供電系統(tǒng)的可用度保持

1、通信工程系 通信供電系統(tǒng)的可用度 系別 專業(yè) 通信電源 俞忠 通信基站供電系統(tǒng)的可用度保持 整流模塊的可用度保持 1 移動(dòng)基站用高頻開關(guān)電源目前均采用模塊化并聯(lián)方式，其單模塊 的輸出電流從20A至100A不等，其冷卻方式有自冷和強(qiáng)迫風(fēng)冷兩種 方式。筆者認(rèn)為知名廠家設(shè)計(jì)的整流模塊在技術(shù)指標(biāo)上不必?fù)?dān)心，在 自我保護(hù)功能上也不必過多擔(dān)心，倒是一些看似小事的維護(hù)問題需要 。 例如系統(tǒng)在選用時(shí)一般基站都在 150-200A以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際負(fù)荷（正常 情況下一個(gè)普通基站連同電池浮充電流也就是 20A以內(nèi)），那么整流模塊是冷備 用方式還是全部投入呢？筆者傾向于后者。電子器件工作壽命其實(shí)很長，然而長 期不上

2、電并非益事，電解電容難道不是如此嗎。更何況負(fù)荷不高溫升較小，對(duì)功 率電子器件的壽命更沒有影響。而且有利于去濕。 再如整流模塊的交流輸入部份基本都接有壓敏電阻，以承接前級(jí)防雷抗涌器 件（SPD的殘壓，保護(hù)后端的器件及電路。但是當(dāng)交流電壓長期偏高時(shí)，看似 并非脈沖沖擊方式，但是導(dǎo)致長期的漏電流加大事實(shí)上會(huì)有一種熱積累，大大影 響其壽命，因此維護(hù)中應(yīng)該予以注意，嚴(yán)重變色的壓敏電阻不如提前換掉。 有些 壓敏電阻爆裂時(shí)會(huì)帶來明火，不要小視其對(duì)安全的危害。 再如環(huán)境溫度保持問題。我們不能認(rèn)為反正廠家說明書中都己載明， 整流器 的溫度適應(yīng)一般都標(biāo)明可以達(dá)到 45度或更高，而且模塊內(nèi)還有溫度保護(hù)措施， 因而不

3、重視對(duì)機(jī)房空調(diào)的運(yùn)行保證。其實(shí)這對(duì)保證整流模塊可用度而言是一種誤 區(qū)，例如我們都知道電解電容的壽命與溫度的關(guān)系是每升高10度壽命降50%的 關(guān)系；壓敏電阻因長期過高的熱積累不僅降低壽命， 還有可能隨時(shí)擊穿甚至起明 火；功率器件及組件對(duì)高溫影響的敏感性更高。 因此我們應(yīng)該在巡檢維護(hù)時(shí)關(guān)注 空調(diào)設(shè)備的狀況，并保證在無人值守條件下交流電源停電再來電時(shí)空調(diào)應(yīng)能自啟 動(dòng)，10至30度的環(huán)境溫度保持是合適的，而且空調(diào)的運(yùn)行同時(shí)也帶來了機(jī)房除 濕的效果。 再如風(fēng)冷整流模塊的防塵罩定期清洗除塵問題?？此菩∈?，如不重視帶來的 后果還是會(huì)很嚴(yán)重的。 再如整流模塊的內(nèi)部調(diào)整以及并聯(lián)、保護(hù)等都已經(jīng)通過微處理器以及機(jī)架

4、監(jiān) 控單元來實(shí)理，因此認(rèn)直了解使用維護(hù)說明書并按其中的提示設(shè)置與操作是很重 要的，否則有時(shí)難免造成差之毫厘失之千里的效果，大大影響整流模塊的可用度。 2鉛酸蓄電池組的可用度保持 蓄電池組是基站實(shí)現(xiàn)直流不間斷供電的一個(gè)重要組成部份，其投資額和機(jī)架 電源設(shè)備基本相當(dāng)。目前移動(dòng)基站采用的都是二十世紀(jì)末發(fā)展起來的閥控式密封 鉛酸蓄電池（簡(jiǎn)稱VRLA電池）。由于采用了閥控式密封結(jié)構(gòu)，不需要加酸、加水 維護(hù)，無酸液、酸霧泄出，可與設(shè)備同機(jī)房安放。由于體積小、重量輕、自放電 小、少維護(hù)、壽命長、使用方便、安全可靠等特點(diǎn)，深受用戶歡迎。但是我們卻 必須看到，一方面這種電池的基本電化學(xué)原理仍然未變， 因而其固有

