移动通信基站电源有哪些常见故障及维护方案？

众所周知，包括韩国和美国在内的世界多个国家和地区已经率先开启了5G通信。中国也在20多个城市开始了5G通信试点并会在未来大力推广。5G通信的建设方兴未艾。

相比于现有的3G、4G通信，5G通信具有超高速率、极低延时等特点。这些特点产生的原因是5G通信采用了更高频段的频谱，以中国为例：4G LTE的频段为1.8GHz-2.65GHz，而5G目前公布的频段为3.3GHz-5GHz。而未来还会建设高于6GHz的毫米波(mmW)5G通信。根据光速公式：c=λν

频率ν越高，意味着波长λ越小，对于无线通信，这意味着通信信号的覆盖面积越小。这一方面需要5G通信基站的密度更高，另一方面需要单一通信基站采用Massive MIMO (64T64R、128T128R等)、beamforming等技术解决信号覆盖面积小等问题。这些新技术和应用对于通信电源的自然散热能力，维护成本等提出了新的需求。

同时，5G较为丰富的组网架构和布局方式带来了更多的供电方式及其组合，包括交流(UPS)直接供电、-48V供电、HVDC(高压直流)供电等。由于在很长一段时间内5G的建设还需要兼容(保留)现有3G和4G通信，因此多数采用现有基站和中心局进行改造和升级的方式，这意味着通信电源需要同时给3G/4G和5G通信设备供电，对通信电源的输出功率，功率密度，可靠性等提出了新的需求。

1.1 防雷器单元

防雷器是由四个片状防雷单元组成，其中三个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态;某个防雷单元窗口颜色为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换防雷模块。

如果防雷器没有损坏，而监控单元报防雷器告警，就需要检查防雷器的接触是否良好，可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块，则需要检查底座是不是良好。

1.2 交流输入缺相

当监控单元或后台报交流输入缺相时，如果确定交流真的确相则无需理会;如果交流实际没有确相，而是检测问题，那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压，如果某一个没有，则说明交流变送器损坏，应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上;长久解决办法则须更换交流变送器。

更换交流变送器的方法：首先必须断开电源系统的交流电和关掉监控单元的电源，否则可能对人身造成伤害或烧坏交流变送器。更换时如果连接线上没有标识，那么在拆交流变送器之前需要要做好相应的标识，否则在安装时会造成不便。

注意事项：安装好交流变送器后，需要检查连线无误后，方可送上交流电，然后打开监控单元的电源。核实交流显示是否与实际测量电压相符。

1.3交流接触器不吸合

对于采用交流接触器自动切换的电源系统，如果交流接触器不吸合，那么可能是下面几个情况引起的：①交流输入的A相缺相;②交流接触器线圈供电保险丝烧坏(此故障出现在早期的电源柜);③控制交流接触的辅助交流接触器损坏(早期电源上有辅助交流接触器);④交流接触器控制板(CEPU板)出现故障;⑤交流接触器线圈烧坏。

解决方法：用万用表进行检查，断开交流输入用万用表测量交流接触器的线圈，如果开路，那么说明交流接触器损坏，更换交流接触器即可。

交流接触器更换方法：首先必须将电源柜的交流电断开，更换前将各个连接线用标签做好标识;由于这两个交流接触器是机械互锁的，所以要注意安装好交流接触器之间的辅助触点和控制线;将交流接触器两端的交流导线连接牢靠，不能有松动。

移动通信近十多年来在我国的发展可以用超高速来描述也一点不为过，而作为通信的“心脏”电源的维护至关重要。移动通信基站设备采用直流供电系统提供能源。目前均采用组合式机架电源系统，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。其供电电压为-48 V。其整流器的输出电流容量则视主机需求、电池组充电需求、不间断供电裕度需求等考虑而定。

1、交流供电质量的保证

在基站建设中，如条件许可还是应当优先选用电网容量强大的南电专线，即使是野外高山站，高压直接送达至基站专用变压器，如果变压器容量选配合适，低压侧供电线路距离合适，那将是最理想的了。(对变压器容量和低压侧供电线路距离的选配，主要是考虑到基站室内空调的频繁起停引起的电压波动不要因此而过于异常)

选用农电、民用生活电、工矿企业生产电应尽量避免和大负荷感性或容性负荷线路并接，以免造成电压波动过大甚至经常出现电涌的状况出现。

基站内部乃至机架电源系统的交流进出线的连接部位，我们不要以为初次安装后其可靠度就会一劳永逸，每次进站巡检时检查一下这些部位其实真是会有意想不到的收获。

机架电源系统中对交流接触器的选用、断路器熔断器及空气开关的选用、保护电路的设计、交流电量检测电路的设计、防雷及抗涌措施的选择等，其实各个供应制造商的方案也是良莠不齐的。作为维护人员应当有水平针对不同设备作出不同的保养维护方案，因为作为制造商必定会是用一分钱一分货来处理他们所供设备的质地的。

