)。
二級(jí)或二級(jí)以上的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本形式有星形和總線形。
3.監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
以分散監(jiān)控系統(tǒng)為例,一個(gè)二級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本由四大部分組成,即:
①監(jiān)控管理對(duì)象(設(shè)備;②設(shè)備與微機(jī)接口;③前端機(jī)(又稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)控制站);④管理機(jī)(又稱(chēng)上位機(jī))。
以上所指設(shè)備,應(yīng)包括高低壓配電、整流器、直流一直流變換器、蓄電池組、自備油機(jī)發(fā)電機(jī)組、UPS以及整個(gè)直流供電系統(tǒng)。
前端機(jī)主要任務(wù)是數(shù)據(jù)采集,信號(hào)檢測(cè)、直接驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備,通過(guò)接口直接與設(shè)備相連一般與設(shè)備放置于同一現(xiàn)場(chǎng);另一方面,通過(guò)通信口與管理機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)與管理機(jī)的數(shù)據(jù)通信。管理機(jī)的作用是通過(guò)相應(yīng)的通信口與前端機(jī)相邊,向前端機(jī)發(fā)送遙控命令,接收前端機(jī)關(guān)來(lái)的住處和數(shù)據(jù);另外,通過(guò)配置一定的通信接口,可構(gòu)成多級(jí)分布式系統(tǒng),也可通過(guò)一定的適配器或通道,進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理。
4.集中供電與分散供電系統(tǒng)及其監(jiān)控方式
(1)具有監(jiān)控功能的集中供電方式
由于集中供電體制是將所有電力設(shè)備均集中于電力室,配有專(zhuān)職值班技術(shù)人員,故無(wú)需復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng),操作維護(hù)中心不設(shè)在與設(shè)備同一機(jī)房電力室內(nèi)。
(2)分散供電制中的集中監(jiān)控
本機(jī)控制(即前端機(jī))或稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)控制站與設(shè)備安裝在同一機(jī)房?jī)?nèi),通過(guò)交換機(jī)和操作維護(hù)中心(即管理機(jī))相連接。前端機(jī)與設(shè)備之間有接口裝置。從圖中可以看出所有電源架(SAIT)完全相同,每個(gè)電源架是一獨(dú)立單元,可提供一個(gè)通信機(jī)房或一個(gè)通信機(jī)房中的一部分機(jī)架用的電源。每一獨(dú)立單元包括一套200A整流模塊、一套蓄電池組和一套現(xiàn)場(chǎng)操作站(前端機(jī))設(shè)備,圖中標(biāo)稱(chēng)“本機(jī)控制”。這里,除了將交流直接引進(jìn)通信機(jī)房,取消由電力室集中用低壓直流饋線供電外,還可根據(jù)樓板的允許承壓力,將整流模塊和蓄電池分成許多小獨(dú)立單元。因?yàn)檫@種供電方式配合計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控,其機(jī)架數(shù)量是不受限制的。
不間斷電源系統(tǒng)(UPS)
UPS在60年代問(wèn)世以后,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展和應(yīng)用,技術(shù)已趨于成熟和完善,然后在逆變技術(shù)和供電系統(tǒng)方面仍有新的發(fā)展,法國(guó)梅蘭日蘭公司的GALAXY UPS和德國(guó)Pillar公司的靜態(tài)/旋轉(zhuǎn)型UPS引起了人們的注意。
GALAXYUPS是梅蘭日蘭公司1992年底推出的單機(jī)容量為40~300KVA的UPS產(chǎn)品,可6臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行,輸出1200KVA。其中三相逆變器采用雙極型晶體管和PWM技術(shù),選用6個(gè)橋臂逆變電路(常規(guī)電路為3個(gè)橋臂),不需要晶體管并聯(lián),每?jī)蓚(gè)橋臂構(gòu)成一相,每相輸出電壓調(diào)節(jié)互相獨(dú)立,其電氣性能和可靠性有明顯提高,而且?guī)Х蔷性負(fù)載能力強(qiáng)。由于削波頻率、削波方式和晶體管控制方法采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法,有效地減小了晶體管開(kāi)關(guān)損耗,整機(jī)效率在40%~95%額定負(fù)載的范圍內(nèi)達(dá)到了95%。
