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通信電源質量的最基本的評價


  電源設備的高質量是通信電源系統不間斷、優質供電的基礎和保障。雖然我們在不斷完善檢測標準和檢測方法,實施通信電源設備的入網和選型制度,但是我們在使用和操作過程中難免會產生一些誤解或被一些誤導所困惑。為此,我們在綜合分析、科學判定的基礎上,總結了一些經驗,在此與從事電源設備研究、生產、使用的同行商榷。

  輸出能力和效率是評價電源產品質量最重要的技術指標,所謂常規指標是指諸如精度、失真度、平衡度、轉換時間、動態反應等,目前,很多電源產品都已經達到了該產品標準的較高指標,但過高指標未必就是實際使用所需要的。某一項性能指標的高低,不能成為判定產品品質優劣的標準。判定產品優劣最重要的指標是可靠性,提高可靠性是電源產品永恒的主題,離開可靠性談先進性和可使用性都是毫無意義的。而可靠性指標一般都是根據可靠性設計和大量的統計數據進行綜合評估的,短時間內難以檢測校對,但是我們可以通過檢測輸出能力和效率來評定其可靠性。在同一規格的產品中,其輸出能力強就意味著在正常使用的情況下不是滿負荷運行,還有儲備的能量,故障比較少;效率高則意味著溫升低。符合這樣要求的產品一般來說可以認為可靠性高。下面就結合具體設備予以評述。

  集中監控管理系統——當前的通信電源、機房空調的集中監控管理系統應進一步完善并投入運行,在建設該系統時應將重點放在直流系統,特別是在主蓄電池(基礎電源系統的-48V)、發電機組的啟動電池、UPS后備電池的智能化管理方面,對于可設可不設的三遙點,就一定不要設置,不要重復設置遙信點,但要加強告警點的設置,要把實用性放在第一位。在設計和實施監控系統時,如果重復設置三遙點,勢必造成工程造價高,系統復雜化,從而降低系統的可靠性。

  防雷問題——雷電易引起火災、爆炸,特別是對電力、通信領域危害更嚴重。全面防雷應采取綜合治理、整體防御、多重保護、層層設防的原則,特別是要嚴格控制雷擊點,安全引導雷電流入地、完善電阻地網、消除地面回路、電流浪涌保護、信號及數據線瞬變保護等是行之有效的防雷措施。由于雷電的產生受周邊環境等多種因素的影響,因此不管采用任何廠家的防雷器、過電壓保護器、過流型避雷器、過壓型浪涌抑制器等,都必須與良好的聯合接地系統相配合才能有效發揮作用。

  交流不間斷電源系統(UPS)——UPS的可靠性是信息系統可用性的基本前提,信息系統的發展,就是全面計算機化,今后交流負荷將愈來愈大,重要性會越來越高,所以提高UPS供電系統的可靠性是一大重點。品質好的UPS設備,應該具備以下基本功能:能在各種復雜的電網環境下投入運行,在電網電壓變化范圍較大的情況下仍能正常運行;在運行中不會對供電電網產生其它附加的干擾;它的輸出電性能指標應是全面的、高質量的,能夠持續滿負荷運行;UPS本身應是高效率的;有高智能化的自動管理功能。

  如果看到某UPS設備生產廠商的宣傳資料,不要僅被介紹的輸出電壓精度如何高、輸出波形失真度如何小等高性能指標所迷惑,還應看其輸出能力等其它指標。油機發電機組的薄弱環節是原動機——油機發電機組是提高交流供電可用度的關鍵設備,曾是實現無人值守的一大難題。由于汽油發電機組汽油的燃點低,穩定性差,因此采用點火爆發,不要搞無人值守。發電機在我國乃至在世界上都是最經典、最成熟的技術,一般來說,其穩態、瞬態的八大性能指標已經達到了標準規定的比較高的技術水平。世界上的機組制造廠,有的生產發動機而外購原動機,有的生產原動機而外購發動機,有的工廠原動機和發動機均外購。我國的組裝技術并不比國外差,遠高于周邊的一些國家,國產原動機的質量雖然在不斷提高,但與發達國家相比,尚有一定差距,適量進口是必要的。

  對于機組來說,不要迷信國外原裝進口機組,發電機也不要強調用國外的,重要的是關注由原動機質量決定的一些指標,如超載額定容量10%的1h功率是否能達到,是否能夠一次加100%的額定負載,每小時燃油的消耗量是不是比較低等。整流器設備——對于整流器設備,我們要選擇輸出能力強、效率高的產品。由于電子設備多是在開關機的瞬間過程出現故障的,因此在驗收設備時最好適量增加開關機的次數。

