- 關(guān)于通信基站電源系統的維護
- 基站電源系統的特點(diǎn)
- 按照維護規程定期測量接地電阻
- 定期檢查等電位連結的規范性和可靠性
隨著(zhù)3G業(yè)務(wù)在各大運營(yíng)商中實(shí)現商用，通信基站的數量有了非常大的增漲，分布范圍較幾年前也產(chǎn)生了明顯的擴大，同時(shí)基站中的設備種類(lèi)和數量也有了很大的增加。這些給廣大通信基站維護的從業(yè)人員造成了很大的壓力，從各專(zhuān)業(yè)維護工作量在總維護量中的占比來(lái)分析，其中電源專(zhuān)業(yè)設備故障引發(fā)的相關(guān)維護工作量約占六成以上，尋找基站電源系統故障發(fā)生的規律，尋求快速有效的故障解決辦法，提升通信基站的維護效率，提高通信網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量已成為各大運營(yíng)商運維部門(mén)和通信服務(wù)企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。本文從如何提高通信基站電源系統的供電安全，降低通信基站電源系統的故障率，提高網(wǎng)絡(luò )運行效率方面做些探討，供廣大通信基站維護人員參考。
1. 通信基站電源系統的組成
目前通信行業(yè)移動(dòng)基站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)基站）中的主設備大多依靠直流不間斷供電系統提供能源保障（部分局站采用交流UPS的供電方式，本文不做描述）。供電系統由組合式開(kāi)關(guān)電源和鉛酸蓄電池組組成，業(yè)界主流的額定供電電壓等級為-48V。系統設計時(shí)會(huì )根據負載的容量、市電可用度、保障時(shí)間、基站的重要程度綜合考量開(kāi)關(guān)電源和配套蓄電池組的容量。
2.基站電源系統維護的現狀
近年來(lái)通信高頻開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)已非常成熟，主流廠(chǎng)家的設備在功能、技術(shù)指標和可靠性方面都取得了非常大的進(jìn)步，在環(huán)境的適應性、節能、可維護性、智能化、數字化方面有了顯著(zhù)的提高?；居玫慕M合式開(kāi)關(guān)電源的使用越來(lái)越簡(jiǎn)單，需要維護和調整的項目越來(lái)越少，維護人員在現場(chǎng)往往只是看看參數，量量電壓，似乎覺(jué)得沒(méi)沒(méi)什么可做的。但是基站電源系統的故障發(fā)生頻率并沒(méi)有隨著(zhù)開(kāi)關(guān)電源質(zhì)量的提升而減少，故障維修所需要的技能也并沒(méi)有隨著(zhù)設備的智能化和可維護性的提高而相應降低。反而有相當數量的電源系統故障需要維護人員有更加扎實(shí)的基本技術(shù)和豐富的經(jīng)驗才能順利完整維護任務(wù)。
3.基站電源系統的特點(diǎn)
3.1 基站數量巨大，分布范圍極廣
電信重組使主要運營(yíng)商相繼成為全業(yè)務(wù)運營(yíng)商，重組后的三家運營(yíng)商在3G網(wǎng)絡(luò )建設上投入巨資。據統計，截至2010年4月，三大運營(yíng)商的基站數量分別約為：中國移動(dòng)55萬(wàn)個(gè)，中國聯(lián)通40萬(wàn)個(gè)；中國電信30萬(wàn)個(gè)（數據來(lái)源于中國通信網(wǎng)）。通信行業(yè)的基站數量超過(guò)120萬(wàn)個(gè)，如此龐大的網(wǎng)絡(luò )規模分布在廣闊的土地上，使基站設備的維護面臨空前的壓力。
3.2基站環(huán)境惡劣，交流供電復雜
網(wǎng)絡(luò )的全覆蓋是各大運營(yíng)商競爭的焦點(diǎn)，運來(lái)越多的基站建在偏遠的郊外、公路的兩側、高山的頂上，有些基站使用農電、小水電或是借用礦山的工業(yè)用電，經(jīng)常出現電壓異常波動(dòng)、停電等故障，使得基站的供電容量和供電質(zhì)量都無(wú)法保證，市電的可用度非常低，給基站設備的維護造成了很大的困難。
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3.3 鐵塔居高臨下，雷擊災害頻發(fā)