Pillar公司的靜態(tài)/旋轉(zhuǎn)型UPS的供電系統(tǒng)新穎,綜合了傳統(tǒng)靜態(tài)UPS和旋轉(zhuǎn)UPS的優(yōu)點(diǎn),克服了靜態(tài)UPS過(guò)載能力差和旋轉(zhuǎn)UPS體積大、笨重的缺點(diǎn)。該UPS采用整流器、蓄電池、逆變器和一個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器(即交流電動(dòng)機(jī)與交流發(fā)電機(jī)的組合體),平時(shí)由旋轉(zhuǎn)變壓器向負(fù)載供電,可提供2~3倍額定電流的過(guò)載能力。逆變器故障時(shí),由于旋轉(zhuǎn)變壓器具有慣性可繼續(xù)發(fā)電,故向旁路電源轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)輸出電壓影響很小,保證了真正的不間斷供電。
目前實(shí)際應(yīng)用的UPS絕大部分都屬于傳統(tǒng)靜態(tài)UPS系統(tǒng),傳統(tǒng)靜態(tài)UPS系統(tǒng)至今已使用20多年,技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠,但在UPS內(nèi)部需要經(jīng)過(guò)整流、逆變二級(jí)變換,故輸入諧波電流較大,效率較低。近年來(lái)國(guó)外研制的單極變換UPS系統(tǒng),是UPS系統(tǒng)的一次革命。單級(jí)變換UPS系統(tǒng)由四象限逆變器、蓄電池和電感組成,市電經(jīng)電感直接為負(fù)載供電,逆變器也接在負(fù)載端,通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓和逆變器相對(duì)市電的相角,實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS系統(tǒng)輸出電壓的調(diào)節(jié)心臟對(duì)逆變器從電網(wǎng)吸收的有功電流的控制,從而保證UPS系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定和對(duì)蓄電池充電。(注:當(dāng)電網(wǎng)電壓與逆變器電壓相等而相角超大型前于逆變呂時(shí),有功功率會(huì)從電網(wǎng)經(jīng)逆變器流入蓄電池,給蓄電池充電)。市電停電時(shí),蓄電池放電供給逆變器,負(fù)載由逆變器供電。單極變換UPS系統(tǒng)效率可達(dá)97%,系統(tǒng)取消了整流器,無(wú)輸入諧波電流,所以對(duì)電網(wǎng)和油機(jī)的影響小。目前這種UPS產(chǎn)品容量,單相為0.5~10kVA,三相為100~200kVA。UPS系統(tǒng)逆變技術(shù)方面。從采用器件到控制方法均在不斷更新。逆變器采用的器件有SCRGTO、雙極型晶體管、MOSFET、IGBT等,其中雙極弄晶體管和MOSFET目前應(yīng)用最多,90年代以來(lái),中小功率的UPS開(kāi)始采用IGBT。目前實(shí)際應(yīng)用的逆變器大多采用PWM技術(shù),近年來(lái)采用零電壓轉(zhuǎn)換和零電流轉(zhuǎn)換的LC諧振式逆變器也已研制出來(lái),這是逆變技術(shù)的新發(fā)展。
第二節(jié)通信電源維護(hù)和管理
1 通信電源系統(tǒng)的組成
電源是通信系統(tǒng)的重要組成部分。一個(gè)完整的通信電源系統(tǒng)由5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,也適用所有專(zhuān)網(wǎng)通信和公眾網(wǎng)通信。
一、什么是開(kāi)關(guān)電源?
廣義地說(shuō),凡是用半導(dǎo)體器件作為開(kāi)關(guān),將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)變成為另一形態(tài)的主電路都叫做開(kāi)關(guān)變換器電路,轉(zhuǎn)變時(shí)用自動(dòng)控制閉環(huán)穩(wěn)定輸出并有保護(hù)環(huán)節(jié)的電源則稱(chēng)為開(kāi)關(guān)電源。
二、什么是脈寬調(diào)制法?
