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1、4.5 机房辅助设备运行与维护4.5.1 知识体系导入4.5.1.1 通信电源的运行与维护1. 通信电源系统构成通信电源一般由三部分组成：n 交流供电系统 由高压配电所、降压变压器、油机发电机、UPS和低压配电屏组成。n 直流供电系统 由高频开关电源（AC/DC 变换器）、蓄电池、DC/DC变换器和直流配电屏等部分组成。n 接地系统 包括: 交流工作接地、保护接地、防雷接地、直流工作接地、机壳屏蔽接地等。2.UPS原理与维护（1）UPS系统简介UPS, 即Uninterruptible Power System，交流不间断供电电源系统
2、的英文缩写，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。 UPS系统由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等组成。整流模块（AC/DC）和逆变器（DC/AC）都为能量变换装置，蓄电池为储能装置。除此还有间接向负载提供市电电源（或备用电源）的旁路装置。UPS可分为以下三类：n 后备式UPS（OFF LINE） 当市电异常（市电电压、频率超出后备式UPS允许的输入范围或市电中断）时，后备式UPS通过转换开关切换到电池状态，逆变器进入工作状态，此时输出波形为交流正弦波或方波。 后备式UPS的优点是：结构简单、价格便宜、噪
3、声低；其缺点：只有在蓄电池供电的有限时间内，负载方可得到高质量的交流电压。后备式UPS存在切换时间，一般为4毫秒10毫秒，对一般的设备的工作不会造成影响。n 在线互动式（ON LINE INTERACTIVE） 指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出。n 在线式UPS（ON LINE） 即UPS逆变器始终处于工作状态。 其优点是：供电质量高；缺点是：结构复杂、价格高。（2）UPS系统维护规程：n UPS主机现场应放置操作指南，指导现场操作。n UPS
4、的各项参数设置信息应全面记录、妥善归档保存并及时更新。n 检查各种自动、告警和保护功能均应正常。n 定期进行UPS各项功能测试，检查其逆变器、整流器的启停、UPS与市电的切换等是否正常。n 定期检查主机、电池及配电部分引线及端子的接触情况，检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠，并测量压降和温升。n 经常检查设备的工作和故障指示是否正常。n 定期查看UPS内部的元器件的外观，发现异常及时处理。n 定期检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常。n 保持机器清洁，定期清洁散热风口、风扇及滤网。n 定期检查并记录UPS控制面板中的各项运行参数，便于及时发现UPS异常状态。其中
5、电池自检参数宜每季记录一遍，如设备可提供详尽数据的，可作为核对性容量试验的参数，以此作为电池状态的定性参考依据。n 经常察看告警和历史信息，发现告警及时处理并分析原因。n 当输入频率波动频繁且速率较高，超出UPS跟踪范围时，严禁进行逆变/旁路切换的操作。在油机供电时，尤其应注意避免这种情况的发生。n UPS宜使用开放式电池架，以利于蓄电池的运行及维护。n 对于UPS使用的蓄电池，应按照产品技术说明书以及关于蓄电池维护的要求，定期维护。3.直流供电系统原理与维护（1）直流供电系统简介直流供电系统的设备构成一般分为以下三个部分：1）整流模块部分主要作用是把交流电源转换为直流电源。分为相控整流电源和
