提高移動通信電源安全可靠性的主要措施

1 移動通信電源系統(tǒng)的組成

移動通信電源系統(tǒng)一般包括雙回路10 kV高壓系統(tǒng)、10 kV/38 0 V的低壓變配電系統(tǒng)、油機(jī)供電系統(tǒng)、高頻開關(guān)電源系統(tǒng)(直流整流及配電系統(tǒng))、UPS系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、集中監(jiān)控系統(tǒng)等。而在基站供電系統(tǒng)中，一般不包括10 kV高壓系統(tǒng)，通常直接引入當(dāng)?shù)氐?20/38 0 V電源，其他的基本相同。

2 提高移動通信電源安全可靠性的主要措施

根據(jù)移動通信電源系統(tǒng)的組成可知，盡管通信系統(tǒng)的安全可靠性已經(jīng)非常高，但要保證通信設(shè)備長期不間斷供電并不容易，需要我們腳踏實(shí)地，切實(shí)做好各項(xiàng)安全保障工作。下面就如何提高各主要設(shè)備的安全可靠性，從而提高整個(gè)移動通信電源系統(tǒng)安全可靠性的具體措施加以說明。

2.1 高低壓系統(tǒng)

(1)建立真正意義的10 kV雙回路供電系統(tǒng)。要建立真正意義的雙回路供電系統(tǒng)，不能從同一個(gè)變壓器上引入雙回路10 kV供電，而應(yīng)分別從不同的變電所引入10 kV高壓供電，這樣才能提供更可靠的電源。當(dāng)其中一條10 kV線路停止工作時(shí)，另一條10 kV線路仍能及時(shí)供電。

(2)在關(guān)鍵設(shè)備的供電瓶頸采取備份的措施。變壓器、供電開關(guān)、熔絲、電纜實(shí)現(xiàn)互為備用。例如，給整流器、UPS供電的斷路器應(yīng)有兩個(gè)，能夠獨(dú)立供電，當(dāng)主供開關(guān)損壞時(shí)，能夠很快利用備用開關(guān)供電。

(3)實(shí)現(xiàn)三線分離，下走線改為上走線。在布放電纜時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)交流電源線、直流電源線、信號數(shù)據(jù)線三線分離，不得交叉。因?yàn)椴煌碾娎|對耐壓等級不同，絕緣和屏蔽程度也不同，實(shí)現(xiàn)分離后可有效地防止火災(zāi)的發(fā)生和防止電磁干擾。

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)下走線的電纜布放方式存在很多安全隱患，應(yīng)盡量改為上走線。

2.2 整流設(shè)備

在通信電源領(lǐng)域，高頻開關(guān)電源逐步代替了線性整流和相控整流設(shè)備。高頻開關(guān)整流器與相控整流器相比，具有體積小、噪聲低、效率高、功率因數(shù)高、動態(tài)性能好、可靠性高、對電網(wǎng)污染小等優(yōu)點(diǎn)。通信直流電源一般采取正極接地的方式，電壓通常為-48 V。

(1)整流器的正極要可靠地接地，而且直流接地點(diǎn)要與防雷接地網(wǎng)相距5 m 以上，避免雷電的干擾。

(2)要防止整流器的監(jiān)控單元控制整流模塊退出服務(wù)的現(xiàn)象發(fā)生。如果發(fā)生整流器退出服務(wù)的情況，則不能整流輸出，只能靠蓄電池維持。一旦出現(xiàn)整流器退服現(xiàn)象，其后果是蓄電池很快就會放空，造成通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓。其原因主要是控制單元出現(xiàn)了問題。

往往由于高壓關(guān)機(jī)、雷電干擾、軟件/硬件故障等原因引起控制單元保護(hù)性關(guān)閉整流器輸出，只能靠有限的蓄電池維持0.5～2 h ，蓄電池電量放空后，如果整流器還不能正常輸出，通信網(wǎng)絡(luò)一般就癱瘓了。應(yīng)急措施是快速到達(dá)現(xiàn)場，切斷控制單元的控制線或電源線，重新逐個(gè)啟動整流模塊;然后快速搶修監(jiān)控單元，以免整流模塊輸出不正常，引起通信設(shè)備或蓄電池的毀壞。

(3)每一套高頻開關(guān)電源系統(tǒng)都應(yīng)配備一定數(shù)量的開關(guān)電源模塊，防止高壓或強(qiáng)電磁侵入，燒毀在用的模塊。

(4)直流電纜的顏色要統(tǒng)一。

通常直流正極一般用紅色的RVVZ 型電纜，負(fù)極一般用藍(lán)色的RVVZ 型電纜，保護(hù)地線用國際通用的黃綠雙色電纜。這些看似簡單的問題，有的機(jī)房卻不統(tǒng)一，這樣在設(shè)備加電或下電時(shí)，容易造成較大的事故。

(5)能用直流供電的設(shè)備盡量不用交流供電。直流電源的安全可靠性比交流電源好得多;另外，隨著3G 和NG N 的發(fā)展，設(shè)備的精細(xì)化程度越來越高，對電磁干擾的要求也越來越高。因此，在設(shè)備采購或設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用直流供電的設(shè)備。