DC-DC變換器中的開(kāi)關(guān)都在某一固定頻率下工作,這種保持開(kāi)關(guān)頻率恒定,但改變接通時(shí)間長(zhǎng)短(即脈沖的寬度),使負(fù)載變化時(shí),負(fù)載上電壓變化不大的方法,稱(chēng)為脈寬調(diào)制法(Pulse width modulation)。
開(kāi)關(guān)電源機(jī)柜 開(kāi)關(guān)電源一次、二次下電原理圖
基礎(chǔ)電壓指標(biāo)
§浮充電壓: 在通信電源供電系統(tǒng)中,整流器和蓄電池并接于饋電線上, 當(dāng)市電正常時(shí),由整流器供電,同時(shí)也給蓄電池微小的補(bǔ)充電流。這種供電方式稱(chēng)為浮充。這一過(guò)程中整流器輸出的電壓稱(chēng)為浮充電壓。
§均衡電壓:為了使蓄電池儲(chǔ)備足夠的容量,視需要升高浮充電壓,使流入電池的補(bǔ)充電流增加,稱(chēng)為均衡工作這一過(guò)程中整流器輸出的電壓稱(chēng)為“均衡”電壓。
§終止電壓:一旦市電中斷,整流器停機(jī),蓄電池單獨(dú)向負(fù)荷供電,蓄電池放電允許的最低值,稱(chēng)為終止電壓。
參數(shù)設(shè)置
輸入交流電壓額定電壓:220VAC45~55HZ允許工作范圍187~275VAC
輸出電壓范圍20~30VDC之間可調(diào)浮充電壓:26.7V~27.0V(視電池型號(hào)而定)DC均充電壓:28.2VDC
一次下電電壓22~24VDC推薦值23.5VDC(傳輸節(jié)點(diǎn)站設(shè)定值,非節(jié)點(diǎn)站可取消)
二次下電電壓即電池保護(hù)電壓21.6VDC
充電限流值 電池組容量(Ahr)X10%
模塊限流值 模塊的最大輸出電流值
均充時(shí)間8~10小時(shí)
均充周期30天
均浮充轉(zhuǎn)換電流5~40A
2 通信電源的基本要求和特點(diǎn)
對(duì)通信電源系統(tǒng)的基本要求是可靠性和穩(wěn)定性。一般通信設(shè)備發(fā)生故障的影響面較小,是局部性的,但如果通信電源系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,通信系統(tǒng)將全部中斷,所以電源系統(tǒng)要有備份設(shè)備,電源設(shè)備要有備品備件,市電要有雙路或多路輸入,交流和直流互為備用。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。由于電網(wǎng)分布和利用市電的條件存在千差萬(wàn)別,許多地方的市電電壓波動(dòng)范圍很大。特別是一些變電站、微波站、光通信站、模塊等,有時(shí)交流電壓波動(dòng)范圍達(dá)±30%以上。為提高市電的可用度,要求電源設(shè)備具有更寬的工作電壓范圍,否則就要增加穩(wěn)壓裝置。
3 通信電源的管理
(1)加強(qiáng)對(duì)電源設(shè)備的重視
電源設(shè)備與通信網(wǎng)中的其他設(shè)備(如交換、傳輸?shù)龋┯休^大的不同,本質(zhì)上,電源設(shè)備是機(jī)電設(shè)備而非通信設(shè)備。正因?yàn)槿绱,在通信業(yè)中,它得不到充分的重視,無(wú)論是在組織機(jī)構(gòu)、人員、資金還是管理上,都不能得到相應(yīng)的保證。然而,必須看到,通信電源作為整個(gè)通信電信網(wǎng)的能量保證,它的作用是整體性和全局性的。雖然它不是通信網(wǎng)主流設(shè)備,但它卻是通信網(wǎng)中最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備。
(2)加強(qiáng)電源管理上的專(zhuān)業(yè)化
對(duì)通信電源要求通信網(wǎng)上的各級(jí)管理層次和建設(shè)、維護(hù)方面都應(yīng)該有獨(dú)立的電源專(zhuān)業(yè)管理機(jī)構(gòu)和人員。因?yàn)橥ㄐ烹娫词且粋(gè)專(zhuān)業(yè),而且是個(gè)包括多種系統(tǒng)和學(xué)科的大專(zhuān)業(yè),因此,應(yīng)該對(duì)它作相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)管理,由其他專(zhuān)業(yè)人員來(lái)兼管電源專(zhuān)業(yè)是不夠的,也是不科學(xué)的。
(3)重視通信電源系統(tǒng)初期的設(shè)計(jì)、安裝
電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮容量大小、地理位置、空間布置、未來(lái)發(fā)展,設(shè)備質(zhì)量、工程勘察與設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式選擇、建設(shè)管理、運(yùn)行維護(hù)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān)。其中對(duì)于設(shè)備選擇、方案設(shè)計(jì)、工程管理等環(huán)節(jié)尤其要加強(qiáng)重視和管理。
(4)電源設(shè)備購(gòu)置與維護(hù)的具體措施
1)在購(gòu)置通信電源過(guò)程中,除考慮性價(jià)比外,要考慮高可靠性、多種自動(dòng)保護(hù)功能、寬電壓、良好的均流均衡性能、在線運(yùn)行模式,要考慮是否嚴(yán)格按照ISO-9000質(zhì)量保證體系組織生產(chǎn),另外系統(tǒng)故障率、防雷和電涌措施、交直流配電一體化等都應(yīng)是分析考慮配置的重點(diǎn)。要選用可靠性高的設(shè)備,合理配置備份設(shè)備。
2)供電方式要大力推廣分散供電,要有備品和備份,使用同一種直流電壓的通信設(shè)備,采用兩個(gè)以上的獨(dú)立供電系統(tǒng)。
3)為了盡量縮短設(shè)備的平均故障修復(fù)時(shí)間,要經(jīng)常分析運(yùn)行參數(shù),預(yù)測(cè)故障的發(fā)生,并及時(shí)排除!
