淺談開關電源系統的故障分析與維護
直流開關電源是通信系統的心臟，電源運行質量直接關系到通信網絡在線設備的工作質量;保障電源穩定、可靠、安全、優質的情況下運行，確保各項供電指標符合通信設備的供電要求，才能保證通信設備穩定工作、通信暢通無阻。電源維護人員是保證電源穩定工作的重要技術力量，深入探討直流開關電源系統故障分析方法與維護措施，有利于電源維護技術人員在維護檢查過程中正確的操作和處理故障，及時保障電源設備正常的工作。
一、直流開關電源系統維護要點
1.重視現場巡檢
定期巡視檢測通信電源設備，注意機房環境溫度和設備運行狀況，利用電源監控系統，實時監控電源設備的各種運行參數，發現問題及時處理。巡視檢測時必須檢查電源工作狀態：模塊配置是否合理，充電限流值是否正確，有無告警，系統交流電壓、電流，直流浮充電壓、負載電流、蓄電池充電電流，風扇運行狀況，防雷器件狀況，開關電源監控模塊的各項運行參數是否正確，溫度補償是否正常啟用。開關電源模塊均流是否小于5%等。蓄電池保險、蓄電池連接條溫升，蓄電池是否有爬酸、漏液、鼓肚等現象。機房環境溫度是否合符維護要求等。
2.應用遠程監控
利用監控系統對電源設備能夠實現遠程監控，通過遠程監控系統了解故障現象，通過遠程能處理的故障可以通過遠程監控解決，不能處理的故障，必須馬上到現場處理。同時利用電源監控系統檢測電源的各種信號是否正常，數據是否存在偏差。
3. 及時處理故障
處理電源設備故障時，應首先初步判斷造成電源故障原因和故障部位，然后采取相應的方法和措施對電源故障進行處理。對嚴重故障必須請示主管領導。
4. 尋求技術支持
對不能馬上處理的電源故障，必須電話咨詢相關廠家技術人員，若電話指導仍然解決不了問題，應立即采用現有備件臨時恢復電源設備供電，同時做好故障記錄，并通知相關廠家技術人員帶配件來維修。
5.確保安全
在處理故障的過程中應特別注意以下方面的問題以確保安全：
(1)處理故障過程中大部份時間是帶電操作的，因此一定要注意不能引起直流輸出、交流輸入的短路，各種維護工具必做好絕緣處理，確保人身安全和電源設備供電的安全。
(2)在操作時應盡量單手操作，操作時手上身上不允許帶有含金屬導體的飾品，例如手表、鑰匙、戒指等，同時穿上絕緣鞋進行電源設備維修。
(3)在處理電源故障的過程中，二次下電功能一定要暫時取消，防止誤操作引起通信電源系統的供電中斷。
(4)在對交、直流配電系統不了解的情況下，不要隨意或憑直覺打開或關閉交流供電開關，更不允許插、拔直流熔斷器或關掉直流輸出空開。防止故障范圍的進一步擴大。
(5)使用測量儀器和儀表檢測電源設備時，應注意儀器、儀表的正確使用方法，以免造成儀器和儀表的損壞，甚至影響通信電源系統的供電中斷。
(6)通信電源系統直流輸出的各種工作參數設置范圍可查閱相關電源設備的資料和用電設備的電壓要求，同時要考慮到蓄電池的浮充限流，現場不清楚的指標不能隨意設定，以免造成電源設備損壞和供電事故的發生。
(7)設備修好后應清理好維修現場和使用的各種維修工具，檢查有無其它物品遺留在電源設備機架內，例如鑼絲刀、搬手等，以免造成不必要的電源短路事故。
有些電源設備更換元器件后，雖然故障修復的設備運行正常了，但還要在線運行老化一段時間才能穩定，所以待設備更換元器件后，應密切觀察設備運行情況并檢測各種技術參數，在該設備機歷薄上填寫記錄。
二、交流配電屏維護要點
1.交流配電屏維護內容：
檢查交流接觸器、開關接觸是否良好，信號指示、告警是否正常，測量熔斷器溫升或壓降，功率補償屏工作狀態是否正常，測量閘刀、母排、端子、接點、線纜的溫升是否符合要求，檢查各接頭處有無氧化、螺絲有無松動，檢查避雷器是否良好，檢查、調整三相電流不平衡度應小于25%，檢查、測量供電回路電流不應超過線纜的額定值，測量地線電阻值，并對交流屏儀表進行校正。
