吉林廣電微波電路供電系統的剖析與維護

王 碩

（吉林省廣播電視局六五二臺，吉林 長春130021）

按《廣播電視微波站（臺）工程設計規范》要求，廣播電視微波站應采用專線供電系統，最好有兩路不同路由的外電接入。只有一路外電的微波站（臺）應配置自備電源（交流發電機）保障全部播傳負荷，無自備電源的微波站（臺）應配備應急移動發電設備的接入端口。微波設備配置冗余的直流供電系統，由外電經開關電源整流器對蓄電池進行浮充供電，蓄電池組在外電中斷或不正常時，能夠保證穩定供電8～24小時，外電供電要有三級避雷，即配電柜，機房引入線和設備之前加裝避雷器。機房供電要采取三相五線制，輸入電壓三相360～420V，單相供電采用三線制，輸入電壓180～250V。零線和地線要嚴格區分，微波設備供電與照明、采暖供電等要嚴格區分，避免其他設備出現故障影響微波設備正常供電。

1 吉林廣電微波電路供電系統剖析

目前網內各大小微波系統的供電系統由立式開關電源柜（大微波站）、嵌入式智能開關電源（小微波站）和蓄電池組成，正常情況下大微波站蓄電池組24小時內、小微波站6小時內可滿足系統正常用電。大微波站配置ZXDU68型開關電源柜，其內部結構由直流配電單元、熔斷器、直流防雷盒、整流模塊、監控單元、整流器空開、380V輸入總空開、N-零線接入點、交流防雷器、交流輸出等組成，其技術指標要求是：交流過壓286V，交流欠壓154V，輸出直流額定-53.5V，直流欠壓-48V，浮充電壓53.5V，均充電壓56.4V，均充周期180天。一次下電46.0V，二次下電45.0V。開關電源柜結構示意圖，如圖1所示。

圖1 開關電源柜結構示意圖

小微波站點配置ZXDU58 B900型嵌入式組合電源，其內部結構由AC交流輸入、AC輸出、DC輸出、電池充放電空開、整流模塊、監控單元等組成，嵌入式組合電源結構圖，如圖2所示。各大小微波站電池組容量按其站點設備需求分別配置了100AH、200AH、300AH、400AH電池組。

通過圖1和圖2可以清楚了解到開關電源內部各部件的安裝位置。其中交流總輸入為380V高壓輸入，整流器供電為220Vac，額定輸出電流為50A（ZXD2400型）、30A（ZXD1500型），50A和30A整流模塊可混插。嵌入式組合電源為交流220V輸入，整流器額定輸出電流為30A（ZXD030型）。熔斷器是一種用于過載和短路保護的器件，當電流超過限定值時熔化，用于分斷負載供電回路，保護其他設備不受影響。直泄防雷盒，由壓敏電阻組成，使監控單元得到有效保護，其泄放能力為10kA，負載與通信電源直流輸出連接距離較近（小于1.5m）時，也能得到直流防雷盒的部分保護。交流防雷器為C級防雷設施，其在整個防雷系統中起重要作用，它通過再次泄流降低線路上的殘壓，即進一步泄放線路上的浪涌電流，從而保護設備。監控單元負責對系統的交流配電單元、直流配電單元、整流器及蓄電池等進行綜合管理，提供信息查詢、系統控制、告警提示、歷史記錄等。

圖2 嵌入式組合電源結構圖

2 日常維護重點

供電系統是保證安全傳輸的首要前提，故此，當站值維人員應時刻關注當地電業局發布的停電及故障信息，做好應急和預防措施，日常應每日檢查當站供電系統的各個關鍵環節，杜絕人為事故，確保安全。供電系統的日常維護主要包括：查看開關電源柜內各連線、接入線有無脫落，柜內有無焦糊現象，監控單元有無告警信息，交流防雷模塊是否變色（正常為綠色，損壞呈現紅色），整流器運行是否良好并定期對整流器進行清潔除塵，清潔工具為毛刷、吹風設備等，盡可能保持整流器內外部清潔，清潔整流器時要逐個順序進行，不得整體拔出。通過整流器的指示燈可以判斷整流器的運行狀況，輸入指示燈（IN）亮綠色，表明整流器有交流輸入；輸出指示燈（OUT）亮綠色，表明整流器有直流輸出，運行正常；限流指示燈（CL）亮黃色，表示整流器是在給蓄電池充電，處于限流狀態，所需電流超過了整流器的限流值，此時整流器輸出電壓低于設定值；故障指示燈（AL）亮紅色，表明整流器出現了故障，不能正常運行，故障產生原因可能是交流輸入電壓過高或過低、風扇損壞或者整流器損壞等，此時監控單元會出現告警，同時整流器輸出指示燈（OUT）熄燈。

