移动基站电源维护

【摘要】电源系统作为基站的动力核心，其可靠运行，关乎整个基站的设备的正常运行，保证系统安全。电源系统的维护工作就显得由为重要。本文就此问题，做一下浅显的探讨。

【关键词】开关电源；蓄电池组；动力监控；防雷

随着通信行业的高速发展，3G 甚至4G业务在几大运营商中实现商用。中国手机上网人数已经突破3亿。手机已不仅仅是完成通话，短信等的简单语音数据业务，更是向全业务，多媒体方向发展。这就需要无线网络的不断优化升级。要求有更多的基站来支持其业务的开展。其数量和分布范围变的更为密集和全面。这就给基站维护作业，带来不少的困难。电源系统作为基站的动力核心，其可靠运行，关乎整个基站的设备的正常运行，保证系统安全。电源系统的维护工作就显得由为重要。本文就此问题，做一下浅显的探讨。

首先，电源系统是由市(农)引入、整流设备(开关电源)、蓄电池组、动力环境监控、防雷地线系统组成的。

第二，移动基站的基本情况：

一是基站数量多、分布广、站点环境差异大。为了网络覆盖而不得不将大量基站建在野外高山上、民房制高点、高温高湿区等，从而不仅导致交流供电难度大，高温高湿致使设备运行稳定性及寿命降低、故障率升高等。

二是交流供电复杂。移动通信基站所处的环境较为复杂，市电引入的建设因受基站环境条件限制，建设配置要求有所不同，维护要求有所差异。有的为三相供电，有的为单相供电，有的是国电专线送达，但同样存在如高压送达至专用变压器，变压器的容量大小及低压侧的线路距离问题；有的则可能直接并接在农网、居民生活用电线路或厂矿企业的生产用电线路上；从而可能导致供电质量差，如电压波动范围很宽，电压突变情况经常发生，经常频繁停电等。

三是基站由于要解决信号覆盖问题，所以基本上都是某个地方的制高点。无论是房顶站，还是铁塔站，或是山丘桅干站。都很容易引雷，基站设备很容易受到强电磁场的影响。终上，基站电源系统维护是相当艰巨，在以往统计中，电源系统故障占基站故障相当大的比例。

第三，就电源系统的组成，分别简述下基本维护工作。

（1）在基站建设中，如条件许可还是应当优先选用电网容量强大的国电专线，即使是野外高山站，高压直接送达至基站专用变压器，低压侧供电线路距离合适，那将是最理想的了。（对变压器容量和低压侧供电线路距离的选配，主要是考虑到基站室内空调的频繁起停引起的电压波动不要因此而过于异常）。 选用农电、民用生活电、工矿企业生产电应尽量避免和大负荷感性或容性负荷线路并接，以免造成电压波动过大甚至经常出现电涌的状况出现。基站内部乃至机架电源系统的交流进出线的连接部位，每次进站巡检时检查一下。

（2）开关电源的维护。在同一地区或同一时段内，尽量选取相同厂家相同配置的开关电源。目前，很多厂家的开关电源都已经做的很成熟。能充分考虑了体积小、重量轻、方便安装与维护的需求，标准化、模块化的整流模块可以热插拔，设备扩容，都采用直接插入整流模块。运营商的设备选型入围按地区划分也是考虑到了以后的维护问题。设备容量选用要考虑到故障状态下的输出，一般基站都选150―200A 远大于实际负荷（一般基站连同电池浮充也就20A左右）。日常维护中建议定期对基站电源进行检测，包括功能检查和性能检测，每年定期对风冷模块进行除尘处理，有效的日常维护可以大大降低电源设备的故障率。另外整流模块对环境温度影响也很大，保持机房25度的室温和40%湿度。因此，空调系统的日常维护保养也相当中要。

（3）蓄电池组的维护。蓄电池是基站电源系统的重要组成部分，其运行的稳定与否直接关系着通信网络的畅通和安全。.电池选型配置 ，蓄电池使用不当，将直接影响电池以后的运行效果及使用寿命，特别是基站电池受市电影响较大，更应注重其选用技巧。在基站电池选型时应重点考虑负载性质及负荷大小、机房荷载要求和电池基本支持时间3个因素。

①负载性质及负荷大小：包括主体设备用电量、传输设备用电量和监控设备用电量。

②机房荷载要求：房屋经过处理后的荷载。出于安全考虑，当所有设备安装完毕后不得超过建筑荷重。

③电池基本支持时间：主要指交流供电设备出现故障后的应急处理时间，通常根据市电条件确定其支持时间，一般选择8~10h支持时间。对于频繁停电的站点，需要通过增加固定油机或者移动油机来保障蓄电池在停电后能得到及时补充充电，或者避免蓄电池深度放电。