2.交流屏故障處理
(1)交流配電屏是整個通信電源的基礎，若但出現礙障，直接影響開關電源設備和其它用電設備的穩定運行，因此當電源系統發生交流故障時，應及時檢查交流配電屏輸入和各分路空開輸出情況。
(2)檢查交流配電屏最直觀的方法是觀察交流工作狀態指示燈或交流電壓表和電流表數值，通過指示燈來判斷交流輸入的狀態，通過觀察電壓表和電流表判斷交流電的供電質量，即包括交流相電壓或線電壓，觀察電壓是否穩定、是否符合通信電源設備的輸入電壓要求標準，輸入電壓范圍為-15%---+10%。對于三相輸出交流電壓是否有嚴重的三相不平衡或缺相現象等，通過交流電流表判斷該交流屏的負載情況，對負載用電嚴重不平衡的應及時進行調整。
對于小電源系統，一般沒有電壓和電流表指示，可用萬用表測量其電壓、用交流鉗形表測量電流，如果發現有異常情況，應及時采取相應的解決方法和檢修措施。
(3)對于單相交流配電屏，除檢查單相電壓和電流外，還應檢查單相輸入電源線的相線、零線和保護地線是否連接正確。
(4)對于三相用電設備，當三相交流電發生缺相時，應從交流輸入線輸入端查起，判斷交流輸入電壓是否缺相，若輸入端沒有缺相，再對本交流配電屏內進行檢查，一般情況是由于空開與匯流排之間、或匯流排與匯流排之間連接點松動引起的。如果帶有交流接觸器的交流配電屏，首先用萬用表交流電壓檔，檢測接觸器主接點兩端電壓，判斷接觸器接觸是否工作可靠。
(5)對于具有兩路市電自動切換功能的交流屏，都帶有交流輸入主接觸器，由于增加了主接觸器就有了附帶的一些問題出現，例如：主接觸器吸合不上、接觸器吸合后噪音過大、接觸器溫度過高等等。當出現接觸器吸合不上時，首先要檢查交流接觸器線包供電保險，判斷接觸器線包的好壞。如果線包是好的，引起接觸器吸合不上的原因有兩種可能性，一種是接觸器電子互鎖裝置有問題，另一種原因是該接觸器本身帶有高低壓保護裝置，該裝置出現了過電壓保護。接觸器溫度過高與接觸器本身主接點接觸電阻有關，如果接觸電阻過大，當通過電流過大時，就會引起接觸器溫度升高，必須更換新的交流接觸器。
三、整流模塊維護
1、整流模塊維護要點
檢查告警指示、顯示功能，保護接地檢查，測量溫升，檢查風扇是否正常，檢查模塊均流性能，檢查測試監控性能是否正常，檢查直流輸出限流保護功能，測量衡重雜音電壓是否正確。
2、整流模塊故障處理
(1)當整流模塊發生故障時，應首先關掉該模塊，檢查交流輸入電壓，如果輸入有問題，應對交流配電屏作相應的檢測，已確保交流輸入正常后，再對模塊進行檢修，對模塊檢修之前，應將該模塊與直流供電系統分離，待模塊修復后，再投入直流供電系統中。
(2)當模塊出現輸出電壓過低無法調節，應首先檢查輸出電流。判斷是否由于輸出電流過大引起了穩壓限流。
(3)當模塊出現高壓關機時，首先應關掉該模塊的交流輸入電源，使模塊內部記憶全部清零后再重新開機，觀察模塊是否恢復正常。如果還沒有恢復，可以通過高壓關機復位鍵幫助模塊復位，模塊恢復正常后，應對該設備引起高壓關機的原因進行分析和處理，以免引起直流用電設備和蓄電池的損壞。
(4)如果直流開關電源開機時出現輸入短路現象，一般情況都是由于交流輸入防雷器件損壞引起的，另外一種情況，是由于開關電源主振管損壞引起的，如果是第二種情況，該開關電源模塊應返場修理。
(5)當監控模塊出現通信故障，應首先檢查通信線是否有接觸良好，通信線檢查正常后，再來檢查監控單元和傳輸線路情況。
(6)當開關電源模塊之間出現系統不均流或均流指標效果不符合要求時，有可能是由于監控模塊失控，也可能是模塊之間輸出浮充電壓參數設置不一、各模塊手動均流調整不當或均充總線接觸不良造成的。
(7)在割接直流開關電源時應注意：新電源系統開機前，應與直流供電系統脫離，待新電源參數設置正確，電源模塊工作穩定后，再投入直流供電系統中工作。
