通信電源設備的使用與維護關鍵技術研究

李佩靜

（中國人民解放軍空軍工程大學信息與導航學院四大隊十三隊 陜西省西安市 710077）

1 通信電源設備概述

通信電源之于通信系統的作用類似于心臟之于人體。通信電源設備是通信電源電力資源供應質量、電力資源無波動或小波動供應的保障，間接影響著整個通信系統運行質量。通俗而言，通信電源設備就是與通信電源供應、輸送、變換相關的設備，包括發電機組（油機發電機組）、高低壓配電系統及直流供電系統（高低壓配電系統、交流市電引入線路、直流供電系統等）、蓄電池三大類別，還包括整流器、UPS（不間斷電源）、直流變換器以及不同種類的交流直流配電屏[1]。

2 通信電源設備的類別

2.1 發電機組

油機發電機組是市電備用電源、應急電源，可以將380V 交流電源輸出到低壓配電柜。進而經切換開關，進行備用電源、市電的切換。在市電出現故障停止輸送時，通常由發電機組作為交流電供應方，可以保證交流電力能源供應的不間斷性。

2.2 高低壓配電系統及直流供電系統

高低壓配電系統、交流市電引入線路、直流供電系統等是通信電源供配電模塊的主要組成。其中高低壓配電系統主要負責將通信企業變電站所輸入的35kV 以上、220kV 以下電壓經降低至10kV。進而經高壓進線柜、計量柜、避雷柜、出線柜引入變壓器高壓側。以發電機發出的3.15～15.75kV 電能為例，經過升壓變壓器，可以轉換為35～220kV 電能，經過降壓變壓器，則可以轉換為10kV 電能，再經過降壓變壓器，可以獲得380/220V 電能。而低壓配電設備用于變壓器低壓側出線經電容補償柜、其他出線柜進低壓進線柜，達到匯集、配置電力能源的目的[2]。

直流供電系統是為通信站點供給-48V（首選）、±24V（過渡）直流基礎電源的電力能源供應系統。實際運行過程中，鑒于±24V直流基礎電源具有過渡性質，在新建系統中不再使用，一般需利用直流-直流變換器，將-48V 直流基礎電源轉變為其他直流電壓種類的電源。

2.3 蓄電池

蓄電池是提供交流、直流備用電源的設備，可以將-48V 電源提供給整流器，進而經直流配電屏將-48V 直流電分配至各通信機房設備直流配電屏、直流用電設備。或者將380/220V 電源提供給UPS，輸出不間斷交流電源。

3 通信電源設備的使用方法

3.1 發電機組使用方法

3.1.1 啟動前準備在發電機組正式運行前，應以通風、冷卻為著手點，以確保空氣暢通無阻為主旨，合理設計發電機組存放室的進入端口、流出端口，避免因發電機組溫度過高而引發的設備停止運行故障[3]。

3.1.2 啟動操作

油機發電機組運行階段，兩次燃油噴射間隙的運行被稱之為一個工作循環，涉及了活塞的吸氣、膨脹、壓縮、排氣四個沖程。根據各沖程運行特點，可以采取恰當的操作方法。一般在油機發電機組啟動前，使用者需要對油箱內油量充足與否、油管完好性、油管接頭滲漏與否以及風扇皮帶松緊恰當性、冷卻系統水量清潔度及充足性、輸出線路導線絕緣性、內燃機以發電機傳動件連接可靠性、儀表有效性進行逐一檢查。在確認無誤后，低速度運轉3min～5min等待機油壓輪、溫度達到正常水平。調高機組速度，同時觀察發電機組速度上升階段異常聲響存在與否、整流子上電刷與滑環電刷接觸良好性、是否出現冒火花現象等。在確認無誤后等待運轉平穩（頻率、電壓均達到額定數值，發電機功率因數低于遲相0.95，頻率值變動范圍低于0.50Hz），反之則需要停機檢查。