高山、野外基站的大量建設，使得雷擊災害造成的基站通信事故頻發(fā)。鐵塔一般都是基站附近位置最高的建筑物，并且鐵塔具有良好的電荷輸送本領(lǐng)，所以在雷云形成的過(guò)程中，鐵塔頂端的電場(chǎng)畸變最嚴重，鐵塔最容易引雷。強大的雷電流通過(guò)鐵塔流入地下，在鐵塔周?chē)纬删薮蟮碾姶艌?chǎng)，感應出的過(guò)電壓通過(guò)各種途徑耦合到設備端，基站交流供電線(xiàn)路、射頻引線(xiàn)、3G 的塔放電源線(xiàn)、光纜的加強筋等都是感應過(guò)電壓的入侵渠道。同時(shí)雷電流釋放形成的地電位抬高而進(jìn)行的反擊放電也是基站設備遭受雷擊損壞的主要原因之一。
4. 基站電源系統維護
以下我們將分別從市電引入、防雷系統、開(kāi)關(guān)電源主機、蓄電池、環(huán)境與監控系統五個(gè)方面來(lái)提供一些維護建議，希望能對廣大基站維護人員有所啟發(fā)和幫助。
4.1 市電引入
基站建設盡量考慮專(zhuān)線(xiàn)引入，避免在路由中加入漏電保護開(kāi)關(guān)，如低壓引入距離較長(cháng)則建議架設基站專(zhuān)用變壓器。對于市電故障頻發(fā)的基站，應當果斷進(jìn)行市電整改，這是所有基站電源系統維護的前提?；臼须娨肴襞c礦山、工廠(chǎng)共用線(xiàn)路則在維護中需要關(guān)注供電線(xiàn)路中操作過(guò)電壓和電壓異常波動(dòng)的情況。曾經(jīng)發(fā)生過(guò)由于采石場(chǎng)電鋸的啟動(dòng)造成基站SPD和開(kāi)關(guān)電源設備的頻繁故障。維護中若發(fā)現基站平時(shí)市電情況良好，但前級設備經(jīng)常不明原因的損壞，維護人員需要檢查外圍用電環(huán)境的影響，這點(diǎn)在我們目前的維護中做得還不夠。
市電的零線(xiàn)必須保證可靠接入，相當一部分基站的市電故障是由零線(xiàn)的故障引起的。架空線(xiàn)路和引入銅電纜之間的連接必須使用專(zhuān)用接頭壓接，并做好防腐處理，這樣可以防止接頭長(cháng)期裸露在戶(hù)外遭腐蝕形成零線(xiàn)虛接，避免零線(xiàn)接觸不良影響基站供電安全。
交流配電箱要定期檢查，防止接頭松動(dòng)，要定期檢測基站交流負載電流，核對輸入開(kāi)關(guān)整定值的設置是否合理。
4.2 防雷系統
基站是最容易遭受雷擊侵害的通信網(wǎng)元，基站的防雷一直是通信行業(yè)雷電防護的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于基站的特點(diǎn)，直擊雷對基站設備的損害極少，我們進(jìn)行雷電防護的重點(diǎn)是防感應雷。雷擊過(guò)程中，雷電過(guò)電壓經(jīng)過(guò)各種途徑耦合到設備端，設備端口和線(xiàn)路間存在的雷電過(guò)電壓超過(guò)設備的耐受水平，就會(huì )造成設備損壞。在基站的設計過(guò)程中會(huì )充分考慮雷電防護的需求，我們在后期維護中需要關(guān)注基站的防雷效果。若發(fā)現基站頻繁遭受雷擊損壞，需要請有資質(zhì)的單位進(jìn)行勘查和檢測，提出針對性的解決方案，進(jìn)行整改。防雷是系統工程，光靠SPD或是降低接地電阻是解決不了問(wèn)題的。
維護人員需要按照維護規程定期測量接地電阻，目前的行業(yè)標準中對接地電阻的要求已放寬，事實(shí)證明一味降低接地電阻對提升基站防雷效果沒(méi)有直接的幫助。
維護人員要定期檢查等電位連結的規范性和可靠性，這點(diǎn)非常重要，卻經(jīng)常被忽視。另外基站維護中經(jīng)常發(fā)生SPD燒毀造成嚴重的通信事故，維護中需要檢查定期SPD的狀態(tài)，有條件的話(huà)要用儀表定期檢測SPD模塊的性能，發(fā)現異常立即更換。
