移動通信電源可靠性提高方案

1 移動通信電源系統的組成

　　移動通信電源系統一般包括雙回路10 kV高壓系統、10 kV/38 0 V的低壓變配電系統、油機供電系統、高頻開關電源系統(直流整流及配電系統)、UPS系統、防雷接地系統、集中監控系統等。而在基站供電系統中，一般不包括10 kV高壓系統，通常直接引入當地的220/38 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

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

　　2.1 高低壓系統

　　(1)建立真正意義的10 kV雙回路供電系統。要建立真正意義的雙回路供電系統，不能從同一個變壓器上引入雙回路10 kV供電，而應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。當其中一條10 kV線路停止工作時，另一條10 kV線路仍能及時供電。

　　(2)在關鍵設備的供電瓶頸采取備份的措施。變壓器、供電開關、熔絲、電纜實現互為備用。例如，給整流器、UPS供電的斷路器應有兩個，能夠獨立供電，當主供開關損壞時，能夠很快利用備用開關供電。

　　(3)實現三線分離，下走線改為上走線。在布放電纜時，應實現交流電源線、直流電源線、信號數據線三線分離，不得交叉。因為不同的電纜對耐壓等級不同，絕緣和屏蔽程度也不同，實現分離后可有效地防止火災的發生和防止電磁干擾。

　　根據以往經驗，發現下走線的電纜布放方式存在很多安全隱患，應盡量改為上走線。

　　2.2 整流設備

　　在通信電源領域，高頻開關電源逐步代替了線性整流和相控整流設備。高頻開關整流器與相控整流器相比，具有體積小、噪聲低、效率高、功率因數高、動態性能好、可靠性高、對電網污染小等優點。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，而且直流接地點要與防雷接地網相距5 m 以上，避免雷電的干擾。

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

　　往往由于高壓關機、雷電干擾、軟件/硬件故障等原因引起控制單元保護性關閉整流器輸出，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，通信網絡一般就癱瘓了。應急措施是快速到達現場，切斷控制單元的控制線或電源線，重新逐個啟動整流模塊;然后快速搶修監控單元，以免整流模塊輸出不正常，引起通信設備或蓄電池的毀壞。

　　(3)每一套高頻開關電源系統都應配備一定數量的開關電源模塊，防止高壓或強電磁侵入，燒毀在用的模塊。

　　(4)直流電纜的顏色要統一。

　　通常直流正極一般用紅色的RVVZ 型電纜，負極一般用藍色的RVVZ 型電纜，保護地線用國際通用的黃綠雙色電纜。這些看似簡單的問題，有的機房卻不統一，這樣在設備加電或下電時，容易造成較大的事故。

　　(5)能用直流供電的設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 的發展，設備的精細化程度越來越高，對電磁干擾的要求也越來越高。因此，在設備采購或設計時應盡量采用直流供電的設備。

　　(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，即將基礎傳輸、交換機、高層網或較為重要的網與一般業務網分開供電。分開后，供電系統相對縮小，易于保證質量，提高安全可靠性，減少維護工作量，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。它的主要優點是：使用中幾乎無酸溢出，對環境和設備幾乎無污染和腐蝕，可以不單設蓄電池室，維護工作量少，可逐層放置，占地面積少。

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

　　(2)蓄電池是應急通信電源的生命線，也是導致系統癱瘓的重要因素，應當引起特別重視。

　　(3)要及時發現落后電池，往往因為一兩只單體電池的電壓下降而引起整個系統電壓迅速下降，從而導致通信中斷。

　　(4)注意浮動充電參數：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;溫度補償系數為-4 m V/℃·單格(以25℃為基點)。

　　(5)注意均衡充電參數：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 ;溫度補償系數為-4 mV/℃·單格(以25℃為基點)。(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;擱置不用時間超過3 個月;連續浮充3～6個月或電池組內出現電壓落后的電池。

　　(7)影響蓄電池使用壽命的主要因素有：環境溫度、放電次數(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 )必須按規范要求及時更換蓄電池。蓄電池的更換判據：如果蓄電池電壓在放出其額定容量8 0%(對照相應放電率的容量如C10等參數)之前已低于1.8 V/單格，則應考慮加以更換。

　　(9 )為防止洪澇災害，有些地區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必須考慮樓板的承重，進行承重處理。

　　2.4 UPS 設備

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

　　(2)UPS系統故障多發生在倒換瞬間，主要是由于存在感應電動勢，所以要切實保障倒換的可靠性，必要時應有應急措施。

　　(3)要警惕UPS的蓄電池組高壓危險，電壓會高達400 V以上。

　　(4)要及時發現落后的單體電池。

　　2.5 發電機

　　(1)要防止啟動電瓶失效。平時應定期檢查維護啟動電瓶，必要時備用應急啟動電池和充電器。

　　(2)要備用應急柴油，以防止油荒和意外災害。

　　(3)要備用應急活動油機接口，避免發電機發電失敗或切換失敗。

　　(4)油機室內應光線充足、空氣流通，注意清潔、不存放雜物。

　　根據環保要求，還應采取必要的降低噪音的措施。

　　(5)油機室內溫度應不低于5℃。若冬季室溫過低(0℃以下)，油機的水箱內應添加防凍劑，如未加防凍劑，在油機停用時，應放出冷卻水;同時，更換成- 10 號柴油。

　　(6)機組及其附近放置的工具、零件及其他物品，開機前應進行清理，以免機組運轉時發生意外危險。

　　(7)環境溫度低于5℃時應給機組加熱。

　　(8 )電壓、頻率(轉速)達到規定要求并穩定運行后方可供電。

　　(9 )當機組出現油壓低、水溫高、轉速高、電壓異常等故障時，應能自動或手動停機。

　　(10)當出現轉速過高(飛車)或其他有可能發生人身事故或設備危險情況時，應立即切斷油路和進氣路，緊急停機。