1、基站电源系统维护基站电源系统维护第四章 直流开关电源系统v目前绝大部分的通信设备由直流电源进行供电，因此直流系统在通信系统中占有重要的地位。基站直流供电系统广泛使用高频开关电源设备，它连同蓄电池组和接地装置构成不间断直流电源供电系统。4.1基站直流开关电源部分维护规程v 4.1.1 开关电源的维护要求v 1.维护内容：v 检查开关电源输入电压和电流；检查输入避雷器状况；检查开关电源参数设置，告警状态；检查各类空开、熔断器；检查开关电源模块配置数目，模块风扇工作情况；检查开关电源输出电压和电流；清洁设备，保证良好接地。v 2.维护要求：v（1）开关电源输入电压稳定，电压值在在整流模块的允许工作电
2、压变动范围之内；输入电流正常；v（2）避雷器工作良好；v（3）开关电源参数设置正确；v（4）开关电源的模块数量按照N+1进行配置，必须保证负载电流和0.1C10A的蓄电池充电电流的容量，模块风扇工作正常，模块无告警；v（5）布线整齐，各种空气开关、熔断器、接线端子等部位接触良好，无电蚀于过热；v（6）开关电源输出电压必须保证蓄电池要求的浮充电压和均充电压，输出电流符合模块均流且匹配负载；v（7）机壳有良好的保护接地，设备内外部清洁。v4.1.2开关电源维护周期表序号序号项项 目目周期周期备备 注注1检查模块液晶屏显示功能是否正常、翻看告警记录，检查告警信号月 2测量直流熔断器和各类接头温升、压
3、降 3清洁设备 4检查断路器、风扇是否正常 5检查模块均分负载性能 6检查防雷模块是否良好，接地是否可靠 7清洁设备 8检查浮均充电压、限流、保护告警等各项参数设置季 9测试系统自动均、浮充转换功能 10 检查各类接线端子、开关的接触是否良好 11插件和电缆连接、固定良好，无挤压变形、发热和老化半年 4.2高频开关电源系统的主要技术v高频开关电源的关键技术和名称的由来就是其中的高频开关整流器，由于目前大都是模块化结构，所以有时也称高频开关整流器为高频开关整流模块。v 4.2.1高频原理v 相比较之前的相控开关电源系统，如今的开关电源系统一个大的变化就是整流模块很小，方便模块的更换和设备的安装。
4、由高频开关整流器方框图可知，高频开关整流器将50Hz工频交流首先转换成直流，再将直流转换为高频交流，这样，降压用的变压器工作频率大大提高，从而缩小了变压器的体积，也缩小了整个系统的体积。采用高频变换技术减小变压器体积可以认为是高频开关整流器的核心技术。我们用式（4-1）来说明变压器电压与其他参量之间的关系。v U=4BSfN（4-1）v 式中：U变压器电压，单位为V；v B磁通，单位为Gs；v S变压器铁芯截面积，单位为cm2；v f变压器工作频率，单位为Hz；v N变压器绕组匝数。v 从式（4-1）可以看出，在变压器电压和磁通（与电流有关）一定的情况下，即变压器功率一定的情况下，工作频率越高
5、，变压器的铁芯截面积可以做得越小，绕组匝数也可以越少。v4.2.2 功率转换电路vDC/AC逆变电路是高频开关整流器的主要组成部分，也是整流器的核心电路，根据其工作原理的不同，高频开关整流器可分为PWM型和谐振型两类。v谐振型功率转换电路是在PWM型功率转换电路结构的基础上，用软开关代替硬开关，从而减小开关管导通和关断时的损耗，使工作频率大大提高。v4.2.3模块休眠技术原理v模块休眠技术就是根据负载电流和功率的大小，和系统配置的模块数量和容相比较，通过智能开关技术，自动调整整流模块的数量，使部分模块处于休眠状态把整流模块调整到最佳负载率的状态下工作，从而降低系统的带载功耗和空载耗，达到节能的
6、目的。这种技术多用于通信电源。4.3基站用典型开关电源系统的组成v 目前通信用开关电源系统由交流配电单元、直流配电单元、整流模块和监控模块组成。v 交流配电单元v 交流配电单元负责将引入三相交流电，同时将输入的三相交流电分配给多个整流模块（一般用单相交流电）。v 整流模块v 整流模块完成将交流转换成符合通信设备要求的直流电。v 直流配电单元v 直流配电单元负责将蓄电池组接入系统与整流模块输出并联，再将直流母排上的不间断直流电分成多路通过直流熔断器分配给机房的主设备、传输设备、监控设备等直流通信负载。v 监控模块v 实时监测和控制电源系统各部分工作。即监测和控制交流配电、整流模块、直流配电的工作
