電力通信網中通信電源故障的分析與維護

成紫薇

（國網江蘇省電力有限公司 東海縣供電分公司，江蘇 東海 222000）

0 引 言

電力通信網承擔著非實時的數據管理和為通信網的運行提供話音服務等任務，具有舉足輕重的作用。隨著通信設備的增多，對通信電源供電穩定性的要求也隨之提高。通信電源受損將會嚴重地影響到通信的穩定和安全。

1 電力通信電源構成和故障分析

1.1 電力通信電源的基本構成

現代電力通信網中通信電源結構可分為4個部分：（1）基礎電源，基礎電源可以長時間穩定地為電力通信網提供電力供應；（2）引入電源，利用外接線路以及其他電源供應設備，如刀閘、變壓器等，為電力通信網分配合理的電能供應；（3）浮充電源，又可稱之為不間斷電源，可以為網絡中的相關設備提供持續電源；（4）交換器電源，協助電能量互換的變換器電源設備，如變壓、變頻器等。

1.2 高頻開關電源失壓故障

電力通信網絡中通信主干線路失壓的主要原因是高頻開關失壓。當通信電源電路板相關控制元件發生松動時，使高頻開關電源交流器完成不了常規的閉合工作，導致線路失壓，失壓會造成整個電力通信網出現工作故障。判斷高頻開關電源的失壓標準是：電源的整流模塊電壓處于零電壓狀態時，可以認定高頻開關電源出現失壓故障。

1.3 告警形式

在目前的電力系統運行中，通信電源設備的告警有常見告警和故障告警2種。常見告警是根據設備在使用過程中所出現的問題進行分類，如通信網在負載不足的情況下，就會產生相應的欠電壓告警。當系統在高溫度下工作，或電池自身溫度高時，就會產生高溫告警。根據電力系統的基本運行狀況，適時發布相應的告警信號。故障告警在電池電壓很低的情況下，很難保證系統的正常工作，會自動關機，顯示出告警的信號。

1.4 故障分析法

當通信電源發生故障時，通常采用性能分析方法和儀器測量方法來進行故障診斷，從而確定故障的本質和原因，為以后的故障處理提供可靠的理論基礎。性能檢測方法是對歷史數據進行細致的比較和分析，以確定故障的真實狀況，并對告警信息進行正確的判定。儀器測量方法是在無法精確判斷故障告警的時候，可以通過相應的儀器來判斷系統的工作狀態，并根據儀器上的異常信號分析出故障的原因。

2 通信網中常見通信電源故障

2.1 蓄電池短路故障

蓄電池對通信網的穩定運行起著至關重要的作用。通信電源中蓄電池一旦短路會導致供電不正常，甚至導致電池爆炸。如果電池組中的電線絕緣層斷裂，那么它就會直接和地面相連，產生對地放電，導致電線過熱，很容易引發火災。要注意的是，要經常檢查和維護電池，并對電池支架進行重新布線，確保它們不會與地面直接接觸。

2.2 高頻開關電源失壓故障

2.2.1 無輸出，保險管正常

這種現象說明開關電源未工作或進入了保護狀態。首先要測量電源控制芯片的啟動腳是否有啟動電壓，若無啟動電壓或者啟動電壓太低，則要檢查啟動電阻和啟動腳外接的元件是否漏電，此時如電源控制芯片正常，經上述檢查可以迅速查到故障。若有啟動電壓，則測量控制芯片的輸出端在開機瞬間是否有高、低電平的跳變，若無跳變，說明控制芯片壞、外圍振蕩電路元件或保護電路有問題，可先代換控制芯片，再檢查外圍元件；若有跳變，—般為開關管不良或損壞。

2.2.2 保險燒或炸毀

主要檢查300 V以上的大濾波電容、整流橋各二極管及開關管等部位，抗干擾電路出問題也會導致保險燒、發黑。需要注意的是：因開關管擊穿導致保險燒一般會把電流檢測電阻和電源控制芯片燒壞。負溫度系數熱敏電阻也很容易和保險—起被燒壞。

2.2.3 有輸出電壓，但輸出電壓過高

這種故障一般來自于穩壓取樣和穩壓控制電路。直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大器，如TL431、光耦、電源控制芯片等電路共同構成—個閉合的控制環路，任何—處出問題就會導致輸出電壓升高。

2.3 電源模塊故障

單一的整流模塊在工作過程中經常會出現整流模塊的失效，使其無法正常工作。造成這些問題的原因有：元器件質量不高、產品使用年限長、高壓雷擊、電網運行條件差。目前的通信電源在正常工作時，通常都會預留一塊備用電源，以防止終端電壓失壓崩塌。

2.4 熔絲熔斷、輸出過壓、交流電壓的非正常告警

當發生保險絲不正常告警時應先對保險絲的斷路進行檢查，同時對 DC配電裝置進行仔細的檢查。當發生過壓告警時，要檢查輸出電壓是不是過高，如果是正常的，則要把監測裝置的輸出電壓警報量設定到最大，看看它設定的過壓告警值是否合理，設定不合理時要及時改正。若電壓真的太高，則必須立即切斷電源，并及時檢查浮充和平均充電電壓，對其進行適當的調節。當出現交流電壓告警時，要對監控裝置的交流電壓進行檢測，確認其是否正確。當電流與設定值不符時，應先切斷交流電源，待通信電源正常后再進行測試[1]。