  蓄電池——蓄電池是保證直流不間斷供電的最后一道防線,是技術維護工作中的重中之重。閥控式密封鉛酸蓄電池的預期壽命是在環境溫度為25℃、浮充電壓不超過2.25V/只且長期浮充狀態下的壽命,這是一個設計的理論值。要選擇品質好的閥控式密封鉛酸蓄電池,從生產電池的角度來看,由于其使用場所及放電方式不同,因此對電池的要求也是不一樣的。接入網用電池,應選擇適合小電流、長時間深度放電的電池;UPS用電池,應選擇適合大電流、短時間深度放電的電池;太陽能供電系統配套的電池,應選擇適合長時間深度放電、回充速度快、充放電效率高、無規律充放電、充電電流時大時小的電池。

  根據這些特點,廠商應該在電池的合金成分、活性物質配方、極板厚度、結構、開閉閥壓力等方面做特殊設計。目前還沒有能夠滿足以上各種使用要求的電池。對于大容量的主電池,有些人認為采用內并聯的一體化電池比外并聯好,這是一種誤解。在需要大容量電池時,從提高可靠性、增加可維護性、避免環流等諸多方面考慮,宜采用單體電池外并聯的方式;在選用主電池時,應要按照標準進行全面檢測,對測試結果進行綜合分析、評估,最主要的還是應根據實際運行情況,擇優選用。

  另有一些人認為閥控式密封鉛酸蓄電池比防酸隔爆電池好,這也是不全面的。閥控式密封鉛酸蓄電池在正常使用的情況下無酸霧逸出,所以適合在分散供電、車載電源、軍隊和野外等特殊的場合使用。在固定通信局站,當有條件設置電池室時,采用防酸隔爆型蓄電池仍有一定的可取之處。閥控式密封鉛酸蓄電池容量的在線檢測——閥控式密封鉛酸蓄電池容量的在線快速準確檢測在目前還是一大難點,F在有兩種最有效的方法,一種是找出一組電池中的落后電池(落后電池只能在放電狀態下才能正確判定,電池端電壓下降最快的就是落后電池),然后對一只落后電池單獨進行在線放電,這一只最差電池的容量就代表該組電池的有效容量。電池放電后,在線將該只電池充分充滿后可再投入正常運行,這種傳統、經典、成熟的操作方法對系統供電電壓的變化影響甚微,對電池健康狀況的診斷最準確,但所需時間長,不適合遠程監控中快速采樣判定。

  第二種方法是用放電曲線對比法,將每次基本恒定負載的放電曲線與電池滿容量狀態下的原始放電曲線相比較,放電幾分鐘即可,放電曲線愈接近原始曲線,說明電池組的有效容量愈正常,放電曲線比原始曲線下降得愈快,說明電池組的有效容量損失得愈快。采用這種方法,需要有不同廠家、不同型號、不同放電率的電池原始放電曲線存儲在計算機內,以作為比較的基準。這種方法的困難是缺乏原始的放電曲線,而且不同的電池曲線的離散性較大。

  如何了解閥控式密封鉛酸蓄電池的容量已引起世界上許多電池研究者和生產廠專家的廣泛關注,目前國際上出現了一種新的快速方法,即通過測量電池的電導或電阻來判斷電池的容量。這種方法對判定電池的好壞也有參考意義。電導是傳導電流的能力。閥控式密封鉛酸蓄電池的故障,如板柵腐蠍和增長、接觸不良、活性物質可用量減少、失水等均集中表現于電池內阻的增大,電導值降低,因此,電導或電阻的高低可提供反映電池故障和使用程度的有效信息。

  總之,兩種測試方法都是向蓄電池注入一個測試信號,測量電池兩端的交流電壓和通過電池的電流。如果在蓄電池上有一定量的紋波電壓,在這種情況下,則必須采用離線測試或采用各種消除紋波的裝置。電池內阻的增大引起內部壓降升高,必然會降低有效容量。由于有效物質的多少和電解液的多少及密度表征電池的儲能能力,因此,電化學電阻的增大對容量的影響更加明顯。在電池內所有的電阻均對容量有影響,但它們的影響程度不同,這就意味著電池的內阻和容量有密切關系,但不是線性關系。從總體上來講,各種電子設備、動力設備、電化學設備,都要注重檢測輸出能力和效率,一般來說,輸出能力強、效率高的產品就是品質好的產品。

  如何才能正確評價電源產品的品質,要正確評價產品質量首先要制定好檢測標準,要從適合實際使用的情況出發,科學制定產品的技術性能指標,但決不是指標越高越好,因為高指標可能會造成整體可靠性的降低,成本抬高。在檢測產品可靠性方面要嚴格把關,要做滿負荷和超載10%額定負荷的輸出能力檢測。電子產品的高溫試驗、電池的低溫試驗宜提高標準。檢測的產品應采用抽樣而不能送檢,執行抽樣規定必須嚴格。在執行的過程中,要不斷總結設備在網上的運行情況,根據技術進步和運行需要適時修訂標準。對新技術、新產品要采取積極的態度。要為質量保證體系完善的企業營造良好的銷售氛圍,要使好的產品在批量生產中穩定產品質量。
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