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通信網(wǎng)電源設(shè)備的管理與維護初探
摘要:在實際工作中,通信電源一旦發(fā)生故障,通信系統(tǒng)將全部中斷,因此在通信網(wǎng)中必須保證有高可靠性、高可利用率和抗干擾能力強的電源系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:通信電源;設(shè)備管理;設(shè)備維護;閥控式蓄電池
通信電源的基本任務(wù)是向通信設(shè)備提供不間斷的、符合質(zhì)量要求的電能。它作為通信網(wǎng)的“血脈”,是確保通信暢通的必要條件。要保證現(xiàn)代化通信網(wǎng)全程全網(wǎng)的暢通并做到高可靠、低電磁干擾,低功耗通信電源系統(tǒng)是基礎(chǔ)。
一、加強通信電源管理的專業(yè)化
隨著通信網(wǎng)裝備水平的逐步提高,電源也同樣處在大量引進新設(shè)備、淘汰舊設(shè)備的時期,同時為配合維護體制全專業(yè)、大配套的改革,用了許多新的維護手段,出臺了許多新的維護管理辦法。所以在通信網(wǎng)的各級管理層次及建設(shè)、維護方面都應(yīng)該有獨立的電源專業(yè)管理機構(gòu)和人員。因為通信電源不僅是一個專業(yè),而且是一個包括多種系統(tǒng)和學(xué)科的大專業(yè),由其他專業(yè)的人員來兼管電源專業(yè)是不科學(xué)的,也是不專業(yè)的。因此,要管理和維護好現(xiàn)代化通信網(wǎng),電源專業(yè)同其專業(yè)一樣存在著維護人員素質(zhì)、水平亟待提高的問題。要解決這一問題可以采取以下一些措施:
加強日常及定期管理,根據(jù)新設(shè)備、新技術(shù)的采用及新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)重新制定和完善各項規(guī)章制度。
在新建工程時,要從工程設(shè)計、方案會審、工程實施到驗收竣工各個階段積極參與和把關(guān)。繼續(xù)搞好技術(shù)練兵,加大培訓(xùn)力度。引進電源專業(yè)的高素質(zhì)人才。
二、加強通信電源安全可靠運行的管理與維護
通信電源安全可靠運行是由多種因素和環(huán)節(jié)所決定的,它與設(shè)備質(zhì)量、工程勘察與設(shè)計、運行方式選擇、建設(shè)管理、運行維護管理等各環(huán)節(jié)相關(guān)。其中對于設(shè)備選擇、方案設(shè)計、工程管理等環(huán)節(jié)尤其要加強重視和管理。一個先天不足的通信電源系統(tǒng)將造成通信安全的巨大風(fēng)險和后期人力、物力、財力的巨大重復(fù)投入。
2.1 動力電源
動力電源設(shè)備是所有通信設(shè)備運行的動力之源,其運行狀態(tài)直接影響到通信業(yè)務(wù)能否有效提供。在日常設(shè)備運行中,常存在高壓電源單引入、逆變電源不穩(wěn)定、UPS應(yīng)用不當(dāng)?shù)葐栴},為此應(yīng)做好以下工作:
機房的高壓宜采用雙回路供電,即兩路不同的變電站輸入,以確保供電不間斷。對于給機房通信設(shè)備供電的交直流電源列頭柜,也應(yīng)采用雙路供電,以保障業(yè)務(wù)設(shè)備用電安全。
逆變電源與整流電源應(yīng)采用一體化設(shè)備,以保障安全供電,易于監(jiān)控,同時可減少設(shè)備投資,降低維護工作量。目前,一些通信機房為部分設(shè)備提供220V交流電時,采用2KVA～6KVA的UPS(另帶有220V蓄電池組)供電,單機工作不可靠,成本高。建議使用逆變且與整流功能一體化的電源設(shè)備,其結(jié)構(gòu)為:在整流電源機架的空余子框中插入1KVA～1.5KVA逆變模塊,1個子框一般插3～4個,逆變模塊均流輸出,實現(xiàn)N+1容量冗余,這樣不會因某個模塊出現(xiàn)故障而影響正常供電。逆變模塊的運行監(jiān)控由整流電源的監(jiān)控模塊統(tǒng)一實現(xiàn),從而可節(jié)省機房空間。由于共用原有的-48V蓄電池組,省去了UPS必須另帶其他型號電池組的費用(以16個單體65AH電池為一組,約需1.5萬元)及其維護,并減少了動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換節(jié)點(約需0.4萬元),6KVA的逆變器(4個1.5KVA模塊)比同容量UPS少2萬元,因此1個機房就可減少建設(shè)投資及運行維護成本約4萬元,同時可大幅度減少維護工作量,設(shè)備運行也更安全可靠。同時建議在機房新建通信項目時,不應(yīng)另購小的UPS/逆變器,而應(yīng)使用機房原有的大UPS交流電源,以保障設(shè)備用電可靠,減少故障環(huán)節(jié)。
