吉林廣電微波電路供電系統(tǒng)的剖析與維護(hù)

王 碩

（吉林省廣播電視局六五二臺，吉林 長春130021）

按《廣播電視微波站（臺）工程設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，廣播電視微波站應(yīng)采用專線供電系統(tǒng)，最好有兩路不同路由的外電接入。只有一路外電的微波站（臺）應(yīng)配置自備電源（交流發(fā)電機(jī)）保障全部播傳負(fù)荷，無自備電源的微波站（臺）應(yīng)配備應(yīng)急移動發(fā)電設(shè)備的接入端口。微波設(shè)備配置冗余的直流供電系統(tǒng)，由外電經(jīng)開關(guān)電源整流器對蓄電池進(jìn)行浮充供電，蓄電池組在外電中斷或不正常時(shí)，能夠保證穩(wěn)定供電8～24小時(shí)，外電供電要有三級避雷，即配電柜，機(jī)房引入線和設(shè)備之前加裝避雷器。機(jī)房供電要采取三相五線制，輸入電壓三相360～420V，單相供電采用三線制，輸入電壓180～250V。零線和地線要嚴(yán)格區(qū)分，微波設(shè)備供電與照明、采暖供電等要嚴(yán)格區(qū)分，避免其他設(shè)備出現(xiàn)故障影響微波設(shè)備正常供電。

1 吉林廣電微波電路供電系統(tǒng)剖析

目前網(wǎng)內(nèi)各大小微波系統(tǒng)的供電系統(tǒng)由立式開關(guān)電源柜（大微波站）、嵌入式智能開關(guān)電源（小微波站）和蓄電池組成，正常情況下大微波站蓄電池組24小時(shí)內(nèi)、小微波站6小時(shí)內(nèi)可滿足系統(tǒng)正常用電。大微波站配置ZXDU68型開關(guān)電源柜，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由直流配電單元、熔斷器、直流防雷盒、整流模塊、監(jiān)控單元、整流器空開、380V輸入總空開、N-零線接入點(diǎn)、交流防雷器、交流輸出等組成，其技術(shù)指標(biāo)要求是：交流過壓286V，交流欠壓154V，輸出直流額定-53.5V，直流欠壓-48V，浮充電壓53.5V，均充電壓56.4V，均充周期180天。一次下電46.0V，二次下電45.0V。開關(guān)電源柜結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

圖1 開關(guān)電源柜結(jié)構(gòu)示意圖

小微波站點(diǎn)配置ZXDU58 B900型嵌入式組合電源，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由AC交流輸入、AC輸出、DC輸出、電池充放電空開、整流模塊、監(jiān)控單元等組成，嵌入式組合電源結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。各大小微波站電池組容量按其站點(diǎn)設(shè)備需求分別配置了100AH、200AH、300AH、400AH電池組。

通過圖1和圖2可以清楚了解到開關(guān)電源內(nèi)部各部件的安裝位置。其中交流總輸入為380V高壓輸入，整流器供電為220Vac，額定輸出電流為50A（ZXD2400型）、30A（ZXD1500型），50A和30A整流模塊可混插。嵌入式組合電源為交流220V輸入，整流器額定輸出電流為30A（ZXD030型）。熔斷器是一種用于過載和短路保護(hù)的器件，當(dāng)電流超過限定值時(shí)熔化，用于分?jǐn)嘭?fù)載供電回路，保護(hù)其他設(shè)備不受影響。直泄防雷盒，由壓敏電阻組成，使監(jiān)控單元得到有效保護(hù)，其泄放能力為10kA，負(fù)載與通信電源直流輸出連接距離較近（小于1.5m）時(shí)，也能得到直流防雷盒的部分保護(hù)。交流防雷器為C級防雷設(shè)施，其在整個(gè)防雷系統(tǒng)中起重要作用，它通過再次泄流降低線路上的殘壓，即進(jìn)一步泄放線路上的浪涌電流，從而保護(hù)設(shè)備。監(jiān)控單元負(fù)責(zé)對系統(tǒng)的交流配電單元、直流配電單元、整流器及蓄電池等進(jìn)行綜合管理，提供信息查詢、系統(tǒng)控制、告警提示、歷史記錄等。