4)設(shè)備宜采用模塊化、熱插拔式,便于更換和維修。再一個(gè)就是平時(shí)應(yīng)建立起對(duì)電源故障的應(yīng)急措施,保證可靠供電。最后,要提高技術(shù)維護(hù)水平,大力推廣集中維護(hù)體制。
實(shí)施集中監(jiān)控管理是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),是現(xiàn)代化通信網(wǎng)的需要,也是企業(yè)減員增效的措施之一。隨著通信設(shè)備的日益集成化、小型化,各種電源設(shè)備也要智能化、標(biāo)準(zhǔn)化,符合開(kāi)放式通信協(xié)議。集中監(jiān)控必須逐步實(shí)施,在實(shí)施過(guò)程中,三遙(遙信、遙測(cè)、遙控)點(diǎn)的設(shè)備要合理,決不是越多越好,否則其效果適得其反。
4 加強(qiáng)蓄電池維護(hù)
通信電源涵蓋范圍很廣,它至少應(yīng)包括交流高低壓、自備柴油發(fā)電機(jī)、USP、整流裝置、蓄電池組、防雷接地、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控等這幾大系統(tǒng)。在這幾類(lèi)系統(tǒng)中,直流系統(tǒng)和UPS是直接供給通信負(fù)荷的,因此最為重要。而在這些系統(tǒng)中,蓄電池作為不間斷供電的保證,在整個(gè)電源系統(tǒng)中最為關(guān)鍵。蓄電池不但在交流系統(tǒng)或整流器出現(xiàn)問(wèn)題是保證不間斷供電,而且還能在市電和自備柴油發(fā)電機(jī)正常轉(zhuǎn)換時(shí)提供保證。所以蓄電池是整個(gè)通信電源系統(tǒng)維護(hù)的關(guān)鍵。
在通信電源系統(tǒng)的日常維護(hù)中,蓄電池的維護(hù)測(cè)試和診治是十分煩瑣而又必須十分細(xì)致的事。通信系統(tǒng)現(xiàn)在應(yīng)用較為普遍的免維護(hù)密封式蓄電池,它的日常維護(hù)相對(duì)要簡(jiǎn)單得多。
對(duì)電池維護(hù)時(shí)的事項(xiàng)如下:
蓄電池出廠時(shí)已經(jīng)初充電,不要將正負(fù)極短接,在運(yùn)輸或保存過(guò)程中由于自放電會(huì)損失一部分容量,所以使用前應(yīng)進(jìn)行大充大放以補(bǔ)充電參;搬運(yùn)蓄電池時(shí)要搬運(yùn)電池底部,絕對(duì)不要在端子部用力;絕對(duì)不要打開(kāi)排氣閥;閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池使用前不需檢查液面和加水,不要將蓄電池安放在產(chǎn)生火花物體附近或密封場(chǎng)所;免維護(hù)鉛酸蓄電池橫、正放置均可,但在經(jīng)常震動(dòng)情況下應(yīng)正立使用;相鄰蓄電池接線可緊密一些,但多列并排使用時(shí)為較好散熱,各列間應(yīng)保持在10mm左右;連接好后應(yīng)將各導(dǎo)電體蓋上絕緣蓋并擰緊;充電后若不立即使用,應(yīng)盡量避免放置于高溫環(huán)境,溫度越高,自放電越大;長(zhǎng)期保存后有時(shí)不經(jīng)過(guò)幾次循環(huán)充放電、容量不能充分恢復(fù);放電時(shí),周?chē)鷾囟葢?yīng)控制在-15℃--+45℃范圍內(nèi);充放電裝置必須選擇恒壓限流或具有下降特性的自動(dòng)定電壓裝置,充電電壓精度在±2%以內(nèi)為最好;不論是使用或不使用的蓄電池,都應(yīng)定期(3個(gè)月或6個(gè)月)進(jìn)行充放電;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;如果蓄電池組容量下降到額定容量的60%以下時(shí),可視為壽命終止;在UPS等轉(zhuǎn)換器上使用時(shí),應(yīng)安裝電容器,以防止從轉(zhuǎn)換器來(lái)的返還電流流入電池。
5 結(jié)束語(yǔ)
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(yùn)行環(huán)境,做到管理專(zhuān)業(yè)化、制度化,設(shè)備、技術(shù)先進(jìn)化,操作、維護(hù)現(xiàn)代化,才能保證通信電源系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的安全生產(chǎn)運(yùn)行,確保通信的可靠暢通。