3 常見故障現象及處理方法

通過近幾年的運行情況來看，供電系統故障主要集中在雷電感應后，交流避雷器中的防雷模塊部分損壞，整流器損壞；整流器自然老化損壞、風扇損壞；監控單元損壞；內部連線松動、虛接等，具體故障案例及處理方法如下：

故障案例1：2016年8月，王府微波站，反映整流器加不上電，監控單元告警，交流B相缺相，但是外電正常。工程技術人員到達現場用萬用表測試外電來電正常，不缺相，臨時關閉380V外電，查看電源柜內各電源連接線，發現供電總空開輸出處三相線的B相線已松動，接觸不到位，緊固該連接后，外電輸入輸出正常，告警消失，開關電源柜正常啟動，整流器恢復工作，故障排除。

故障案例2：2016年9月，通化站監控單元故障，無顯示內容，重新插拔后無效果，監控單元由當站技術維護人員現場更換后，恢復正常，故障排除。

故障案例3：2020年8月，延吉站監控單元液晶顯示器不正常，時有時無并伴有告警聲，因該站電源柜內監控單元為盒式內置PSU板類型的監控器，工程技術人員攜帶PSU板到達現場后，拆除原PSU板，更換新的PSU板后，告警消失，恢復正常。

故障案例4：交流防雷模塊故障，因微波站地處山區的較多，雷雨季節，高山站雷電感應明顯，防雷模塊損壞現象較為頻繁，近年來，反映該問題的也比較多，通常郵寄新的防雷模塊由當站人員更換即可恢復，告警也即刻消失。

故障案例5：整流器故障，整流器為供電系統的主要器件，該器件存在易受雷擊損壞，以及自然老化損壞現象，通過多年運行維護經驗來看，故障出現后，只要更換新的整流器即可立即恢復。另外，對于只是風扇不轉的整流器，可以只更換風扇即可，沒必要整體更換。再就是各站可根據當站實際需求量來確定整流器的數量，沒必要插太多的模塊，多出的可留作備用。

4 蓄電池的維護

蓄電池組屬于微波供電系統的應急保障設施，很有必要對其加強日常維護。目前大微波站根據站內微波設備數量按其客觀需求分別配置了2V-200AH/300AH/400AH等不同容量的2組蓄電池組，并于2016年進行了整體更換。小微波站均配置了單組12V-100AH電池組。蓄電池在外電供電時，處于浮充狀態，一方面穩定直流供電，另一方面隨時準備為設備供電。外電停電時，完全由蓄電池組供電，故此要求蓄電池要有足夠的電壓和容量。2V蓄電池浮充端電壓2.23～2.27V，最大充電電流0.3CA，均充端電壓2.30～2.40V，最大充電電流0.3CA，蓄電池放電時每只終止電壓不應低于1.9V。12V蓄電池浮充端電壓13.5V～13.8V，均充電壓14.1V～14.4V，蓄電池放電時每只終止電壓不應低于10.8V。為保證電池容量符合要求，日常維護要做到：

（1）做好日常清潔，經常保持蓄電池組外表清潔干燥狀態。清潔時要避免產生靜電，用潮濕的抹布清潔蓄電池，禁止使用酒精、汽油等有機溶劑，也不要使用含有這種物質的抹布抹擦電池。

（2）蓄電池的變化是一個漸進和累積的過程，為保證蓄電池組的良好運行，應進行日常檢測并做好相關記錄。單體和蓄電池組的浮充電壓要每月測試一次，蓄電池外殼溫度和極柱溫度要定期查看。日常要關注蓄電池殼蓋有無變形、滲液等，查看蓄電池極柱、安全閥周圍是否有滲液和酸霧溢出，定期檢查并緊固連接處螺釘，發現松動要及時緊固。

（3）對蓄電池組的檢測要遵循“查隱患，保安全”的原則，嚴格遵循維護規程和蓄電池相關要求進行蓄電池的參數設置和相關操作。通過監控單元查看蓄電池浮充、均充電壓、浮充電流是否正常，發現異常要及時匯報并處理。

（4）蓄電池屬于消耗品，有一定的壽命周期，尤其是經常停電、蓄電池組曾經過放電或頻繁性放電的站點，要核對其放電容量，發現其容量不能滿足使用要求時，要及時匯報，必要時考慮更換。

5 結束語

供電系統是廣播電視微波傳輸電路的生命線，供電系統的好壞直接決定了數字微波電路能否安全優質運行，良好的供電系統是保障廣播電視節目安全傳送與播出的關鍵。各微波站的技術維護人員在日常工作中必須著重關注供電系統的每個環節，對重點部位、關鍵元器件等要細心觀察，重點留意，維護中嚴格遵守操作規程，不斷積累工作經驗，提升業務技能，確保安全。