3.1.3 停機操作

若需要停止使用發電機組，技術人員應依據逐步減少荷載的原則，預先切斷各電力能源供應分路主開關。隨后進行發電機供電主開關切斷，促使勵磁變阻器回歸到電阻最大值方位。在電壓降低至最低水平后，進行勵磁開關、中性點接地開關切斷操作。最終關停內燃機運轉開關。

3.2 高低壓配電系統及直流供電系統使用方法

3.2.1 投運準備

在高低壓配電系統及直流供電系統及線路投運前，使用者應進行冷卻風道出入口、環境清潔度、電源柜內一次及二次設備連接完好性的注意檢查，為設備投運做好準備。在設備正式投運時，技術人員需要對直流電源供電系統充電模塊輸入輸出端連接完好性、高壓配電器與低壓配電器連接完好性、各端交流直流輸入輸出電壓、指示燈功能進行逐一檢查。

3.2.2 啟動操作

在確認無誤之后，可以合上充電模塊、配電側輸入開關，或者按下啟動按鈕，根據要求進行系統有關參數的調整。

3.2.3 停運操作

在停運操作時，技術人員應松開開關機按鈕，對輸出電壓及電流進行檢查。在確認兩者均為0 后，進行充電模塊、配電側開關的斷開操作。

3.3 蓄電池使用方法

3.3.1 啟動準備

在蓄電池設備使用過程中，使用者首先應進行蓄電池存放環境的清理，保證環境無灰塵。同時將蓄電池放置在距離熱源、易出現火花放電物體較遠的無陽光直射區域，并調整蓄電池使用環境在15.00℃以上、20.00℃以下，防控因運行環境過高而引發的蓄電池容量下降、壽命縮短問題。

3.3.2 充放電操作

在充放電操作時，技術人員應根據清單進行電池數量、型號清點，同時檢查并確認電池外殼無破損、電氣連接無松動、開路電壓與標準相符。隨后接通電源，對電池進行均衡充電，在其轉入浮充電狀態后正式投入運行。控制浮充電是蓄電池使用的重點。相關人員應優先性能優良的自動穩壓限流充電設備，以恒壓方式，對蓄電池進行浮充電。同時嚴格控制蓄電池浮充電上限、下限，避免補充蓄電池自損耗電期間出現充電電壓超出限值情況。放電操作則與上述操作過程相反[4]。

3.3.3 其他操作

若需要進行蓄電池串聯操作，相關人員應避免串聯容量不一、廠家不一或者性能不一的蓄電池，保證蓄電池容量一定。同時根據使用中單體電池表現，進行落后單體電池的及時替換，為通信電源系統、設備的無故障、無波動運行提供支持[5]。

4 通信電源設備的維護關鍵技術

4.1 發電機組維護關鍵技術

4.1.1 目測法

設備維護人員應以發電機組啟動電池為重點，以試機為契機，進行時期規律的檢查作業。具體檢查對象為：發電機組啟動電池的浮充電壓、蒸餾水量、電解液比重（大于等于1.28）、連接件牢固性等。以便預先獲知潛在不利因子，防控故障出現。

4.1.2 兆歐表法

在發電機組維護作業開展過程中，除了及時清理機組周邊環境保證散熱良好外，還需要以油機發電機組啟動怠速為切入點，進行電機轉子運轉聲響監聽，在發現雜音的第一時間停機，利用兆歐表法檢查，確定有效的維護措施。以發電機繞組為例，其日常維護的重點為清潔、防機械損傷、防潮、防過載過熱。技術人員可以利用兆歐表，進行絕緣電阻測試，判定發電機繞組是否出現絕緣故障[6]。具體操作時，技術人員可以輕輕拿起兆歐表并將其放置在發電機組周邊。在兆歐表指針指向“0”時，依據每分鐘120r 的速度緩慢遙轉發電機搖柄，開始測量。一般需要分別在實際冷狀態下、實際熱狀態下對同步電機的勵磁繞組、定子繞組以及電流互感器繞組、電抗器繞組等進行檢查，讀取儀表指針穩定后的讀數，獲取讀數后將對地放電后被測發電機繞組測量線拆除。