7、状态。4.4基站用典型开关电源系统的操作v 在开关电源的使用和维护中，对监控模块的熟练操作是必须具备的一项能力。v 重要参数设定：浮充电压浮充转均充均充电压浮充低压 浮充高压 电池高温LVD1LVD2温度补偿电池限流4.5嵌入式电源系统v小型嵌入式开关电源本质就是开关电源系统，对比与宏站的组合式开关电源，它整体体积小巧，整个系统可嵌入在19”的标准机架内。它具有设备体积小巧，结构紧凑，尽可能减少占地空问，安装方式灵活可以壁挂，嵌入甚至室外放，能够提供包括交流和直流的全套供电解决力案，具有较好的适应复杂多样环坡的能力，按照现场的需要灵活配置后备电地。4.6基站电源直流开关电源系统配置原则和施工建
8、设规范v4.6.1开关电源系统配置原则v1、机房应配置1套直流供电系统，选用落地式组合开关电源，开关组合电源架容量按中远期负荷考虑；v2、整流模块容量按照近期负荷配置，即整流模块数量=基站设备直流负荷+蓄电池充电电流（蓄电池组总容量/10进行计算）/本期配置单个整流模块容量，进位取整数。单只模块容量选用30A/50A/-48V/块，整流模块数配置考虑N1冗余，模块数量应不少于2块。v3、开关电源的直流输出分路建议配置：一次下电为100A3路，63A6路；二次下电为16A6路。其中63A熔丝配置的底座应选用100A的底座v 4.6.2开关电源系统施工建设规范v 1、高频开关组合电源安装位置，电缆
9、敷设的路由、路数应符合施工图设计要求，以不影响主设备扩容为原则，高频开关组合电源应安装牢固；v 2、电源电缆必须采用整段的线料，不得在中间接头。规格和绝缘强度应符合设计要求，电缆与设备接线端子应连接牢固，使接头接触良好，保证电压降指标及对地电位符合设计要求，所有线缆均吊上塑料标签按设计做好标号；v 3、高频开关组合电源模块正确安装，每个开关整流模块的输出电流尽量调整；v 4、高频开关组合电源配置应根据不同设备类型对电流需求，配置适宜熔断器（16A、32A、63A、100A、125A），总熔丝和各个分路熔丝的容量均应符合设计要求，熔断器配备应满足施工图设计要求。v 5、应加装安全防护罩，并有可靠
10、接地。v 6、开关电源的浮冲电压及均充电压设置符合电池厂家的要求，并符合设备对供电电压范围的要求；v 7、基站开关电源至各个蓄电池组的直流电源连接线，正极采用红色外护套的多股软电缆，负极采用黑色外护套的多股软电缆，正极和负极电缆的截面积要求压降要求。4.7基站电源直流开关电源系统典型故障分析v4.7.1开关电源LVDS跳脱造成基站退服v1、故障现象v某基站于早上06：44分停电，06：47分该基站便退服。v2、故障分析v基站一停电就退服，绝大部分原因是蓄电池故障造成的，但也有可能是开关电源LVDS（低压脱离开关）跳脱造成。LVDS（低压脱离开关）跳脱的原因主要有：v（1）LVDS本身故障；v（
11、2）直流电压检测装置故障；v（3）控制板件故障；v4.7.2开关电源模块故障引起的基站通信设备闪断重启v1、故障现象v某基站主设备、传输设备在市电来电后重启。v2、故障分析v市电来电时基站通信设备重启，可能有的原因有：v（1）基站通信设备自身故障引起重启；v（2）开关电源系统故障，来电时未正常工作，引起设备重启。v（3）开关电源参数设置不正确，来电时开关电源未正常工作，设备重启；v（4）开关电源交流侧的冲击导致开关电源输出异常，从而通信设备重启。v4.7.3监控模块受干扰引发高压告警v1、故障现象v某基站开关电源出现多次短时间的直流高压告警，告警出现及持续时间均无规律。直流高压告警期间无模块通信异常告警和通信设备退服情况发生。v2、故障分析v开关电源直流输出高压可能的原因有：v（1）整流模块故障；v（2）监控模块或采样侦测板故障；v（3）监控模块受干扰；