3 電力通信網中通信電源故障的原因分析

3.1 設計問題

很多生產廠家在進行電源設計的過程中過于關注其穩定性，而對于其他方面的性能沒有深入研究，如在電源緊急預警和備用電池的應用方面。部分電源告警信息無干接點輸出而不能接入調度監控系統，導致無法實時監控通信電源設備運行狀態。所以應該完善設計，讓電源的本身性能全面完善，而不只是在某一個單獨的方面有卓越的表現效果。

3.2 設備問題

通信電源一般儲存在機房中。機房如果沒有合適的溫濕度、防塵等良好環境條件，就會增加通信電源設備運行的負擔，久而久之讓電源設備的性能受到破壞，影響正常的運行效果。所以必須對機房中的設備進行定期維護，提供良好的運行環境，保證通信電源系統的穩定運行[2]。

3.3 管理問題

我國在電力通信的管理方面仍然沒有較完善的制度，也沒有科學的政策引導。所以必須完善管理制度，將通信電源納入通信運行方式管理，推動通信電源管理由“簡單、粗放”向“規范化、精益化”轉變[3]。通過每年春（秋）季安全大檢和專項安全活動開展通信電源隱患排查、整改，才能減少因通信電源出現故障對電網帶來的影響和損失。

4 電力通信網中通信電源故障的維護措施

4.1 做好通信電源系統隱患的排查治理工作

通信電源系統進行管理和維護時要對其進行隱患排查和治理。（1）制定有關的管理體系。做好通信電源檢修現場和設備施工的安全管理，對直流供電的安全性和可靠性進行了全面的驗證，并對各蓄電池的接線進行了檢查，確保了蓄電池的容量滿足通信電源的要求，當有2組蓄電池同時供電時，必須進行告警和傳輸測試。（2）系統管理和維護人員要有很強的責任感。對危險部位的識別、措施和方法進行全面的監督與管理。同時，為了避免人為疏忽和管理缺失影響到整個系統的正常工作，必須事先制定好應對措施，加強操作監護和軟件監控。（3）持續提高通信電源系統的安全性。要定期更新通信電源設備和系統，引進新的通信電源技術，改進告警監控方法，規范相關的監控內容。（4）進行隱患整改。對通信電源設備的配置進行分析，包括“雙電壓”配置、電壓保護配置等，提高電池的性能，確保電池的容量達到一個穩定的水平，并進行隱患排查，確保通信電源的安全[3]。

4.2 完善機房設備，優化設備運行環境

通信電源的故障與設備的質量、性能有關。隨著科技的進步，各種設備也越來越多，為了提高電力通信網的效率，需要對老化、損壞的設備進行更新。一方面，設備的更新和功能的提高對提高通信網的工作效率非常重要，也可以有效降低電力系統的故障。要促進電力工業的健康發展，就需要不斷更新和改進設備，以適應新形勢下的電力工業發展需要。另一方面，在實際維護時對其操作環境進行進一步的優化，以防止其周圍的濕度太高，增加發生故障的概率。同時，還要對主機進行清洗，避免產生大量的粉塵，從而影響到設備的工作效率。除了要確保電源室的環境干凈外，還要對電源室的溫度、濕度進行適當的調節，以確保通信電源的正常工作狀態[4]。

4.3 優化預警體系

考慮到電源在通信網中的重要地位，各電力企業應采用最優告警系統，也可使相關人員及時、準確地獲得故障資料，并進行有效的維護。隨著科學技術的快速發展，人工智能、5G移動通信、互聯網、自動化等前沿技術在各行各業中得到越來越廣泛的應用，電力企業要與時俱進，把先進的技術應用到通信網的運行環境和控制系統中去。對故障的原因進行及時的分析、控制，再由人工進行故障診斷，幫助有關人員迅速地通過遙控來解決通信電源的問題，有效保證了通信電源的穩定安全運行。

4.4 規范設備使用方法

在通信電源的維護中，要想降低人為的影響，就需要對設備的使用方式作出明確的規定。在設備使用過程中，要求有關員工嚴格遵守技術規范和操作規范。特別要正確地設置電源的安裝步驟，減少發生電源故障的概率。另外，為了提高通信電源的穩定性，還必須對材料的選用進行嚴格的審核。在進行通信電源故障檢修時，應著重解決其電纜接口問題。為保證通信網的正常工作，必須科學、合理地進行應急供電，以便在突發情況下保證線路的正常運轉，減少對通信網的影響[5]。

在建設通信網時，工作人員要嚴格地按照通信網的實際情況和運行要求安裝通信設備，在安裝完畢之后還要對設備的安裝進行嚴格檢查，做到萬無一失，保證安裝的準確度和精度，這樣才能降低通信電源故障的發生率。

4.5 蓄電池故障及維護

大部分變電所的事故都是由蓄電池內部的短路引起的。一旦電流發生異常，就會導致電池爆炸，而電池的外部絕緣層也會受到損傷。電池架和地面相連，一旦發生故障，就會引發對地放電，從而引發火災。工作人員在安裝電力通信基站時要注意，電池架不能靠地太近，要盡量遠離地面，以免發生火災。同時，工作人員要對蓄電池進行定期的檢測，發現有損傷，必須及時更換，以保證電池的性能達到最基本的要求。國內的蓄電池都是采用閥控型鉛酸蓄電池，這種蓄電池比傳統的蓄電池性能好很多，可以大幅度降低維護工作量。

5 結 論

通信電源是電力通信網的一個重要組成部分，是通信網安全運行的關鍵。通信電源電壓不穩、電路短路等嚴重影響了電力通信網絡運行的穩定性，分析電力通信網中通信電源故障原因，提出了相應的維護措施, 保障了通信電源的穩定運行。