通信電源

通信電源系統是通信系統的心臟，穩定可靠的通信電源供電系統，是保證通信系統安全、可靠運行的關鍵，一旦通信電源系統故障引起對通信設備的供電中斷，通信設備就無法運行，就會造成通信電路中斷、通信系統癱瘓，從而造成極大的經濟和社會效益損失。因此，通信電源系統在通信系統中佔據十分重要的位置。

對於通信電源而言，買家並不僅限於電信運營商，還有電信設備製造商這個龐大的市場。動力無論是對提供電信服務的運營商，還是對設備研究開發、加工裝配的製造企業都是不可忽視的。中國是世界有名的製造基地，這也客觀上為電源產品造就了強大的市場支柱，這些將無疑幫助通信電源產業順利度過市場的冬天。手機電池是通信電源的重要組成部分，而近幾年手機市場的熱潮一浪高過一浪，通信電源如果能夠適時調整自身的策略，也許還能夠在手機電池領域有所收穫。

若電源系統不能輸出規定電流，電壓超出允許波動範圍，雜音電壓高於允許值時間並持續10s以上者均判定為系統故障。原交流系統中的電壓、頻率或波形畸變超出規定範圍持續時間大於60s者均判定為故障。為此，要保證通信電源系統的可靠性，有條件的通信部門應盡量從兩個不同的地方引入2路市電輸入，並設置2路市電電能自動倒換裝置；所用設備要選用可靠性高的高頻開關整流設備，採用模塊化、熱插拔式結構以便於更換，併合理配置備份設備。任何新技術、新設備未經充分驗證、試運行前均不得進入供電系統。供電方式要大力推廣分散供電，使用同一種直流電壓的通信設備採用兩個以上的獨立供電系統，這也是今後通信網路容量和規模不斷擴大、各種新業引入的新要求。為了盡量縮短設備的平均故障修復時間，要經常分析運行參數，預測故障發生的時間並及時排除。還要提高技術維護水平，採用集中維護、遠程遙信、遙測維護。

實施集中監控管理是網路技術發展的必然趨勢，是現代通信網的要求，也是企業減員增效的有效措施。各種電源設備要智能化、標準化，符合開放式通信協議。在實施過程中，三個要點的設置要合理，絕不是越多越好，要以可靠性、實用性為基本原則，宜簡勿繁。在這一方面我站通過電源系統的遙信、遙測、遠程集中維護等功能，在電源系統發生障礙時，由系統向維護人員自動發出尋呼信息，已經實現了電源無人值守。

電源系統廣泛使用高頻開關電源系統設備，其智能化程度高，電池採用了免維護蓄電池，這雖給用戶帶來了許多便利，但在使用過程中還應在多方面引起注意，確保使用安全。

[1]高頻開關電源系統對環境溫度要求不高，在零下5度～40度都能正常工作，但要求室內清潔、少塵，否則灰塵加上潮濕會引起主機工作紊亂。蓄電池則對溫度要求較高，標準使用溫度為25度，平時不能超過+15度～+30度。若溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度每下降1度，其容量下降1%。其放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低。如果在高溫下長期使用，溫度每增高10度，電池壽命約降低一半。

[2]高頻開關電源系統中設置的參數在使用中不能隨意改變。

[3]按電源系統的使用要求和功率余量大小來分，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長期運行。工作性質決定了電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載或在基本滿載狀態下工作，都會造成整流模塊出故障，嚴重時將損壞變換器。

[4]自備發電機的輸出電壓、波形、頻率和幅度應滿足電源系統對輸入電壓的要求，另外發電機的功率要大於開關電源設備的額定輸入功率，否則，將會造成電源系統設備工作異常或損壞。

[5]由於組合蓄電池組輸出電流很大，存在電擊危險，因此裝卸、改接導電聯接條、輸出線時應特別注意安全，工具應採用絕緣措施，特別是輸出接點應有防觸摸措施。以保人身和設備安全。