4.3 開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源是整個(gè)基站供電系統的核心，通行行業(yè)入網(wǎng)的開(kāi)關(guān)電源都具有很高的可靠度（MTBF），但是和網(wǎng)絡(luò )安全息息相關(guān)的系統可用度，我們在維護中要同時(shí)關(guān)注系統的可靠性和系統的可修復性，努力降低系統的修復時(shí)間。開(kāi)關(guān)電源的故障與市電質(zhì)量、線(xiàn)路過(guò)電壓、機房環(huán)境以及產(chǎn)品本身的質(zhì)量都有很大的關(guān)系。日常維護中建議定期對基站電源進(jìn)行檢測，包括功能檢查和性能檢測，每年定期對風(fēng)冷模塊進(jìn)行除塵處理，有效的日常維護可以大大降低電源設備的故障率。中達電通可以為客戶(hù)提供類(lèi)似的檢測和保養服務(wù)。
搶修隊伍要嚴格進(jìn)行技術(shù)培訓和考核認證，避免在搶修中造成二次故障和人身傷害?？梢砸劳袕S(chǎng)家建立24小時(shí)應急搶修聯(lián)動(dòng)機制，在專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家的指導下合理安排備件庫存，制定嚴謹的故障（事故）應急預案做到科學(xué)管理。
開(kāi)關(guān)電源是最容易遭受雷擊的設備，3G基站要在原先防雷的基礎上做好上塔電源線(xiàn)的防護。
2008年以來(lái)，電源廠(chǎng)家針對基站電源開(kāi)發(fā)出了效能管理功能，值得注意的是這項功能的設計必須保證在任何狀況下至少有兩個(gè)模塊在正常輸出。中達電通在開(kāi)關(guān)電源的效能管理軟件上已做了此項設計，用戶(hù)可以放心使用。
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4.4 蓄電池
蓄電池是基站電源系統的最后一道防線(xiàn)，其重要性不言而喻，但是基站蓄電池組的維護卻一直是行業(yè)中的最大難題之一。蓄電池的維護以日常的檢測和預測性維修為主。具體來(lái)說(shuō)是對蓄電池組進(jìn)行定期的核對性放電測試和容量測試，再根據測試的結果對蓄電池進(jìn)行更換和維修處理。
蓄電池的健康狀況與機房環(huán)境、開(kāi)關(guān)電源的電池管理功能、市電可用度、蓄電池本身質(zhì)量都有很大關(guān)系，維護中應同時(shí)關(guān)注上述環(huán)節。
蓄電池的使用中要嚴格防止過(guò)充和充電不足，對于有均充需求品牌的電池要按說(shuō)明書(shū)的要求準確設置均充參數。
基站電源系統大多有二次下電的負載管理功能，應當結合基站傳輸復載的重要性、市電可用度、蓄電池組容量和次要負載容量來(lái)統籌考慮二次下電跳脫電壓的數值，不建議全網(wǎng)按同一標準設置。
環(huán)境溫度對蓄電池性能和壽命的影響舉足輕重。由于基站的市電狀況不好，往往在夏季用電高峰，市電電壓不穩定造成空調無(wú)法正常運行，使得機房溫度嚴重超標，環(huán)境溫度升高10度，又不對充電電壓進(jìn)行調整，其電池使用壽命將縮短一半。所以，我們需要對充電電壓設定溫度補償，以避免高溫下的過(guò)充和低溫下的欠充。補償的基準溫度為25攝氏度，補償的參數需要參考電池說(shuō)明書(shū)設定。
發(fā)現不良電池要盡快更換，否則會(huì )導致整組電池容量的下降進(jìn)一步則會(huì )引發(fā)通信事故，更換時(shí)要盡量考慮使用相近批次的電池。備件電池可以在日常維護和設備的汰換中取得并進(jìn)行統一管理，不同品牌、不同型號和不同容量的電池嚴禁混用。
4.5 環(huán)境和監控系統
上面已經(jīng)談到機房溫度的保持對蓄電池的重要性，機房灰塵同樣也會(huì )對電源設備和主設備造成很大的影響，我們在做好維護工作的同時(shí)必須保持機房的清潔。
近年來(lái)基站監控系統的普及率有了很大的提高，維護人員應充分利用監控系統，保證監控系統的有效運行，使之成為一個(gè)有效的工具來(lái)減輕維護的壓力。
5. 結束語(yǔ)
基站電源系統的維護是工作量很大而且異?？菰锏墓ぷ?。應做到故障前維修與搶修相結合，隱患查找與整改相結合，在維護實(shí)踐中鍛煉維護隊伍，提升維護人員的維護技能，才能輕松應對越來(lái)越繁重的基站維護要求。近年來(lái)，中達電通針對基站電源的維護特點(diǎn)推出了一系列的服務(wù)產(chǎn)品，我們將秉承主動(dòng)維護、預防為主的維護理念全力為客戶(hù)通信網(wǎng)絡(luò )的可靠運行提供最有效的保障。