对于那些经常出现异常的特殊站点，应该特别予以关注，比如缩短巡检周期、作好巡检记录、进行特别保养、有必要时增配合适的交流稳压设备及防雷抗涌设备等。

2、雷击防护措施的落实

前文移动基站的一般特点中己经说过，移动基站不可能都建在电气保护都完好的建筑物内。因为为了完全使基站用于提高信号覆盖率，其建设地点必须符合架设的地点要求。在一些特殊的地点—例如雷电高发区的野外高山站，这就势必造成供电系统易受雷电的危害，同时其射频引线也是由室外引向室内的，同样也是雷击的破坏点。如果防护措施不能有效落实，一但遭受雷电侵害，轻则造成系统的失效，重则可能造成系统的损坏。对于运营商而言，损失是不言而喻的。

需要落实的措施主要有以下几点：

a、是对交流供电电源的防护

现在大部份基站市电引入都是首先进入小型壁挂式配电箱， 有条件时应考虑增配专用防雷箱，至少也应该考虑在配电箱中接入最大通流容量达到100kA的防雷器(SPD)，而机架电源系统的生产厂目前一般也都装有最大通流容量为40kA的防雷器(SPD)，整流模块的交流输入通常还装有压敏电阻，这样逐级防护，一般而言对基站电源设备的可靠运行是能起到应有的保护的。但作为维护人员应该在巡检中充分对这些器件的电气连接及器件本身的良好情况予以检查和记录，需要时应予以适时更新。

b、是射频电缆部份的防护

我们知道基站的射频输入端比较脆弱，对雷击也比较敏感，雷击产生的寄生传导干扰还可能造成基站控制设备的失效甚至受损，因此除有必要采用专门的射频电缆雷击防护产品外，还应注意对其屏蔽接地的良好性注意检查和保证。

b、是防雷与接地

关于移动通信基站的防雷与接地，信息产业部是有专门的设计规范行业标准的。如对接地设施的要求、对交流系统供电方式的要求、对电力线和引进方式及接地的要求、对铁塔避雷器及接地的要求、对天馈线系统接地的要求、对信号系统接地的要求、对建筑物接地的要求、对机房内各种金属构件接地的要求、对地网及接地体的要求、对接地线，接地引入线，接地汇集线接地电阻的要求等等。在基站建设时这些规范一般地说是会得到满足的。作为运行维护人员最重要的是要保证这些措施长期有效，最实际的工作是要适时检查并保证接地电阻符合并满足规定的要求。

3、尽量提高供电系统的可用度

一般地说良好规范地使用维护对于提高其可用度和延长其寿命显得日益明显。

移动基站用高频开关电源目前均采用模块化并联方式，其单模块的输出电流从20A至100A不等，其冷却方式有自冷和强迫风冷两种方式。笔者认为知名厂家设计的整流模块在技术指标上不必担心，在自我保护功能上也不必过多担心，倒是一些看似小事的维护问题需要引起注意。

例如系统在选用时一般基站都在150-200A以上，远远大于实际负荷(正常情况下一个普通基站连同电池浮充电流也就是20A以内)，那么整流模块是冷备用方式还是全部投入呢?笔者倾向于后者。电子器件工作寿命其实很长，然而长期不上电并非益事，电解电容难道不是如此吗。更何况负荷不高温升较小，对功率电子器件的寿命更没有影响。而且有利于去湿。

再如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，但是导致长期的漏电流加大事实上会有一种热积累，大大影响其寿命，因此维护中应该予以注意，严重变色的压敏电阻不如提前换掉。有些压敏电阻爆裂时会带来明火，不要小视其对安全的危害。

再如环境温度保持问题。我们不能认为反正厂家说明书中都己载明，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，因而不重视对机房空调的运行保证。其实这对保证整流模块可用度而言是一种误区，例如我们都知道电解电容的寿命与温度的关系是每升高10度寿命降50%的关系;压敏电阻因长期过高的热积累不仅降低寿命，还有可能随时击穿甚至起明火;功率器件及组件对高温影响的敏感性更高。因此我们应该在巡检维护时关注空调设备的状况，并保证在无人值守条件下交流电源停电再来电时空调应能自启动，10至30度的环境温度保持是合适的，而且空调的运行同时也带来了机房除湿的效果。

再如风冷整流模块的防尘罩定期清洗除尘问题。看似小事，如不重视带来的后果如前文环境温度保持中所述一样。

再如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理，因此认直了解使用维护说明书并按其中的提示设置与操作是很重要的，否则有时难免造成差之毫厘失之千里的效果，大大影响整流模块的可用度。

北京群菱能源专注于后备电源蓄电池维护检测领域，主要产品有多个系列，满足各类电池日常维护、工程验收、型式试验。群菱专业致力于蓄电池领域，可以根据用户现场需求，定制详细检测技术方案!

1、蓄电池容量检测设备：满足各种电压、3000AH以下蓄电池组容量检测、容量验证;

2、蓄电池充放电检测设备：充放电流0-300A可调节、电压0-800V可选择、放电充电自动切换，同时具有恒流放电、单体电压监测、快速容量分析、智能充电、整组活化功能;

3、蓄电池充电机：便携式、可移动，可作为备用充电设备，满足各种现场使用，操作简单;

4、单体蓄电池活化仪：通过对落后单体进行在线、离线放电、充电及活化，有效提升落后电池容量;