- 關于通信基站電源系統的維護
- 基站電源系統的特點
- 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3G業務在各大運營商中實現商用，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生了明顯的擴大，同時基站中的設備種類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人員造成了很大的壓力，從各專業維護工作量在總維護量中的占比來分析，其中電源專業設備故障引發的相關維護工作量約占六成以上，尋找基站電源系統故障發生的規律，尋求快速有效的故障解決辦法，提升通信基站的維護效率，提高通信網絡質量已成為各大運營商運維部門和通信服務企業亟待解決的問題。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，提高網絡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
目前通信行業移動基站（以下簡稱基站）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關電源和鉛酸蓄電池組組成，業界主流的額定供電電壓等級為-48V。系統設計時會根據負載的容量、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
近年來通信高頻開關電源的技術已非常成熟，主流廠家的設備在功能、技術指標和可靠性方面都取得了非常大的進步，在環境的適應性、節能、可維護性、智能化、數字化方面有了顯著的提高。基站用的組合式開關電源的使用越來越簡單，需要維護和調整的項目越來越少，維護人員在現場往往只是看看參數，量量電壓，似乎覺得沒沒什么可做的。但是基站電源系統的故障發生頻率并沒有隨著開關電源質量的提升而減少，故障維修所需要的技能也并沒有隨著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的基本技術和豐富的經驗才能順利完整維護任務。
3.基站電源系統的特點
3.1 基站數量巨大，分布范圍極廣
電信重組使主要運營商相繼成為全業務運營商，重組后的三家運營商在3G網絡建設上投入巨資。據統計，截至2010年4月，三大運營商的基站數量分別約為：中國移動55萬個，中國聯通40萬個；中國電信30萬個（數據來源于中國通信網）。通信行業的基站數量超過120萬個，如此龐大的網絡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基站環境惡劣，交流供電復雜
網絡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、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用電，經常出現電壓異常波動、停電等故障，使得基站的供電容量和供電質量都無法保證，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
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。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，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，感應出的過電壓通過各種途徑耦合到設備端，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、開關電源主機、蓄電池、環境與監控系統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和幫助。
4.1 市電引入
基站建設盡量考慮專線引入，避免在路由中加入漏電保護開關，如低壓引入距離較長則建議架設基站專用變壓器。對于市電故障頻發的基站，應當果斷進行市電整改，這是所有基站電源系統維護的前提。基站市電引入若與礦山、工廠共用線路則在維護中需要關注供電線路中操作過電壓和電壓異常波動的情況。曾經發生過由于采石場電鋸的啟動造成基站SPD和開關電源設備的頻繁故障。維護中若發現基站平時市電情況良好，但前級設備經常不明原因的損壞，維護人員需要檢查外圍用電環境的影響，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元，基站的防雷一直是通信行業雷電防護的重點和難點。由于基站的特點，直擊雷對基站設備的損害極少，我們進行雷電防護的重點是防感應雷。雷擊過程中，雷電過電壓經過各種途徑耦合到設備端，設備端口和線路間存在的雷電過電壓超過設備的耐受水平，就會造成設備損壞。在基站的設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注基站的防雷效果。若發現基站頻繁遭受雷擊損壞，需要請有資質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程定期測量接地電阻，目前的行業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的規范性和可靠性，這點非常重要，卻經常被忽視。另外基站維護中經常發生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，有條件的話要用儀表定期檢測SPD模塊的性能，發現異常立即更換。
4.3 開關電源
開關電源是整個基站供電系統的核心，通行行業入網的開關電源都具有很高的可靠度（MTBF），但是和網絡安全息息相關的系統可用度，我們在維護中要同時關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間。開關電源的故障與市電質量、線路過電壓、機房環境以及產品本身的質量都有很大的關系。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備的故障率。中達電通可以為客戶提供類似的檢測和保養服務。
搶修隊伍要嚴格進行技術培訓和考核認證，避免在搶修中造成二次故障和人身傷害。可以依托廠家建立24小時應急搶修聯動機制，在專業廠家的指導下合理安排備件庫存，制定嚴謹的故障（事故）應急預案做到科學管理。
開關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的防護。
2008年以來，電源廠家針對基站電源開發出了效能管理功能，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模塊在正常輸出。中達電通在開關電源的效能管理軟件上已做了此項設計，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，再根據測試的結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境、開關電源的電池管理功能、市電可用度、蓄電池本身質量都有很大關系，維護中應同時關注上述環節。
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統籌考慮二次下電跳脫電壓的數值，不建議全網按同一標準設置。
環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法正常運行，使得機房溫度嚴重超標，環境溫度升高10度，又不對充電電壓進行調整，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明書設定。
發現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備的汰換中取得并進行統一管理，不同品牌、不同型號和不同容量的電池嚴禁混用。
4.5 環境和監控系統
上面已經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備和主設備造成很大的影響，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，使之成為一個有效的工具來減輕維護的壓力。
5. 結束語
基站電源系統的維護是工作量很大而且異常枯燥的工作。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產品，我們將秉承主動維護、預防為主的維護理念全力為客戶通信網絡的可靠運行提供最有效的保障。