2.2 蓄電池
蓄電池作為直流(直流系統(tǒng))或交流(UPS系統(tǒng))不間斷供電的保證,在整個系統(tǒng)中最為關(guān)鍵。電池不但在交流系統(tǒng)或整流器出現(xiàn)問題時保證不間斷供電,而且還要在市電正常轉(zhuǎn)換時提供保證。如果電池喪失容量,即使對前端的交流高低壓系統(tǒng)、整流系統(tǒng)等配置管理得再好,在一次正常的市電轉(zhuǎn)換中,都可能造成失電而引致通信故障。因此,應(yīng)把蓄電池的維護管理作為一項重點工作來抓。目前閥控式密封蓄電池以其體積小、電壓穩(wěn)定、無污染、重量輕、放電性能高、維護量小等特點,而成為通信電源系統(tǒng)的首選電池。但在實際使用中,達(dá)不到理論預(yù)期壽命的比比皆是。
2.2.1 影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素
閥控式蓄電池全浮充正常使用壽命在10年以上,理論上可到20年,但在實際使用中,影響閥控式蓄電池使用壽命的因素很多,主要有:
環(huán)境溫度。環(huán)境溫度過高對蓄電池使用壽命的影響很大。溫度升高時,蓄電池的極板腐蝕將加劇,同時將消耗更多的水,從而使電池壽命縮短。蓄電池在25℃的環(huán)境下可獲得較長的壽命,長期運行溫度若升高10℃,使用壽命約降低一半。
過度充電。長期過充電狀態(tài)下,正極因析氧反應(yīng),水被消耗,H+增加,從而導(dǎo)致正極附近酸度增加,板柵腐蝕加速,使板柵變薄加速電池的腐蝕,使電池容量降低;同時因水損耗加劇,將使蓄電池有干涸的危險,從而影響蓄電池壽命。
過度放電。蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后,蓄電池長時間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時,會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體,它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,因此在陰極上形成的硫酸鹽越多,蓄電池的內(nèi)阻越大,電池的充、放電性能就越差,蓄電池的使用壽命就越短。
2.2.2 閥控式蓄電池的正確使用和維護
蓄電池應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥、遠(yuǎn)離熱源處和不易產(chǎn)生火花的地方,安全距離為0.5m以上。在環(huán)境溫度為25℃～0℃內(nèi),每下降1 ℃,其放電容量約下降1%,所以電池宜在15℃～20℃環(huán)境中工作。
要使蓄電池有較長的使用壽命,應(yīng)使用性能良好的自動穩(wěn)壓限流充電設(shè)備。當(dāng)負(fù)載在正常范圍內(nèi)變化時,充電設(shè)備應(yīng)達(dá)到±2%的穩(wěn)壓精度,才能滿足電池說明書中所規(guī)定的要求。浮充使用的蓄電池非工作期間不要停止浮充。
必須嚴(yán)格遵守蓄電池放電后,再充電時的恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電的充電規(guī)律,條件允許的最好使用高頻開關(guān)電源型充電裝置,以便隨時對蓄電池進行智能管理。
新安裝或大修后的閥控式蓄電池組,應(yīng)進行全核對性放電實驗,以后每隔2～3年進行一次核對性放電實驗,運行了6年的閥控式蓄電池,每年作一次核對性放電實驗。若經(jīng)過3次核對性放充電,蓄電池組容量均達(dá)不到額定容量的80%以上,可認(rèn)為此組閥控式蓄電池壽命終止,應(yīng)予以更換。
結(jié)語
雖然通信電源不是通信網(wǎng)的主流設(shè)備,但它卻是整個通信網(wǎng)中最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備。必須看到,通信電源是整個通信網(wǎng)的能量保證,它的作用是整體性和全局性的。在日常維護工作中,要引起足夠的重視,明確工作重點,抓住工作重心,確保重點系統(tǒng)的安全運行,減少因電源引起的通信故障,降低故障的影響程度,從而確保通信網(wǎng)的安全暢通。
參考文獻:
1 阿爾卡特通信電源設(shè)備的使用與維護 于佳亮鐵道通信信號1997-06-17
2 通信電源設(shè)備虛擬試驗技術(shù)研究 哈喜寧北京郵電大學(xué)2009-02-12
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