4.2 高低壓配電系統及直流供電系統維護關鍵技術

4.2.1 直流供電系統維護技術

在直流供電系統運行過程中，維護人員應定期對各端進行交流輸入輸出電壓、直流輸入輸出電壓、交直流輸入輸出電壓（或電流）標記顯示準確性、保護信號正常與否、運行噪音有無異常、絕緣狀態是否良好進行全面檢查、監視。同時定期對充電裝置輸出電壓、電流精度、指示儀表、整定參數進行校對，并開展高頻開關電源型充電裝置的均流不平衡度、穩壓、穩波、穩流系數測試。若個別供配電模塊出現故障，故障模塊會自動退出運行，不會波及整個系統。但是在出現監控致使整組供配電模塊無輸出情況，特別是高低壓配電裝置整組無輸出情況，就需要第一時間接入備用裝置，并及時與供應端溝通。

4.2.2 高低壓配電設備維護技術

對于高壓配電裝置，維護人員應對高壓電纜、分支高壓電纜過流過熱現象以及異味情況、熔斷器及觸頭接觸良好性、變壓器接地良好性、三相電輸入輸出正常與否進行逐一檢查。同時每間隔一個星期進行一次地面清掃[7]。每年五月份、十月份進行一次裝置停電清掃、全面檢查；對于低壓配電裝置，除了每天進行兩次低壓電纜連接點過熱、三相負荷平衡與否、絕緣子損傷與否檢查外，還需要每間隔6 個月進行一次或以上的停機清掃。一般需要在夏季、冬季高峰負荷到來前開展，比如，每年五月份、十月份。同時利用清掃機會，對母排、各空開螺釘緊固性進行再次檢查。

4.3 蓄電池放電實驗容量測試技術

在蓄電池運行期間，極易出現部分電池能效下降或者失去能效情況[8]。為了保證蓄電池維護作業及時開展，維護人員應在每間隔3 個月進行一次蓄電池漏液、鼓脹、連接銹蝕、電壓失穩、溫度超標問題調查的基礎上，每間隔12 個月進行一次放電實驗容量測試。測試前，需要準備好與蓄電池容量相符的放電測試儀，對發電機組狀況、燃油情況進行逐一檢查。同時結合區域市電供應規律，選擇停電率較低的時期充滿蓄電池，做好實驗準備。進而拔除被測試高頻開關電源系統中一組蓄電池保險并斷開正極連接線，促使蓄電池脫離以往系統[9]。依據《電源維護作業標準》DY-10-0000 關于接線圖的要求，將放電測試儀安裝在被測試蓄電池兩端，設定恒定電流放電（10 小時率），以蓄電池端電壓為43.2V 為放電截止條件。從放電開始到截止時間達到前，進行蓄電池溫度、單只電池電壓、端電壓的逐一記錄，并每間隔一個小時進行一次每只電壓、溫度的測量。最終判斷蓄電池容量是否超出80.00%額定容量，若超出則合格，反之則不合格。對于不合格的蓄電池，需要在分析原因的基礎上，進行整治、更換。

5 總結

綜上所述，通信電源是保證通信系統無風險運行的關鍵，一旦通信電源設備出現障礙，就會引發通信電路中斷乃至系統癱瘓等重大風險損失。因此，通信系統維護人員應加強對通信電源設備維護管理的重視。從使用入手，嚴格約束設備使用者不合規行為，規避設備使用階段風險因子。進而根據發電機組、高低壓配電系統及直流供電系統、蓄電池運行特點，采取針對性運行維護技術，保證發電機組、高低壓配電系統及直流供電系統、蓄電池優良功效的順利發揮。