- 關(guān)于通信基站電源系統(tǒng)的維護
- 基站電源系統(tǒng)的特點
- 按照維護規(guī)程定期測量接地電阻
- 定期檢查等電位連結(jié)的規(guī)范性和可靠性
隨著3G業(yè)務(wù)在各大運營商中實現(xiàn)商用，通信基站的數(shù)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，同時基站中的設(shè)備種類和數(shù)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，從各專業(yè)維護工作量在總維護量中的占比來分析，其中電源專業(yè)設(shè)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(tǒng)故障發(fā)生的規(guī)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)量已成為各大運營商運維部門和通信服務(wù)企業(yè)亟待解決的問題。本文從如何提高通信基站電源系統(tǒng)的供電安全，降低通信基站電源系統(tǒng)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(tǒng)的組成
目前通信行業(yè)移動基站（以下簡稱基站）中的主設(shè)備大多依靠直流不間斷供電系統(tǒng)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(tǒng)由組合式開關(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(tǒng)設(shè)計時會根據(jù)負載的容量、市電可用度、保障時間、基站的重要程度綜合考量開關(guān)電源和配套蓄電池組的容量。
2.基站電源系統(tǒng)維護的現(xiàn)狀
近年來通信高頻開關(guān)電源的技術(shù)已非常成熟，主流廠家的設(shè)備在功能、技術(shù)指標和可靠性方面都取得了非常大的進步，在環(huán)境的適應(yīng)性、節(jié)能、可維護性、智能化、數(shù)字化方面有了顯著的提高。基站用的組合式開關(guān)電源的使用越來越簡單，需要維護和調(diào)整的項目越來越少，維護人員在現(xiàn)場往往只是看看參數(shù)，量量電壓，似乎覺得沒沒什么可做的。但是基站電源系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率并沒有隨著開關(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有隨著設(shè)備的智能化和可維護性的提高而相應(yīng)降低。反而有相當數(shù)量的電源系統(tǒng)故障需要維護人員有更加扎實的基本技術(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(tǒng)的特點
3.1 基站數(shù)量巨大，分布范圍極廣
電信重組使主要運營商相繼成為全業(yè)務(wù)運營商，重組后的三家運營商在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上投入巨資。據(jù)統(tǒng)計，截至2010年4月，三大運營商的基站數(shù)量分別約為：中國移動55萬個，中國聯(lián)通40萬個；中國電信30萬個（數(shù)據(jù)來源于中國通信網(wǎng)）。通信行業(yè)的基站數(shù)量超過120萬個，如此龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模分布在廣闊的土地上，使基站設(shè)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(fù)雜
網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋是各大運營商競爭的焦點，運來越多的基站建在偏遠的郊外、公路的兩側(cè)、高山的頂上，有些基站使用農(nóng)電、小水電或是借用礦山的工業(yè)用電，經(jīng)常出現(xiàn)電壓異常波動、停電等故障，使得基站的供電容量和供電質(zhì)量都無法保證，市電的可用度非常低，給基站設(shè)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(zāi)害頻發(fā)
高山、野外基站的大量建設(shè)，使得雷擊災(zāi)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程中，鐵塔頂端的電場畸變最嚴重，鐵塔最容易引雷。強大的雷電流通過鐵塔流入地下，在鐵塔周圍形成巨大的電磁場，感應(yīng)出的過電壓通過各種途徑耦合到設(shè)備端，基站交流供電線路、射頻引線、3G 的塔放電源線、光纜的加強筋等都是感應(yīng)過電壓的入侵渠道。同時雷電流釋放形成的地電位抬高而進行的反擊放電也是基站設(shè)備遭受雷擊損壞的主要原因之一。
4. 基站電源系統(tǒng)維護
以下我們將分別從市電引入、防雷系統(tǒng)、開關(guān)電源主機、蓄電池、環(huán)境與監(jiān)控系統(tǒng)五個方面來提供一些維護建議，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(shè)盡量考慮專線引入，避免在路由中加入漏電保護開關(guān)，如低壓引入距離較長則建議架設(shè)基站專用變壓器。對于市電故障頻發(fā)的基站，應(yīng)當果斷進行市電整改，這是所有基站電源系統(tǒng)維護的前提。基站市電引入若與礦山、工廠共用線路則在維護中需要關(guān)注供電線路中操作過電壓和電壓異常波動的情況。曾經(jīng)發(fā)生過由于采石場電鋸的啟動造成基站SPD和開關(guān)電源設(shè)備的頻繁故障。維護中若發(fā)現(xiàn)基站平時市電情況良好，但前級設(shè)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，這點在我們目前的維護中做得還不夠。