[6]不論是在浮充工作狀態還是在放電檢修測試狀態，都要保證電壓、電流符合規定要求。電壓或電流過高可能會造成電池的熱失控或失水，電壓或電流過小會造成電池虧電，這都會影響電池的使用壽命，前者的影響更大。

[7]在任何情況下都應防止電池短路或深度放電，因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深循環壽命越短。在容量試驗或放電檢修中，通常放電達到容量的30%～50%就可以了。

[8]電池應避免大電流充放電，理論上充電時可以接受大電流，但在實際操作中應盡量避免，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，電池內阻增大且溫度升高，嚴重時將造成容量下降，壽命提前終止。

[9]鉛酸蓄電池的容量和電解液的比重是線性關係，通過測量比重可以了解電池的存儲能量情況。閥控式密封蓄電池是貧液電池，且無法進行電解液比重測量，所以如何判定它的好壞，預測貯備容量已成為當今業界的一大難題。用電導儀測電池的內阻是判定蓄電池好壞的一種有參考價值的方法，但尚不能準確測定電池的好壞程度。最可靠的方法還是放電法。

[10]在可靠性、經濟性、可使用性、維護性等方面綜合比較，應選用四衝程油機為原動機發電機組。四衝程油機結構簡單，採用多缸均衡做功、增壓等一系列成熟技術適合於大容量機組的要求。其噪音小、污染小、性價比高。使用中把機組產生的熱量排到室外，保證機組周圍環境濕度不超過指標要求。

高頻開關電源設備在正常使用情況下，主機的維護工作量很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候乾燥的地區，空氣中的灰粒較多，灰塵將在機內沉積，當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，併發生不準確告警。另大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時檢查各連接件和插接件有無鬆動和接觸不牢的情況。

由於整流器對瞬時脈衝干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈衝。蓄電池除有存儲直流電能的功能外，其等效電容量的大小與蓄能電池容量大小成正比。因此，維護檢修蓄電池的工作是非常重要的，雖說蓄電池組都採用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但因工作狀態對電池的影響並沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，所以蓄電池的工作全部是在浮充狀態，在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前應先對電池組進行均衡充電，以達全組電池的均衡。放電過程中如有一隻達到放電終止電壓時，應停止放電，繼續放電須先排除落後電池后再放。核對性放電不是追求放出容量的百分比，而是關注並發現和處理落後電池，經對落後電池處理后再作核對性放電實驗。這樣可防止事故，以免放電中落後電池惡化為反極電池。平時每組電池至少應有8隻電池作標示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標示電池應定期測量並做好記錄。在日常維護中需經常檢查的項目有：清潔並檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無鬆動腐蝕現象，檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機設備是否正常等。免維護電池要做到運行、日常管理周到、細緻和規範，保證設備保持良好的運行狀況，從而延長使用年限；保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運行和人員的安全可靠。這是電池維護的目的，也是電池運行規程中包括的內容和運行規則。當電池組中發現電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時，應及時採用相應的方法恢復和修復，對不能恢復和修復的電池要換掉。但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池連在一起，否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換，以免影響到電源系統和設備主機。

當電源系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是電源系統，是主機還是電池組。雖說開關電源系統主機有故障自檢功能，但它對面而不對點，對更換配件很方便，但要維修故障點，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發生故障，顯示的故障內容則可能有誤。

對主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因並排除故障后才能重新啟動，否則會接連發生相同的故障。再好的設備也有壽命期，也會出現各類故障，但維護工作做得好可以延長壽命並減少故障的發生，不要因為高智能、免維護而忽略了本應進行的維護工作，預防在任何時候都是安全運行的重要保障。

基站開關電源維護：

對於維護區域內出現的任何影響基站設備正常運行一級、二級故障的開關電源設備，應確保在6小時之內予以修復或應急處理降低成三級、四級故障或替換，保證開關電源設備恢復正常運行。

通信電源主要特點:

1)輸入電網範圍寬;2)直流輸出電壓連續可調;3)穩壓精度高;4)輸出雜音紋波小;5)智能風扇保護功能強;6)輸出功率限制保護過流、短路保護;7)輸入過壓、欠壓保護;8)輸出過壓保護;9)溫度過高保護;10)效率高、體積小、重量輕。可提供19英寸機架式及立式。