蓄电池的健康状况与机房环境、开关电源的电池管理功能、市电可用度、蓄电池本身质量都有很大关系，维护中应同时关注上述环节。

蓄电池的使用中要严格防止过充和充电不足，对于有均充需求品牌的电池要按说明书的要求准确设置均充参数。

基站电源系统大多有二次下电的负载管理功能，应当结合基站传输复载的重要性、市电可用度、蓄电池组容量和次要负载容量来统筹考虑二次下电跳脱电压的数值，不建议全网按同一标准设置。

环境温度对蓄电池性能和寿命的影响举足轻重。由于基站的市电状况不好，往往在夏季用电高峰，市电电压不稳定造成空调无法正常运行，使得机房温度严重超标，环境温度升高10度，又不对充电电压进行调整，其电池使用寿命将缩短一半。所以，我们需要对充电电压设定温度补偿，以避免高温下的过充和低温下的欠充。补偿的基准温度为25摄氏度，补偿的参数需要参考电池说明书设定。

发现不良电池要尽快更换，否则会导致整组电池容量的下降进一步则会引发通信事故，更换时要尽量考虑使用相近批次的电池。备件电池可以在日常维护和设备的汰换中取得并进行统一管理，不同品牌、不同型号和不同容量的电池严禁混用。

在蓄电池的使用过程中需要对其做相应的维护。由于蓄电池在运行一段时间后，就会出现个别电池落后（一般情况下落后电池端电压不得小于正常的20mV）或失效的现象。如果不及时发现，那么落后的电池会越来越落后，直至失效。失效的电池会导致其他好的电池随时间推移慢慢失效，进而使整个电池组报废。一般要对蓄电池每隔3个月进行一次维护，主要是检查蓄电池组中有无漏液、有无“臌肚子现象”、有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈蚀和固定螺钉松动、环境温度是否正常等等。只有做到及时发现及时处理，才能确保蓄电池的正常寿命。

（4）动力环境监控系统维护。动力环境监控系统是电源专业维护体制改革的基础和关键。只有实现集中监控才能实时地监视设备的运行状态，及时发现并解决设备运行过程中存在的问题，定期对电源运行数据进行采集分析，通过遥调遥控手段进行电源系统维护工作，实现基站电源的集中维护管理。通过动环系统集中维护平台进行的维护项目：

①电源系统运行情况数据检测，用检测到运行数据判断电源设备运行质量，通过动环监控系统遥测功能，就能达到电源日常维护需要；

②当电源、机房环境发生障碍时，动环监控系统遥信功能及时发出报警，监控后台向维护人员派单，使障碍得到及时处理；

③进行故障数据分析，指挥障碍处理；

④通过遥控手段，改变电源设备运行参数和运行状态，达到对电源设备维护的目的。

（5）防雷接地系统。基站选址的特定性，造成供电系统易受雷电的危害，同时其射频引线也是由室外引向室内的，同样也是雷击的破坏点。如果防护措施不能有效落实，一但遭受雷电侵害，轻则造成系统的失效，重则可能造成系统的损坏。交流接入应考虑增配专用防雷箱，至少也应该考虑在配电箱中接入最大通流容量达到100kA的防雷器（SPD），而机架电源系统的生产厂目前一般也都装有最大通流容量为40kA的防雷器（SPD），整流模块的交流输入通常还装有压敏电阻，这样逐级防护，一般而言对基站电源设备的可靠运行是能起到应有的保护的。但作为维护人员应该在巡检中充分对这些器件的电气连接及器件本身的良好情况予以检查和记录，需要时应予以适时更新。防雷与接地，关于移动通信基站的防雷与接地，信息产业部是有专门的设计规范行业标准的。如对接地设施的要求、对交流系统供电方式的要求、对电力线和引进方式及接地的要求、对铁塔避雷器及接地的要求、对天馈线系统接地的要求、对信号系统接地的要求、对建筑物接地的要求、对机房内各种金属构件接地的要求、对地网及接地体的要求、对接地线，接地引入线，接地汇集线接地电阻的要求等等。在基站建设时这些规范一般地说是会得到满足的。作为运行维护人员最重要的是要保证这些措施长期有效，最实际的工作是要适时检查并保证接地电阻符合并满足规定的要求。

参考文献：

[1]贾继伟，通信电源的科学管理与集中监控 [M]北京：人民邮电出版社， 2004

[2]电信技术杂志社，通信电源维护管理经验荟萃[M]北京：人民邮电出版社， 2006

作者简介：

许卫华，生于1979年1月，男，汉族，浙江省杭州市人。现就职于浙江省邮电器材公司杭州设备分公司，助理工程师，大专学历。研究方向：基站电源系统维护，通信及电力配电生产和爱默生电源设备维护。