(6)采用新的供電方式，變集中放置、集中供電為集中放置、分散供電，即將基礎(chǔ)傳輸、交換機(jī)、高層網(wǎng)或較為重要的網(wǎng)與一般業(yè)務(wù)網(wǎng)分開供電。分開后，供電系統(tǒng)相對縮小，易于保證質(zhì)量，提高安全可靠性，減少維護(hù)工作量，防止全局性癱瘓。

2.3 蓄電池

(1)蓄電池宜以閥控式密封鉛酸蓄電池為主。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：使用中幾乎無酸溢出，對環(huán)境和設(shè)備幾乎無污染和腐蝕，可以不單設(shè)蓄電池室，維護(hù)工作量少，可逐層放置，占地面積少。

它的主要缺點(diǎn)是：電池電壓均勻性、一致性較差;使用壽命對環(huán)境溫度、浮充電壓有嚴(yán)格的要求;有些廠商的電池在技術(shù)上還不完善，存在落后電池、滲漏液、極板快速腐蝕、鼓肚等問題;大容量、長壽命使用還需實(shí)踐證明。

(2)蓄電池是應(yīng)急通信電源的生命線，也是導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的重要因素，應(yīng)當(dāng)引起特別重視。

(3)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)落后電池，往往因?yàn)橐粌芍粏误w電池的電壓下降而引起整個(gè)系統(tǒng)電壓迅速下降，從而導(dǎo)致通信中斷。

(4)注意浮動充電參數(shù)：一般電池的充電電壓為2.23 V/單格(25℃)(53.52 V /24PCS);最大充電電流≤0.25C10;溫度補(bǔ)償系數(shù)為-4 m V/℃·單格(以25℃為基點(diǎn))。

(5)注意均衡充電參數(shù)：充電電壓為2.35 V/單格(25℃)(56.4 V/24PCS);最大充電電流≤0 .2 5 C 1 0 ;溫度補(bǔ)償系數(shù)為-4 mV/℃·單格(以25℃為基點(diǎn))。(6)遇到下列情況之一可考慮采用均衡充電：放電容量超過額定容量的20% 以上;擱置不用時(shí)間超過3 個(gè)月;連續(xù)浮充3～6個(gè)月或電池組內(nèi)出現(xiàn)電壓落后的電池。

(7)影響蓄電池使用壽命的主要因素有：環(huán)境溫度、放電次數(shù)(頻度)、放電深度和充電電壓(浮充電流)等。必須注意克服這些因素的影響，才能有效延長蓄電池的使用壽命。

(8 )必須按規(guī)范要求及時(shí)更換蓄電池。蓄電池的更換判據(jù)：如果蓄電池電壓在放出其額定容量8 0%(對照相應(yīng)放電率的容量如C10等參數(shù))之前已低于1.8 V/單格，則應(yīng)考慮加以更換。

(9 )為防止洪澇災(zāi)害，有些地區(qū)的電源室不宜放在一層或地下室。這就要求閥控式密封鉛酸蓄電池安裝時(shí)必須考慮樓板的承重，進(jìn)行承重處理。

2.4 UPS 設(shè)備

(1)對采用UPS供電的負(fù)荷要定期分析，凡是可以選用直流供電的設(shè)備，建議不宜采用交流供電的設(shè)備。

(2)UPS系統(tǒng)故障多發(fā)生在倒換瞬間，主要是由于存在感應(yīng)電動勢，所以要切實(shí)保障倒換的可靠性，必要時(shí)應(yīng)有應(yīng)急措施。

(3)要警惕UPS的蓄電池組高壓危險(xiǎn)，電壓會高達(dá)400 V以上。

(4)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)落后的單體電池。

2.5 發(fā)電機(jī)

(1)要防止啟動電瓶失效。平時(shí)應(yīng)定期檢查維護(hù)啟動電瓶，必要時(shí)備用應(yīng)急啟動電池和充電器。

(2)要備用應(yīng)急柴油，以防止油荒和意外災(zāi)害。

(3)要備用應(yīng)急活動油機(jī)接口，避免發(fā)電機(jī)發(fā)電失敗或切換失敗。

(4)油機(jī)室內(nèi)應(yīng)光線充足、空氣流通，注意清潔、不存放雜物。

根據(jù)環(huán)保要求，還應(yīng)采取必要的降低噪音的措施。

(5)油機(jī)室內(nèi)溫度應(yīng)不低于5℃。若冬季室溫過低(0℃以下)，油機(jī)的水箱內(nèi)應(yīng)添加防凍劑，如未加防凍劑，在油機(jī)停用時(shí)，應(yīng)放出冷卻水;同時(shí)，更換成- 10 號柴油。

(6)機(jī)組及其附近放置的工具、零件及其他物品，開機(jī)前應(yīng)進(jìn)行清理，以免機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生意外危險(xiǎn)。

(7)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)應(yīng)給機(jī)組加熱。

(8 )電壓、頻率(轉(zhuǎn)速)達(dá)到規(guī)定要求并穩(wěn)定運(yùn)行后方可供電。

(9 )當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)油壓低、水溫高、轉(zhuǎn)速高、電壓異常等故障時(shí)，應(yīng)能自動或手動停機(jī)。

(10)當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速過高(飛車)或其他有可能發(fā)生人身事故或設(shè)備危險(xiǎn)情況時(shí)，應(yīng)立即切斷油路和進(jìn)氣路，緊急停機(jī)。