6、开关整流电源。目前主要使用开关整流电源模块。2）蓄电池部分主要负责在市电断电后向负载供电。3）直流配电部分主要负责电源的配出和电源的保护开关整流电源具有以下特点：效率高（在额定负载的20%以上的时候，效率最高，达到90%以上）；体积小（主要的原因是采用高频变压器）；电气公害小（有害谐波小）；噪声小。（2）直流供电系统的维护介绍1）直流供电系统一般维护： 变流设备应安装在干燥、通风良好、无腐蚀性气体的房间。室内温度应不超过 30。高频开关型变流电源设备宜放置在有空调的机房，机房温度不宜超过28。 开关电源各整流模块器不宜工作在20%负载以下，如系统配置冗余
7、较大可轮流关掉部分整流器以调整负荷比例，作为冷备份的模块宜放置在机架下方。2）变流设备维护一般要求：n 输入电压的变化范围应在允许工作电压变动范围之内。工作电流不应超过额定值，各种自动、告警和保护功能均应正常。n 宜在稳压并机均分负荷的方式下运行。n 要保持布线整齐，各种开关、熔断器、插接件、接线端子等部位应接触良好、无电蚀。n 机壳应有良好的接地。n 备用电路板、备用模块应每年定期试验一次，保持性能良好。3） 开关电源维护周期检查项目： 月检查项目n 检查浮充电压、电流是否正常。n 检查模块液晶屏显示功能是否正常、翻看告警记录。n 测量直流熔断器压降或温升、汇流排的温升有无异常。n 检查各模
8、块负载均分性能。n 检查各整流模块风扇运转是否正常。n 清洁设备，特别注意风扇、滤网的清洁，保证无积尘。 季检查项目n 检查系统直流输出限流保护功能。n 检查整流器各告警点设置，测试必要的告警功能。n 测试系统自动均、浮充转换功能。n 检查各项电池管理功能，并调整均、浮充电压、充电限流、均充周期及持续时间等各项参数，校对均、浮充电压设定值。n 检查各开关、继电器、熔断器以及各接触元器件是否正常工作，容量是否匹配（包括交、直流配电屏）。n 测量中性线电流以及对地电压。n 检查防雷设备能否正常。 年检查项目n 测量衡重杂音电压。n 校准系统电压、电流值。n 检查各机架接地保护是否紧固牢靠。n 测试
9、备用模块。4.蓄电池原理与维护（1）蓄电池组基础知识 目前通信机房内使用的电池绝大多数为阀控式少维护铅酸蓄电池，简称为免维护蓄电池（VRLA）。 它的主要特点是维护量小、无酸雾和氢气逸出、对安装环境无需做特别的防酸、防爆和通风处理，因此可以和其它电气设备安装在一起，适合分散式供电要求。 它对安装地点的环境温度有一定要求，温度过低会影响电池的放电性能、温度过高会影响电池的使用寿命。具体环境温度视具体的设备略有不同，一般最佳的环境温度在摄氏20度到25度。阀控式铅酸蓄电池分为两种类型：胶体式和吸附式。（2）蓄电池组维护规程1）阀控密封蓄电
10、池运行环境的要求阀控式密封蓄电池（包括UPS 蓄电池,以下简称密封蓄电池）可不专设电池室，但运行环境应满足以下要求：n 安装密封蓄电池的机房应配有通风换气装置，温度不宜超过28，建议环境温度应保持在1025之间。n 避免阳光对电池直射，朝阳窗户应作遮阳处理。n 确保电池组之间预留足够的维护空间。n UPS 等使用的高电压电池组的维护通道应铺设绝缘胶垫。2）密封蓄电池的一般维护n 密封蓄电池和防酸式电池禁止混合使用在一个供电系统中；不同规格、型号、设计使用寿命的电池禁止在同一直流供电系统中使用；新旧程度不同的电池不应大量在同一直流供电系统中混用。n 密封蓄电池和防酸式电池不宜安放在同一房间内。n
11、 如具备动力及环境集中监控系统，应通过动力及环境集中监控系统对电池组的总电压、电流、标示电池的单体电压、温度进行监测，并定期对蓄电池组进行检测。通过电池监测装置了解电池充放电曲线及性能，发现故障及时处理。n 需经常检查下列项目，发现问题及时处理： 极柱、连接条是否清洁；有否损伤、变形或腐蚀现象。 连接处有无松动。 电池极柱处有否爬酸、漏液；安全阀周围是否有酸雾酸液逸出。 电池壳体有无损伤、渗漏和变形。 电池及连接处温升有否异常。 据厂家提供的技术参数和现场环境条件，检查电池组及单体均、浮充电压是否满足要求，浮充电流是否稳定在正常范围。 检测电池组的充电限流值设置是否正确。 检测电池组的告警电压