四、直流配電屏維護
1、直流配電屏維護要點
對直流配電屏的維護要求是，檢查接觸器、開關、熔斷器接觸是否良好，檢查信號指示、告警是否正常，熔斷器溫升和壓降，檢查避雷器是否良好，檢查接頭處有無氧化、螺絲有無松動，檢查、測試供電回路電流不超過供電線路額定允許值，測量地線電阻值，校正儀表數值。
2、直流配電屏故障處理
當負載保險熔絲或電池保險熔絲發生故障告警時，要對蓄電池和負載的保險進行檢測，判斷保險是否正常，告警信號是否有誤。
當直流屏壓降大于500mv時，應對相應的保險座及聯接排進行測量和檢修，想辦法降低直流配電屏內壓降。
當直流負載電流或電池充放電流參數顯示有誤時，應對電流取樣霍爾傳感器件進行檢測或調整，必要時進行更換。
直流配電屏發生故障告警時，應檢查開關電源的輸出情況，例如：直流電壓輸出過高和過低等，應檢查電池端的電壓和負載端的相關保險及保險插座接觸情況等。
總之，在排查處理直流配電故障時，應先分析清楚故障現象，判斷準確故障可能產生的原因和位置，用儀表測試后再動手處理。
五、監控單元維護
1、監控單元維護注意事項
更換監控模塊時，在未設置參數之前，不能將監控模塊投入系統工作，設置參數時必須注意以下幾個參數：
(1)電池組的容量、組數。
(2)電池的充電閾值管理。
(3)電池充電限流值。
(4)電池溫度補償系數。
(5)系統均充電壓值、周期、時間。
(6)系統浮充電壓值。
(7)時鐘、日期。
更換監控模塊時不要帶電操作，要注意先關掉監控模塊的輸入電源，再撤與用戶接口板的連接線。
2、監控單元故障處理
當監控出現失控或死機的現象時，整流模塊可能會出現輸出電流均流不好，浮充電壓輸出過高，輸出限流造成蓄電池放電的現象，從而電池組也會失去管理功能，充電電壓會隨著開關電源模塊輸出直流電壓的升高而升高。
當監控單元出現遠程無法通信時，應首先通過近程通信好壞來判斷監控模塊，當本地是好的遠程不好時，一般與監控模塊沒有很大的關系，可以檢查一下通信設備及傳輸線路，還應檢查監控模塊地址與通信參數設置是否正確。
六、維護風險控制
1、應急處理
通信電源系統發生故障時，現場維護人員應果斷地判斷清楚故障的部位和輕重程度，是否需要采取必要的應急措施，如交流配電屏故障暫時無法修復，為防止蓄電池長期放電，可從交流引入端直接連接到開關電源輸入端，甩開交流配電。同時向主管領導匯報，然后再進一步的排查和處理故障。
2、關注互相影響
通信電源故障有時會引起連鎖反應。
(1)交流輸入電壓不穩定，會引起整流模塊工作失常甚至燒壞模塊。如：電源監控模塊顯示浮充電壓為625V，整流模塊無輸出，蓄電池放電;整流模塊無法啟動，或限流輸出;整流模塊出現高壓關機或低壓關機現象等。
(2)開關電源輸出電壓過高時，引起整流模塊關機或蓄電池過充電，損壞蓄電池。
(3)電池放電過深或內部短路，引起監控單元顯示充電限流。
(4)監控單元參數和整流模塊設置不正確，引起供電系統出現告警。
3、電池是風險控制的關鍵
電池組發生故障時，極可能發生重大事故。我們應首先測量電池的端電壓，判斷電池的充電電壓是否正常，電池故障是否與開關電源設備有關，如果沒有關系應解決密封閥控蓄電池故障，解決密封閥控蓄電池故障時，必須先處理一組蓄電池后并入供電系統，再處理另一組蓄電池，以確保直流供電系統供電安全穩定的運行。
七、結語
直流開關電源系統維護質量的好壞直接關鍵到通信網絡能否安全運行，只有及時與優質的維護才能確保電源系統的正常運行，電源維護人員需要系統和深入地了解電源知識，吸取他人的經驗，基于正確的分析，才能快速處理故障，同時保障通信系統及人身安全。
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