王云其
（淮北国安电力有限公司　安徽 淮北235106）

　　摘　要：电力通信电源作为电力通信系统设备的关键设备，它的重要性正逐步被系统内各级领导所重视，但在一些地方，通信人员由于一些原因仍未就通信电源的管理和维护引起足够的重视，一旦通信电源发生故障，将直接导致非常严重的后果。本文就电力通信电源管理与维护方面展开了讨论。
　　关键词：电力通信；电源组成特点；VRLA蓄电池；管理维护

Management and maintenance of the power communication
WANG Yunqi
(Huaibei Guoan Power Co. ,Ltd. ,Huaibei 235106 China)

　　Abstract: The power of power communication communicate key equipment of the system equipment as Powerity, its importance is being paid attention to by the leaders at all levels in the system progressively , but in some places , communication personnel communicate with some reason management and maintenance of the power cause enough attention just yet, once the communication power breaks down, will cause very serious consequence directly. This text has managed and maintained the respect and organized discussion on the Power communication power .
　　Key words: power communication; the characteristic of power; VRLA battery ; Management and maintenance

1、引言
　　电力通信网同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱，电力通信在电力市场高速发展的今天已经越来越重要，随着全国电力市场竞价上网的实施，电力通信应当积极承担起市场所赋予自己的重任。而作为电力通信系统的“心脏”部位通信电源，电源一旦出了故障将会给通信系统造成无可挽回的损失，其重要性目前已经逐步被系统内各级部门所认识，而且对相关电源设备和技术提出了更高的要求。电力通信电源正向高频化、高效率、高可靠性和高智能化方向发展。
　　2004年9月20日，由于重庆万县500KV变电站通信电源的交流自动切换装置故障，在给通信设备供电的两回交流电中的一回失电后，造成第二回交流供电无法自动投入，使蓄电池放电至欠压保护动作，从而导致通信设备供电中断，造成三万线、长万线、万龙线保护通道及国调至万县变、国调至重庆市调、华中网调至重庆市调度电话、自动化数据等重要业务电路中断。此次中断威胁到电网的安全稳定运行，也给电力通信系统带来不良影响。2005年6月1日，安徽萧县扬楼微波站因一次线路改造，站内交流停电，致使蓄电池过放电导致华东备用固徐微波电路中断。这些电源故障都是通信人员对通信电源的维护与管理没有引起足够重视导致的。通信电源系统运行质量的好坏直接关系到通信网的运行质量和电网的安全，从事电力通信的工作人员应将通信电源的管理与维护工作放在生产第一位。
　　在全国相当一部分地区和单位的电力通信电源仍然采取较为老式的电源系统，电源主设备没有采用高频开关电源，蓄电池仍采用固定型防酸式铅酸蓄电池，甚至有的地区将不同规格的蓄电池、年限差别较大的蓄电池在同一直流系统中使用，这给通信人员对电源的管理和维护造成很大不便。因而在今后的一段时间内，各单位应将高频开关电源、阀控式密封铅酸蓄电池（valve regulate lead acid,VRLA）作为技术改造的首选产品。VRLA蓄电池是组合通信电源系统的重要组成部分，投资较大，这需要我们花大力气加强对蓄电池进行管理和维护，有效地延长蓄电池的使用寿命。VRLA蓄电池的每节单体电压一般都有2 V、6 V、12 V三种，在使用时将多节单体串连，组成48 V的蓄电池组，有些单位对通信电源系统要求较为严格，采取两组蓄电池先串联后并联的方式对通信系统供电的运行方式。
　　目前市面上销售的VRLA蓄电池令人眼花缭乱，不同厂家、不同型号、不同批次的电池内部参数存在差异，在通信站基建的时候，就要求蓄电池组的单体蓄电池必须是同厂家同型号同批次的，这样可以保证蓄电池组的使用寿命，在蓄电池使用寿命到期限时，应进行蓄电池整组更换，如果是两组并联的情况，也应将两组全部换掉，不能因为经济原因，怕花钱，只更换出现故障的单体蓄电池，这样做只会因小失大，给电源系统安全稳定运行带来更大的隐患。
2、电力通信电源的组成及特点
2.1电力通信电源的组成
　　目前电力通信电源正朝着智能化开关电源设备与VRLA蓄电池组替代原有的整流器和防酸式蓄电池组的方向发展。以淮北国安电力有限公司通信站通信电源为例，该通信站电源系统于1999年6月建设完成，其组成部分包括：电源防雷柜、交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、交直流配电屏，电源防雷柜及高频开关电源部分采用广东台山市电子研究所产品，电源防雷柜进线采取两路380V交流供电，整流模块为TKD4850型，共6个整流模块，容量为300A，在整流模块的交流输入部份安装了压敏电阻。该公司通信电源组成有四大特点，一是独创性地采用了电源防雷柜，有效地防止雷电入侵对通信系统造成破坏；二是采用了高频开关电源，并采取两路380V交流供电，且两路交流输入能够实现自动切换；三是采用了两组英国CHLORIDE公司制造的POWERSAFE系列VH34-1000AH型VRLA蓄电池，并且两组蓄电池以并联方式向通信设备供电。四是在交直流配电屏直流输出回路均安装了压敏电阻过压保护元件，阻止雷电加载到直流供电线路上。以这种方式组合而成的电力通信电源具有较高的安全性，投用至今已经安全运行7年，从未发生电源故障。
