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中小通信机房电源系统维护建议
作者：李银立 周颖志
来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2011年第09期
摘要：简要说明了中小通信机房供电系统的建设和维护方面的问题，包括供电的选择、预防雷击以及如何提高整个供电系统的可用度等。 关键词：供电系统 整流模块 电池 预防
由于信息通信在国民经济中的地位日益提高，企事业单位对通信的需求也是越来越大，除了借助通信运营商外，各企事业单位也开始建设自己专用的通信机房，设置自己的专网满足企业内部的通信需求，各单位一般只对通信的核心设备比较关心，而对通信机房的“心脏”-电源部分的维护经常被忽略，电源一旦出问题，核心设备必然受影响，为提高维护人员的水平，保证通信机房的可靠运行，本文提出以下建议仅供参考：
通信类机房一般采用交流供电系统提供能源，配带在线浮充供电制的铅酸蓄电池组组成的直流不间断供电系统保证交流停电时的通信需求，系统整流器的输出容量根据通信核心单元的需求、蓄电池组充放电要求等因素来决定。下面分别讨论通信机房建设及电源维护方面的问题。
1 交流供电的质量
在机房建设中，如条件许可还是应当优选电压稳定的三相供电，尽量避开和有较大负荷的线路并接，防止电压波动和电涌出现。电源系统中对断路器和保护器及空开的选则、保护回路的设计、防雷击及防电涌的策略，供电系统供应商的方案也是参差不齐。维护人员应制定有效的保养维护方案。 2 雷击的防护措施
机房不可能都建在电气保护都完好的建筑物内。因为为了通信网络的覆盖，其建设地点必须符合布网要求。在一些特殊的地点—例如雷电高发区，供电系统更容易受到雷电的侵害，各种电缆引线从机房外引进来，同样容易受到雷击。如果预防不到位，一但受到雷击，轻则引起部分通信设备的复位，重则造成整个通信系统的瘫痪，所以机房供电系统应建设有良好的避雷设备。
3 尽量提高供电系统的可用度
目前通信机房电源系统的设计技术己经非常成熟，只要按照规范进行维护就能提高电源系统的可用度，下面对大家容易忽略的地方予以介绍。
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3.1 整流模块单元可用度保持
通信核心系统在选用时一般模块都在10A以上，远远大于实际负荷，那么电源系统的整流单元是主备工作方式还是负荷分担方式呢？笔者希望是后者。各种电子器件工作寿命其实很长，但是长期冷备不加电不是什么好事，电解电容难道不是如此吗。当负荷较低时温升较小，功率性电子元器件的寿命不会受到影响，并且对器件去湿有帮助。整流模块的交流输入部份基本都接有压敏电阻，以承接前级防雷抗涌器件（SPD）的残压，保护后端的器件及电路。但是当交流电压长期偏高时，看似并非脉冲冲击方式，却会导致漏电流加大，产生一种热积累，大大影响其寿命，因此维护中应该予以注意，发现热敏电阻变色应及时更换。还有整流器的温度适应一般都标明可以达到45度或更高，而且模块内还有温度保护措施，所以都不重视机房内空调的运行情况。其实这对保证整流模块可用度而言是一种误区，电解电容的寿命与温度的关系是每升高10度寿命降低50％，功率器件及组件对高温影响的敏感性更高，因此机房空调的正常运行也应该关注，交流电源停电再来电时空调应能自启动，10至30度的环境温度比较合适，同时空调的运行也能机房除湿，可谓一举两得。最后整流模块的内部调整以及并联、保护等都已经通过微处理器以及机架监控单元来实现，所以按照维护说明书进行设置与操作是很重要的，否则一旦出错，也会影响整流模块的可用度。 3.2 铅酸蓄电池组单元可用度保持
蓄电池组是机房不间断供电的最重要部份，其投资额和电源设备基本相当。
目前采用的都是二十世纪末发展起来的阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA电池）。由于采用了阀控式密封结构，不需要加酸、加水维护，无酸液、酸雾泄出，可与设备同机房安放。由于体积小、重量轻、自放电小、少维护、寿命长、使用方便、安全可靠等特点，深受欢迎。但是我们必须看到，一方面这种电池的基本电化学原理仍然未变，因而其固有的电特性要求不仅没变，反而要求更严；另一方面这种电池在推广初期，厂家的说明书有时或多或少地将这种电池称之为“免维护”电池，致部份维护人员认为这种电池不需要维护，这一误区至今还有影响。因而按照规范加强维护与保养这种“免维护”电池，对延长其使用寿命是非常重要的。 一是要预防过度充电。蓄电池的寿命和性能与电池内部产生的热积累密切相关，而电池内部的热源主要来之于内部电化学反应的功率损耗，可以简单地看着充电电压和充电电流的乘积。在氧再化合反应中，浮充电流会增大而产生较多的热量，在恒压充电时，浮充电流又会随温度上升而增大，从而又使温度进一步上升。热失控现象是阀控密封蓄电池的结构方式所造成的特有现象。热失控现象经常会带来如蓄电池缺水、电池外壳‘鼓肚子’等严重后果，严重的会使蓄电池报废。预防过度充电就是要严格按照制造商给的说明书保持充电电压值，并且电压值一旦设定，平常不可以任意改动设定。二要预防充电的不足。和过度充电完全相反，充电不足主要是充电电压设置偏低或过低所致，或者是配套系统有问题。三是预防过度放电。放电深度与电池设计充放电循环次数（使用寿命）密切相关。放电深度为5％时，循环次数为10000次，当放电深度为50％时，循环次数只有800次。过度放电严重者会造成电池无法再激活到最佳状态，甚至报废。当电池放电至设定的终止电压时，应能自动切断电池放电回路。四是保
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持环境温度。电池温度升高时，电解液活动加剧，电池内阻减小，其浮充电流增大导致导电元件腐蚀加剧，寿命减少；反之，电解液活动减弱，电池内阻加大，电池对负载的放电能力则减弱。加速寿命试验表明，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，所以对电池温度的监测和环境温度的保持是十分必要的。五是对已经损坏的电池进行更换。由于每一个单体的工艺差异，长期浮充下可能逐渐‘落后’，因此在监控单元中会定期对电池组进行均充的管理功能，以期激活这一落后单体，使之不再落后。但经常落后，最终可能变成故障电池。我们可以用多种方法来判定其是否己病入膏肓，如对其单独进行容量试验，或在线测试其内阻值等。关键是要及时更换故障电池，不能因小失大，破坏整个蓄电池组的可用性并减少电池组的寿命，这一点也非常重要。六要定期对整个蓄电池组进行容量测试和放电验证，避免虚假容量。容量测试其实就是对电池组进行全面检查，时间较长，工作强度大，但为了整个蓄电池组的可用性上考虑，定期的测验还是非常有必要的。
以上说明只是中小通信机房供电建设与维护的部分建议，希望对维护这些设备提供帮助。