市電的零線必須保證可靠接入，相當一部分基站的市電故障是由零線的故障引起的。架空線路和引入銅電纜之間的連接必須使用專用接頭壓接，并做好防腐處理，這樣可以防止接頭長期裸露在戶外遭腐蝕形成零線虛接，避免零線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，要定期檢測基站交流負載電流，核對輸入開關(guān)整定值的設(shè)置是否合理。
4.2 防雷系統(tǒng)
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)雷電防護的重點和難點。由于基站的特點，直擊雷對基站設(shè)備的損害極少，我們進行雷電防護的重點是防感應(yīng)雷。雷擊過程中，雷電過電壓經(jīng)過各種途徑耦合到設(shè)備端，設(shè)備端口和線路間存在的雷電過電壓超過設(shè)備的耐受水平，就會造成設(shè)備損壞。在基站的設(shè)計過程中會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(xiàn)基站頻繁遭受雷擊損壞，需要請有資質(zhì)的單位進行勘查和檢測，提出針對性的解決方案，進行整改。防雷是系統(tǒng)工程，光靠SPD或是降低接地電阻是解決不了問題的。
維護人員需要按照維護規(guī)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，事實證明一味降低接地電阻對提升基站防雷效果沒有直接的幫助。
維護人員要定期檢查等電位連結(jié)的規(guī)范性和可靠性，這點非常重要，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)，有條件的話要用儀表定期檢測SPD模塊的性能，發(fā)現(xiàn)異常立即更換。
4.3 開關(guān)電源
開關(guān)電源是整個基站供電系統(tǒng)的核心，通行行業(yè)入網(wǎng)的開關(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(tǒng)可用度，我們在維護中要同時關(guān)注系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的可修復(fù)性，努力降低系統(tǒng)的修復(fù)時間。開關(guān)電源的故障與市電質(zhì)量、線路過電壓、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行檢測，包括功能檢查和性能檢測，每年定期對風冷模塊進行除塵處理，有效的日常維護可以大大降低電源設(shè)備的故障率。中達電通可以為客戶提供類似的檢測和保養(yǎng)服務(wù)。
搶修隊伍要嚴格進行技術(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家建立24小時應(yīng)急搶修聯(lián)動機制，在專業(yè)廠家的指導下合理安排備件庫存，制定嚴謹?shù)墓收希ㄊ鹿剩?yīng)急預(yù)案做到科學管理。
開關(guān)電源是最容易遭受雷擊的設(shè)備，3G基站要在原先防雷的基礎(chǔ)上做好上塔電源線的防護。
2008年以來，電源廠家針對基站電源開發(fā)出了效能管理功能，值得注意的是這項功能的設(shè)計必須保證在任何狀況下至少有兩個模塊在正常輸出。中達電通在開關(guān)電源的效能管理軟件上已做了此項設(shè)計，用戶可以放心使用。
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4.4 蓄電池
蓄電池是基站電源系統(tǒng)的最后一道防線，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(yù)測性維修為主。具體來說是對蓄電池組進行定期的核對性放電測試和容量測試，再根據(jù)測試的結(jié)果對蓄電池進行更換和維修處理。
蓄電池的健康狀況與機房環(huán)境、開關(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(yīng)同時關(guān)注上述環(huán)節(jié)。
蓄電池的使用中要嚴格防止過充和充電不足，對于有均充需求品牌的電池要按說明書的要求準確設(shè)置均充參數(shù)。
基站電源系統(tǒng)大多有二次下電的負載管理功能，應(yīng)當結(jié)合基站傳輸復(fù)載的重要性、市電可用度、蓄電池組容量和次要負載容量來統(tǒng)籌考慮二次下電跳脫電壓的數(shù)值，不建議全網(wǎng)按同一標準設(shè)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(wěn)定造成空調(diào)無法正常運行，使得機房溫度嚴重超標，環(huán)境溫度升高10度，又不對充電電壓進行調(diào)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(shè)定溫度補償，以避免高溫下的過充和低溫下的欠充。補償?shù)幕鶞蕼囟葹?5攝氏度，補償?shù)膮?shù)需要參考電池說明書設(shè)定。
發(fā)現(xiàn)不良電池要盡快更換，否則會導致整組電池容量的下降進一步則會引發(fā)通信事故，更換時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(shè)備的汰換中取得并進行統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)
上面已經(jīng)談到機房溫度的保持對蓄電池的重要性，機房灰塵同樣也會對電源設(shè)備和主設(shè)備造成很大的影響，我們在做好維護工作的同時必須保持機房的清潔。
近年來基站監(jiān)控系統(tǒng)的普及率有了很大的提高，維護人員應(yīng)充分利用監(jiān)控系統(tǒng)，保證監(jiān)控系統(tǒng)的有效運行，使之成為一個有效的工具來減輕維護的壓力。
5. 結(jié)束語
基站電源系統(tǒng)的維護是工作量很大而且異?？菰锏墓ぷ鳌?yīng)做到故障前維修與搶修相結(jié)合，隱患查找與整改相結(jié)合，在維護實踐中鍛煉維護隊伍，提升維護人員的維護技能，才能輕松應(yīng)對越來越繁重的基站維護要求。近年來，中達電通針對基站電源的維護特點推出了一系列的服務(wù)產(chǎn)品，我們將秉承主動維護、預(yù)防為主的維護理念全力為客戶通信網(wǎng)絡(luò)的可靠運行提供最有效的保障。