12、（低压告警、高压告警）设置是否正确。 如直流系统中设有电池组脱离负载装置，应检测电池组脱离电压设置是否准确。（3）密封蓄电池的充放电1）密封蓄电池的均衡充电：一般情况下，密封蓄电池组遇有下列情况之一时，应进行均充（有特殊技术要求的，以其产品技术说明书为准），充电电流不得大于0.2C10，充电方式参照充电时间电压对照表：n 浮充电压有两只以上低于2.18V只时。n 搁置不用时间超过三个月时。n 全浮充运行达6个月时。n 放电深度超过额定容量的20%时。2）密封蓄电池充电终止的判据：n 充电量不小于放出电量的1.2倍。n 充电后期充电电流小于0.005C10。n 充电后期，充电电流连续小时不变化。
13、达到上述三个条件之一，可视为充电终止。3）蓄电池的放电：n 每年应做一次核对性放电试验（对于UPS使用的密封蓄电池，宜每季一次），放出额定容量的3040。n 对于2V单体的电池，每三年应做一次容量试验。使用六年后应每年一次(对于UPS使用的6V及12V单体的电池应每年一次)。n 48V 系统的蓄电池组，放电电流不得大于0.25 C10。n 蓄电池放电期间，应定时测量单体端电压、单组放电电流。有条件的，应采用专业蓄电池容量测试设备进行放电、记录、分析，以提高测试精度和工作效率。4）密封蓄电池放电终止的判据：n 对于核对性放电试验，放出额定容量的3040。n 对于容量试验，放出额定容量的80%。n
14、 电池组中任意单体达到放电终止电压。对于放电电流不大于0.25C10，放电终止电压可取1.8V/2V单体；对于放电电流大于0.25C10，放电终止电压可取1.75V/2V单体。达到上述三个条件之一，可视为放电终止。4.5.1.2 通信基站防雷维护1. 雷击常识（1）雷击分类 通常可以将雷击分为以下几类：直击雷、感应雷、雷电侵入波和地电位反击。如图4-5-1、图4-5-2、图4-5-3所示。图4-5-1图4-5-2图4-5-3 （2）避免雷击的常见途径： 1）疏导将雷云中的带电荷通过接地装置疏导至大地，从而避免雷击电流流经被保护的建筑物或设备⣷
15、08; 2）隔离将雷电信号和通信设备隔离开来从而避免雷击 3）等位将天线铁塔接地、工作接地、通信建筑物的公共接地等置于同一电位 4）消散即释放出异性电荷和雷云中的电荷进行中和,从而阻止雷电的形成。 （3）雷电防护的基本原则1）系统防护措施（见下图4-5-4） 图4-5-42）多级防护原则（见下图4-5-5）图4-5-5 3）系统防护措施 系统防护措施分为：外部防雷系统和内部防雷系统。外部防雷系统可以防止“直击雷”的破坏。它由避雷针、引下线、接地地网等组成，构成完整的电气通路将雷电流泄入大地。可以通过合理的设计避雷针的保护角和良好的接地系统来保护天线馈线系统和机房建筑物。内部防雷系统可以防止感应雷和雷电电磁脉冲波(LEMP) 的破坏。内部防雷系统及措施包含：屏蔽、防雷器、等电位连接、过电压保护等。2. 通信设备的防雷措施接地体指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体，分人工接地体和自然接地体两种。 接地网是把需要接地的各系统,统一接到一个地网上或者把各系统原来的接地网通过地下或者地上用金属连接起来,使它们之间成为电气相通的统一接地网。 基站接地系统包括: 建筑物地网、铁塔地、电源地、逻辑地(也称信号地)、防雷地等。（1）通信局站接地系统（见下图4-5-6）图4-5-6