第三節(jié)發(fā)電機(jī)操作流程
關(guān)鍵詞:進(jìn)線斷開(kāi)市電三相短接
一、步驟
1、到達(dá)基站,先用萬(wàn)用表(或試電筆)量進(jìn)線端子,確認(rèn)基站是否停電。
2、確認(rèn)停電后,斷開(kāi)不需發(fā)電的設(shè)備,一般只有空調(diào)設(shè)備。
3、接下來(lái)找到與市電相接的開(kāi)關(guān)或刀閘(低壓220V或380V聯(lián)接到市電端), 將此開(kāi)關(guān)斷開(kāi),這點(diǎn)非常重要。以防止發(fā)電機(jī)電送入供電網(wǎng)而引起發(fā)電機(jī)燒毀。
4、然后在上述開(kāi)關(guān)或刀閘的下端,就是接到基站配電箱的那一端,接上發(fā)電機(jī)輸出線,再次檢查電線的正確性,確保發(fā)電機(jī)的電是與市電斷開(kāi)的。
5、基站市電進(jìn)線是3相4線的市電電源輸入到基站內(nèi)開(kāi)關(guān)電源設(shè)備時(shí),各個(gè)單獨(dú)的電源模塊用的仍是220V,如遇發(fā)電機(jī)輸出是220V的,為保證電源模塊都能正常工作,要將開(kāi)關(guān)或刀閘的下端3相短接,接發(fā)電機(jī)的火線,零線接基站原來(lái)的零線上。此時(shí)一定要思路清晰,有使用380V(3相電)的設(shè)備一定要斷開(kāi)它的進(jìn)線,否則會(huì)引起短路。
6、接好發(fā)電線后,啟動(dòng)發(fā)電機(jī),輸出電源。
二、相關(guān)說(shuō)明
1、發(fā)電工作必須明白發(fā)電供給那些設(shè)備。
2、明白設(shè)備的消耗功率是必須小于發(fā)電機(jī)輸出功率。
3、基站的發(fā)電通過(guò)開(kāi)關(guān)電源變換成直流后,除了給基站設(shè)備(BTS、傳輸設(shè)備)供電外,還要給電池充電,而且通常這部分的電流很大,為電池額定容量的10%,一般為50A~100A。
4、上述的50A~100A是開(kāi)關(guān)電源的控制器為了電池、電源的安全,限制電流向電池充電,由于開(kāi)關(guān)電源的廠家、型號(hào)眾多,功能也不盡相同,有的電源型號(hào)達(dá)不到限流控制的功能,這樣的話,供給電池的電流就會(huì)相當(dāng)大,增加了負(fù)荷,因?yàn)榘l(fā)電機(jī)功率一定的,就會(huì)超負(fù)荷,發(fā)電機(jī)帶不動(dòng)。
三、經(jīng)驗(yàn)(針對(duì)發(fā)電機(jī)帶不動(dòng))
1、關(guān)掉幾個(gè)電源模塊,由此總限制輸出電流,但此時(shí)電源模塊基本是滿負(fù)荷工作,不宜長(zhǎng)時(shí)間工作,所以只能幾個(gè)模塊輪流工作,以防止因模塊長(zhǎng)期過(guò)載工作而燒毀。
2、進(jìn)行操作開(kāi)關(guān)電源控制器,進(jìn)入菜單調(diào)低均充電壓值,經(jīng)驗(yàn)值為調(diào)到24.0~24.5V,緩慢調(diào)高此值,達(dá)到減壓降流的目的,有的開(kāi)關(guān)電源不起作用,但可以一試。
3、斷開(kāi)電池,暫時(shí)不給電池充電,但必須了解清楚可不可以斷開(kāi)電池,比如有傳輸干線設(shè)備、光端機(jī)等重要設(shè)備時(shí),就不能斷開(kāi)電池,此方法不適用。
4、以上方法只是經(jīng)驗(yàn)總結(jié),可以借鑒交叉使用,如不能解決超負(fù)荷問(wèn)題,只有加大發(fā)電機(jī)功率解決。
四、注意事項(xiàng)
1、發(fā)電機(jī)加油時(shí)必須停機(jī)后進(jìn)行,并注意用油安全。2、定期檢查發(fā)電機(jī)機(jī)油,不足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給。
2008-3-21 10:53:18 下載次數(shù): 18
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