通信電源主要規格：

產品機櫃是一個封閉的鐵箱體，當鐵箱體在夏日陽光的暴晒下，太陽輻射熱量就會通過被曬表面傳入箱內，箱內溫度就會上升，這樣就會導致產品的整流模塊或逆變模塊、UPS因過溫保護關機。同時箱內溫度過高，對蓄電池是非常不利，不論吸附式還是膠體式密封鉛酸電池都會因高溫造成電池介質內的水分遺失。電池介質水分不足，電池轉換效率就會下降，最終導致電池失效無輸出。

產品放在野外，防水是必須的，但是如果產品只滿足IPX3(淋雨)防護等級是不夠的，需要有預防暴風雨(雪)、雷陣雨時的雨水的入侵。

防水保護只考慮對雨水的預防，不需考慮對水浸的預防。個別地區，如常有洪澇災害發生，應將室外通信站的平台建在2米以上或其它高地上，確保通信站各設備不會在災害時浸泡在水中。

雖然對通信電源設備而言有一些灰塵入侵不會影響源設備的功能，但當設備安置在室外時，灰塵的入侵就嚴重多了。過多的灰塵入侵是會影響產品壽命或產品功能的。尤其在我國北方地區，沙塵暴時有發生，如產品有可能處在沙塵暴的侵襲中，就必須要有防塵保護措施。

灰塵是無縫不入的，所以防塵與產品機櫃的結構、封裝措施密切相關。整流模塊工作效率在90%左右，逆變模塊(UPS),DC/DC模塊工作效率在80%以上，同時蓄電池在充電或放電時，都會發熱，這就意味有10%～20%的能量必須以熱能方式向外散發。室外通信電源系統產品內部熱能向外散發的方式有二種：通風散熱和外殼散熱。因此機櫃的設計基本可有二種方式:

用風扇強迫排出熱空氣。

這樣產品系統在防塵上是開放的，為了防塵，應在進風口和出風口處安裝防塵過濾網。由於過濾網是很容易被灰塵堵塞，一旦堵塞，排熱就失效，電源就有可能因熱量不能散發，內部溫度上升導致過溫關機保護。所以必須定期清除過濾網上灰塵，以防濾網堵塞。

將產品各種電路封裝起來，完全利用封裝外殼散熱，這樣可以非常良好地防塵。

由於產品內裝有鉛酸電池，這些電池雖標稱是密封的，實際上還是一直有微量的腐蝕性氣體(H2SO4)散發出來。如將電池、電路密封在一起，天長日久這些微量的腐蝕氣體就會腐蝕電路，降低產品壽命，所以只能將產品各模塊、電路封閉在一起。

室外通信站(點)必須安裝避雷針(網)。在交流電網到室外通信站(點)的線路上，也必須安裝避雷器。根據IEC 1213<<閃電電磁脈衝的防護>>標準分析，室外通信電源系統產品應處於LPZ1區，是感應雷擊防護區，所以產品應在交流輸入端處配置C級防雷器(20KA,8/20μs)。

我國東南沿海的颱風、西北地區的狂風都很厲害，所以室外通信電源系統產品(包括像防晒隔熱罩等機櫃外部裝置)和產品在平台上的安裝應能抗風速≧50m/s(或不小於15級風)的颶風衝擊。

為確保產品長期安全可靠的運行，防潮、防霉、防鹽霧也是十分必要的。

潮氣、黴菌、鹽霧對產品損傷最嚴重的是印刷線路板(PCB),採用防潮絕緣膠(漆)塗蓋在PCB上及其它裸露導電體上，以達到防護作用。同樣，用防潮絕緣膠(漆)隔絕潮氣、黴菌、鹽霧與電路的接觸，以此達到保護作用。

必須說明的是，除潮氣在雨天室外可能比室內嚴重，黴菌和鹽霧室外環境並不比室內嚴重，只是為提高可靠性而採取措施。所以，對產品的安規要求也只需同室內一樣，無須增加污染等級要求。