5、的電特性要 求不僅沒變，反而要求更嚴(yán)；另一方面這種電池在推廣初期，廠家的說明書有時(shí) 或多或少地將這種電池稱之為“免維護(hù)”電池，致部份維護(hù)人員認(rèn)為這種電池不 需要維護(hù)，這一誤區(qū)至今還有影響。因而科學(xué)地加強(qiáng)對(duì)這種蓄電池組的維護(hù)與保 養(yǎng)對(duì)提高其可用度仍是十分重要的。 2.1 是要防止過充。蓄電池的壽命和性能與電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱積累密切相 關(guān)，而電池內(nèi)部的熱源主要來之于內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)的功率損耗，可以簡(jiǎn)單地看著 充電電壓和充電電流的乘積。在氧再化合反應(yīng)中，浮充電流會(huì)增大而產(chǎn)生較多的 熱量，在恒壓充電時(shí)，浮充電流又會(huì)隨溫度上升而增大， 從而又使溫度進(jìn)一步上 升。熱失控現(xiàn)象是閥控密封蓄電池的結(jié)構(gòu)方式所造成的特

6、有現(xiàn)象。熱失控常帶來 嚴(yán)重危害如電池失水、外殼鼓肚子等，嚴(yán)重者造成電池報(bào)廢。防止過充就是 要嚴(yán)格按廠家說明書提供充電電壓值。 現(xiàn)在的組合電源均可以設(shè)置，并實(shí)現(xiàn)智能 化的管理，需要注意的是首先是要設(shè)置正確，其次是未經(jīng)授權(quán)人員平常不可以隨 便改動(dòng)。 2.2 是要防止充電不足。和過充正好相反，充電不足主要是充電電壓設(shè)置偏 低或過低所致?；蛘呤菣C(jī)架系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。 2.3 是要防止過放。放電深度與電池設(shè)計(jì)充放電循環(huán)次數(shù)（使用壽命）密切 相關(guān)。例如放電深度為5 %時(shí)，循環(huán)次數(shù)為10 000次，當(dāng)放電深度為50 %時(shí), 循環(huán)次數(shù)只有800次。過度放電嚴(yán)重者會(huì)造成電池?zé)o法再激活到最佳狀態(tài)，甚至 報(bào)廢。不同的

7、放電速率其放電時(shí)間和終止電壓是不同的，所放出的有效容量也是 不同的，并且受到環(huán)境溫度的影響。這里不再列表及繪制有關(guān)曲線， 不同廠家的 電池說明書中是給出了的。維護(hù)人員應(yīng)該予以關(guān)注，并嚴(yán)格按有關(guān)數(shù)據(jù)在監(jiān)控單 元中設(shè)定，不得隨便更改?，F(xiàn)在機(jī)架電源廠家都設(shè)計(jì)有電池下電功能， 即當(dāng)電池 放電至設(shè)定的終止電壓時(shí)，通過監(jiān)控指令自動(dòng)切斷電池放電回路。 更有廠家考慮 到監(jiān)控單元因故（視其工作電源而定）無法檢測(cè)到電池終止電壓或無法發(fā)出指令 時(shí)另設(shè)備份強(qiáng)制切斷電路。因此維護(hù)人員還應(yīng)在巡檢中關(guān)注這些硬件電路的可靠 性，予以檢查與維護(hù)。 2.4是控制環(huán)境溫度。電池溫度升高時(shí)，電解液活動(dòng)加劇，電池內(nèi)阻減小， 其浮充電流

8、增大導(dǎo)致導(dǎo)電元件腐蝕加劇，壽命減少；反之，電解液活動(dòng)減弱，電 池內(nèi)阻加大，電池對(duì)負(fù)載的放電能力則減弱。所以，對(duì)電池溫度的監(jiān)測(cè)和環(huán)境溫 度的控制與并保持是十分必要的。 同時(shí)還必須對(duì)充電電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償， 以避免 高溫下的過充和低溫下的欠充。絕大多數(shù)使用VRLA電池組的地方，都把環(huán)境溫 度控制在25度左右，加速壽命試驗(yàn)表明，環(huán)境溫度升高10度，又不對(duì)充電電壓 進(jìn)行調(diào)整，其電池使用壽命將縮短一半。 2.5是要及時(shí)更換故障電池。由于每一個(gè)單體的工藝差異，長期浮充下可能逐 度漸落后，因此在監(jiān)控單元中會(huì)有定期對(duì)電池組進(jìn)行均充的管理功能，以期 激活這一落后單體，使之不再落后。但經(jīng)常落后，最終可能變成故障電池。我們 可以用多種方法來判定其是否己病入膏肓， 如對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行容量試驗(yàn)，或