圖2 嵌入式組合電源結(jié)構(gòu)圖

2 日常維護(hù)重點(diǎn)

供電系統(tǒng)是保證安全傳輸?shù)氖滓疤?，故此，?dāng)站值維人員應(yīng)時(shí)刻關(guān)注當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局發(fā)布的停電及故障信息，做好應(yīng)急和預(yù)防措施，日常應(yīng)每日檢查當(dāng)站供電系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，杜絕人為事故，確保安全。供電系統(tǒng)的日常維護(hù)主要包括：查看開關(guān)電源柜內(nèi)各連線、接入線有無脫落，柜內(nèi)有無焦糊現(xiàn)象，監(jiān)控單元有無告警信息，交流防雷模塊是否變色（正常為綠色，損壞呈現(xiàn)紅色），整流器運(yùn)行是否良好并定期對整流器進(jìn)行清潔除塵，清潔工具為毛刷、吹風(fēng)設(shè)備等，盡可能保持整流器內(nèi)外部清潔，清潔整流器時(shí)要逐個(gè)順序進(jìn)行，不得整體拔出。通過整流器的指示燈可以判斷整流器的運(yùn)行狀況，輸入指示燈（IN）亮綠色，表明整流器有交流輸入；輸出指示燈（OUT）亮綠色，表明整流器有直流輸出，運(yùn)行正常；限流指示燈（CL）亮黃色，表示整流器是在給蓄電池充電，處于限流狀態(tài)，所需電流超過了整流器的限流值，此時(shí)整流器輸出電壓低于設(shè)定值；故障指示燈（AL）亮紅色，表明整流器出現(xiàn)了故障，不能正常運(yùn)行，故障產(chǎn)生原因可能是交流輸入電壓過高或過低、風(fēng)扇損壞或者整流器損壞等，此時(shí)監(jiān)控單元會出現(xiàn)告警，同時(shí)整流器輸出指示燈（OUT）熄燈。

3 常見故障現(xiàn)象及處理方法

通過近幾年的運(yùn)行情況來看，供電系統(tǒng)故障主要集中在雷電感應(yīng)后，交流避雷器中的防雷模塊部分損壞，整流器損壞；整流器自然老化損壞、風(fēng)扇損壞；監(jiān)控單元損壞；內(nèi)部連線松動、虛接等，具體故障案例及處理方法如下：

故障案例1：2016年8月，王府微波站，反映整流器加不上電，監(jiān)控單元告警，交流B相缺相，但是外電正常。工程技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場用萬用表測試外電來電正常，不缺相，臨時(shí)關(guān)閉380V外電，查看電源柜內(nèi)各電源連接線，發(fā)現(xiàn)供電總空開輸出處三相線的B相線已松動，接觸不到位，緊固該連接后，外電輸入輸出正常，告警消失，開關(guān)電源柜正常啟動，整流器恢復(fù)工作，故障排除。

故障案例2：2016年9月，通化站監(jiān)控單元故障，無顯示內(nèi)容，重新插拔后無效果，監(jiān)控單元由當(dāng)站技術(shù)維護(hù)人員現(xiàn)場更換后，恢復(fù)正常，故障排除。

故障案例3：2020年8月，延吉站監(jiān)控單元液晶顯示器不正常，時(shí)有時(shí)無并伴有告警聲，因該站電源柜內(nèi)監(jiān)控單元為盒式內(nèi)置PSU板類型的監(jiān)控器，工程技術(shù)人員攜帶PSU板到達(dá)現(xiàn)場后，拆除原PSU板，更換新的PSU板后，告警消失，恢復(fù)正常。

故障案例4：交流防雷模塊故障，因微波站地處山區(qū)的較多，雷雨季節(jié)，高山站雷電感應(yīng)明顯，防雷模塊損壞現(xiàn)象較為頻繁，近年來，反映該問題的也比較多，通常郵寄新的防雷模塊由當(dāng)站人員更換即可恢復(fù)，告警也即刻消失。