防鏽(防氧化)保護

鋼鐵材料，在室外通信電源系統產品的使用是不可避免的，尤其是機殼，裸露支架等在露天日晒雨淋，很容易生鏽，由此要求鐵質機殼、支架至少有雙重防鏽措施。

如果採用鋁合金做機殼、支架，鋁合金表面應做防氧化的鈍化處理。

防盜保護

產品置於野外，防盜也是必須的，產品機櫃門應用專用鑰匙開啟，門上裝有門禁告警感測器，門異常開啟后，告警信號立即傳出。

通信電源產業鏈從價值鏈上下游角度來看主要分為：原材料、設備製造、代理、工程諮詢設計、施工、監理、工程投資。

通信電源產業鏈從企業鏈、上下游角度來看主要分為：原材料提供商、設備製造商、機電設備代理商、電信工程諮詢設計院、電信工程施工、電信工程監理、電信運營商。

從空間鏈的角度來看，國內通信電源產業集中在珠三角、長三角、北京地區；國外主要集中在中歐國家和美國，後者佔了通信電源市場份額的60%.

產業鏈現狀與問題

設備製造環節存在如下問題：

(1)原始創新不足，國外產品壟斷市場

(2)通信電源行業需要正本清源

從電信運營商方面來看通信電源存在以下發展瓶頸：

(1)鉛酸電池污染嚴重

(2)電源設備佔用面積大，空間浪費嚴重

產業鏈發展趨勢

從設備製造商方面來分析，電源產業有如下發展趨勢：

(1)節能環保儲能設備將大行其道

(2)通信電源的效益“天花板效應”

(3)國內產業也在逐步發展

從電信運營商方面來分析，電源產業有如下發展趨勢：

(1)通信電源供電往高壓發展

(2)電源小型化、高功率密度需求增大

從諮詢設計商方面來分析，電源產業有如下發展趨勢：

(1)協調節能減排的趨勢

(2)一體化設計專業融合趨勢

(3)新業務單元趨勢：中立、客觀的第三方檢測機構

(4)通信電源設計：往低壓配電設計方向發展

(5)引領IDC建設新範式

總之，通信電源是支撐我國信息化的關鍵基礎設施；加強自主創新、注重節能環保可以促進產業的健康發展；國家應該針對通信電源制定相應規劃，從產業布局、政策扶持、創新激勵上拿出更多更好的政策。

圖書信息基本信息

書名：通信電源

作　者：張雷霆

出版社：人民郵電出版社

出版時間：2009年02月

ISBN:9787115192059

開本：16開

定價:29.80元 內容簡介

根據通信電源系統的總體結構，《通信電源》分成概述、交流系統篇、直流系統篇和綜合測試篇。在概述中介紹通信電源系統的總體概念，簡要說明各分支專業如何組成一個整體，構成一個滿足通信正常運行所要求的電源系統；交流系統篇介紹高低壓配電、油機、交流配電、空調；直流系統篇介紹整流、蓄電池、UPS、直配；綜合測試篇介紹接地防雷、監控，以及通信電源系統的日常測試維護原理和步驟。第1章至第11章在編排上考慮到認知規律的順序，首先提出若干典型工作任務，並且包含所需知識、能力、參考行動計劃、參考操作步驟、檢查評估等子項，在每章的第二部分配套完成典型工作任務所需的理論專業知識。這樣編排有利於提高讀者學習的主動性，達到提升職業崗位能力的目的。

《通信電源》適合高職高專通信專業作為教材使用，也可供從事通信電源及集中監控系統維護和管理的人員參考。

圖書目錄

第一篇：交流系統篇

第1章　高低壓配電　1

第2章　油機發電系統　38

第3章　交流配電　60

第4章　空調設備　69

第二篇：直流系統篇

第5章　整流與變換設備　98

第6章　蓄電池　125

第7章　UPS　151

第8章　直流配電　174

第三篇：綜合測試篇

第9章　通信接地與防雷　186

第10章　通信電源與環境集中監控　208

第11章　通信電源系統日常維護測試　235

參考文獻　270

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