　　高频开关电源以其体积小、重量轻和高效率的特点被广泛应用于各种电子设备。高频开关电源主要由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四部分组成。主电路实现从交流电网输入、直流输出的全过程，能够将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网，可以将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，再将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比就越小。最后根据负载需要，主电路可以提供稳定可靠的直流电源。控制电路一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。检测电路除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。辅助电源的作用是提供所有单一电路的不同要求的电源。
　　VRLA蓄电池是一种新型直流储能电源，它以坚固、耐用、能量高、体积小，对环境无污染，使用安全方便等优点，被广泛应用于各专网通信领域中，起到保障专网通信网络安全运行的重要作用，代替了原先专网通信等领域的开放式铅酸蓄电池。从应用之初，它常被人们称为“免维护”蓄电池，这实际上是一种认识误区，认为这样的蓄电池不需要维护。根据GB 2900.11-88《蓄电池名词术语》中的定义（该规定依据IEC标准制定），对VRLA电池免维护功能给出了详尽的解释，“免维护”蓄电池并不是指不需要维护的蓄电池，只是相对于传统固定型防酸式铅酸蓄电池维护而言，在规定条件下使用期间内勿需加酸加水，但是在日常工作中仍要进行相关的维护。
2.２高频开关通信电源的特点
　　2.2.1集现代电力电子技术、计算机控制技术、网络控制技术于一体，并采用独立运行、集中管理的先进控制模式。
　　2.2.2转换效率高，功率因数高，对电网的谐波干扰小，电磁兼容性好，节省用户的运行费用。
　　2.2.3电源系统智能化、高频化，大大减小日常维护的工作量，更好地发挥通信人员维护的工作效率。
　　2.2.4模块化结构设计。它的任意一整流模块相当于一台相控电源设备，即它的任意一整流模块均可独立工作。多个独立的模块单元并联工作，采用均流技术，所有模块共同分担负载电流，一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载电流。若单个模块故障，也不会影响系统的正常工作，而且为通信人员检修提供了充分的时间。
　　2.2.5操作方便、人机界面友好，可实现无人值守。
2.3 VRLA蓄电池的特点
　　2.3.1由于采用了阴极吸收式密封原理，蓄电池充电后期，在正极板上产生的氧气通过隔极扩散到负极，在负极上与铅反应吸收，形成了一个密闭反应氧复合循环，并且采用了吸附式隔板和贫液式设计，因此VRLA蓄电池具有密封不溢酸、不渗酸、自身放电小、防爆安全等特点，在维护中不需补水，不需调比重，给通信人员维护带来了极大便利，且在一般情况下氢氧复合较好，不会产生氢气。
　　2.3.2 VRLA蓄电池也存在一些缺点，对浮充、均充电压及使用环境要求较为严格，因此蓄电池投入使用后，若维护人员使用维护不当会导致蓄电池壳变形、容量不足、电池端电压不均匀等恶性后果。
3、VRLA蓄电池容量测试方法介绍
　　3.1单体蓄电池浮充电压监测法
单体蓄电池的浮充电压与蓄电池的容量不是一一对应的关系，如图1所示为正常电池与劣化电池的浮充——放电——均充电压曲线对比。图1中的第一阶段为浮充阶段，正常电池与劣化电池的电压接近；第二阶段为放电阶段，从该阶段中可以得知两个电池的性能，劣化电池一开始放电，电压便急剧下降到1.9 V以下，以后回升到1.9 V左右并维持了一段时间，很快便开始下降，到最后已接近终止电压了，再看正常电池，放电时下降不多，下降到2.05 V左右，少许回升后，端电压基本保持稳定，说明放电势头强劲，电池性能较好；第三阶段为均充阶段。从以上3个阶段来看，在浮充时，劣化电池与正常电池的电压相差无几，但放电时，其性能比正常电池差很多，已起不到备用蓄电池的作用了。
　　以I10（规程规定10 h放电容量的额定电流）放电至终止电压24×1.8 V停止放电，隔1～2 h后再用I10电流进行恒流限压充电至均充电压，转以均充电压恒压充电，当充电电流小至0.1 I10后1 h转为浮充电，浮充电压按蓄电池平均温度动态调节。��
此方法可较准确地测量电池剩余容量，但试验间隔长，且对VRLA蓄电池寿命有损伤，必须严格按间隔年限执行。��
3.4 利用蓄电池容量监测设备检测法
以台湾群菱公司生产的蓄电池容量监测设备为例，可以实现在线放电——充电法无损快速测量蓄电池容量，也可采取离线测试方法准确测量VRLA蓄电池容量的结果。如图3所示为蓄电池容量监测设备参数设置。
　　　　

　　4.1高频开关电源设备在正常使用情况下，设备的维护工作量一般都不多，高频开关电源系统对环境温度要求不高，在-5ºC～40ºC都能正常工作，但要求通信电源室内清洁、少灰尘，一般每季度应彻底清洁一次，其次就是在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

5、结论

　　电力通信电源的现状应引起各级领导和通信人员的高度重视，一方面部分通信站通信电源设备、蓄电池设备陈旧，跟不上时代发展，蓄电池不能及时管理维护到位，一方面通信人员技术水平亟待进一步进行整合提高，对高频开关电源、VRLA蓄电池的使用和管理应成为通信人员工作的重中之重。只有各级人员在思想上对通信电源的管理和维护予以足够重视，积极创造良好的设备运行环境，制定切实可行的专业管理制度，采用先进技术的电源设备，做到操作维护现代化，才能保证通信电源系统的安全生产运行，确保电力通信可靠畅通。

　　作者简介：王云其，男，1972年生，安徽省天长市人，工程师，学士学位，中国电机工程学会会员，淮北国安电力有限公司信息通信中心专工，从事计算机信息、电力系统通信、远动自动化技术管理工作。