故障案例5：整流器故障，整流器為供電系統(tǒng)的主要器件，該器件存在易受雷擊損壞，以及自然老化損壞現(xiàn)象，通過多年運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)來看，故障出現(xiàn)后，只要更換新的整流器即可立即恢復(fù)。另外，對于只是風(fēng)扇不轉(zhuǎn)的整流器，可以只更換風(fēng)扇即可，沒必要整體更換。再就是各站可根據(jù)當(dāng)站實(shí)際需求量來確定整流器的數(shù)量，沒必要插太多的模塊，多出的可留作備用。

4 蓄電池的維護(hù)

蓄電池組屬于微波供電系統(tǒng)的應(yīng)急保障設(shè)施，很有必要對其加強(qiáng)日常維護(hù)。目前大微波站根據(jù)站內(nèi)微波設(shè)備數(shù)量按其客觀需求分別配置了2V-200AH/300AH/400AH等不同容量的2組蓄電池組，并于2016年進(jìn)行了整體更換。小微波站均配置了單組12V-100AH電池組。蓄電池在外電供電時(shí)，處于浮充狀態(tài)，一方面穩(wěn)定直流供電，另一方面隨時(shí)準(zhǔn)備為設(shè)備供電。外電停電時(shí)，完全由蓄電池組供電，故此要求蓄電池要有足夠的電壓和容量。2V蓄電池浮充端電壓2.23～2.27V，最大充電電流0.3CA，均充端電壓2.30～2.40V，最大充電電流0.3CA，蓄電池放電時(shí)每只終止電壓不應(yīng)低于1.9V。12V蓄電池浮充端電壓13.5V～13.8V，均充電壓14.1V～14.4V，蓄電池放電時(shí)每只終止電壓不應(yīng)低于10.8V。為保證電池容量符合要求，日常維護(hù)要做到：

（1）做好日常清潔，經(jīng)常保持蓄電池組外表清潔干燥狀態(tài)。清潔時(shí)要避免產(chǎn)生靜電，用潮濕的抹布清潔蓄電池，禁止使用酒精、汽油等有機(jī)溶劑，也不要使用含有這種物質(zhì)的抹布抹擦電池。

（2）蓄電池的變化是一個(gè)漸進(jìn)和累積的過程，為保證蓄電池組的良好運(yùn)行，應(yīng)進(jìn)行日常檢測并做好相關(guān)記錄。單體和蓄電池組的浮充電壓要每月測試一次，蓄電池外殼溫度和極柱溫度要定期查看。日常要關(guān)注蓄電池殼蓋有無變形、滲液等，查看蓄電池極柱、安全閥周圍是否有滲液和酸霧溢出，定期檢查并緊固連接處螺釘，發(fā)現(xiàn)松動要及時(shí)緊固。

（3）對蓄電池組的檢測要遵循“查隱患，保安全”的原則，嚴(yán)格遵循維護(hù)規(guī)程和蓄電池相關(guān)要求進(jìn)行蓄電池的參數(shù)設(shè)置和相關(guān)操作。通過監(jiān)控單元查看蓄電池浮充、均充電壓、浮充電流是否正常，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)匯報(bào)并處理。

（4）蓄電池屬于消耗品，有一定的壽命周期，尤其是經(jīng)常停電、蓄電池組曾經(jīng)過放電或頻繁性放電的站點(diǎn)，要核對其放電容量，發(fā)現(xiàn)其容量不能滿足使用要求時(shí)，要及時(shí)匯報(bào)，必要時(shí)考慮更換。

5 結(jié)束語

供電系統(tǒng)是廣播電視微波傳輸電路的生命線，供電系統(tǒng)的好壞直接決定了數(shù)字微波電路能否安全優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，良好的供電系統(tǒng)是保障廣播電視節(jié)目安全傳送與播出的關(guān)鍵。各微波站的技術(shù)維護(hù)人員在日常工作中必須著重關(guān)注供電系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，對重點(diǎn)部位、關(guān)鍵元器件等要細(xì)心觀察，重點(diǎn)留意，維護(hù)中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，不斷積累工作經(jīng)驗(yàn)，提升業(yè)務(wù)技能，確保安全。