直流系統(tǒng)性能劣化導(dǎo)致基站瞬斷的解決方案

本文針對現(xiàn)網(wǎng)宏蜂窩基站部分老舊開關(guān)電源下電和恢復(fù)電壓參數(shù)設(shè)置受限，當(dāng)配套的蓄電池組性能劣化時，會導(dǎo)致在交流停電后，開關(guān)電源反復(fù)給設(shè)備供斷電，引起基站頻繁瞬斷的情況，考慮在直流供電系統(tǒng)中引入獨立的供斷電判斷機制，經(jīng)過實驗，成功解決了此類基站的瞬斷問題。

本文針對現(xiàn)網(wǎng)宏蜂窩基站部分老舊開關(guān)電源下電和恢復(fù)電壓參數(shù)設(shè)置受限，當(dāng)配套的蓄電池組性能劣化時，會導(dǎo)致在交流停電后，開關(guān)電源反復(fù)給設(shè)備供斷電，引起基站頻繁瞬斷的情況，考慮在直流供電系統(tǒng)中引入獨立的供斷電判斷機制，經(jīng)過實驗，成功解決了此類基站的瞬斷問題。

概述

作為傳統(tǒng)宏蜂窩基站的重要組成部分，由開關(guān)電源和蓄電池組成的直流供電系統(tǒng)性能的好壞直接關(guān)系到基站能否穩(wěn)定運行。

當(dāng)基站蓄電池組性能劣化后，如果配套的開關(guān)電源一次下電電壓和恢復(fù)電壓差值存在設(shè)置受限的情況，就會出現(xiàn)在交流停電時電池電壓迅速下降，達到開關(guān)電源設(shè)置的一次下電電壓并切除一次下電負載后，蓄電池組的電壓又大幅反彈，并超過開關(guān)電源設(shè)置的一次下電恢復(fù)電壓，導(dǎo)致開關(guān)電源一次下電動作恢復(fù)，再次給設(shè)備供電，如此反復(fù)多次產(chǎn)生瞬斷現(xiàn)象，嚴重影響用戶感知。

導(dǎo)致蓄電池組性能下降的原因主要是由于基站惡劣的運行環(huán)境，如經(jīng)常發(fā)生的高溫、過放電等，而且在現(xiàn)實中這種情況是不易改變的。

開關(guān)電源的下電恢復(fù)電壓差值設(shè)置受限，即開關(guān)電源的下電恢復(fù)電壓與下電電壓差值存在一個固定的設(shè)置范圍，不能夠隨意設(shè)置。對于入網(wǎng)時間較早的開關(guān)電源，這種情況可能更為普遍。

如果想從根本上解決由于直流供電系統(tǒng)性能劣化導(dǎo)致的基站瞬斷問題，就需要及時更換性能劣化的蓄電池組和老舊的開關(guān)電源。存在下電恢復(fù)電壓差值設(shè)置受限情況的開關(guān)電源，雖然可能入網(wǎng)時間較早，但依然能夠穩(wěn)定運行，更換需要投入大量的成本。對于性能劣化的蓄電池組，更換同樣需要投入大量的成本，而且由于導(dǎo)致蓄電池性能劣化的根本原因不能有效改善，更換后的蓄電池性能很快又會劣化，頻繁更換電池也是不切實際的。

針對以上情況，需要結(jié)合實際需要，考慮其它的可避免基站瞬斷問題的解決辦法。

基站瞬斷問題的解決方案

通過以上分析，由于直流供電系統(tǒng)性能劣化導(dǎo)致基站瞬斷的直接原因包括兩方面，即性能劣化的蓄電池組和下電恢復(fù)電壓差值設(shè)置受限的開關(guān)電源。因此如果能夠?qū)χ绷鞴╇娤到y(tǒng)進行改造，實現(xiàn)一次下電恢復(fù)電壓參數(shù)的按需設(shè)置，就能夠有效的解決瞬斷的問題。

開關(guān)電源一次下電和恢復(fù)供電的動作是通過對直流電壓的檢測，控制一次供電電路中直流接觸器斷開或吸合來實現(xiàn)的。如果能夠在直流供電系統(tǒng)中引入一套獨立的檢測控制機制，就可以根據(jù)需要實現(xiàn)對直流供電系統(tǒng)的控制。獨立的檢測控制機制可以通過具備開關(guān)輸出功能的直流電壓表結(jié)合開關(guān)電源的直流接觸器或引入獨立的直流繼電器來實現(xiàn)。這種直流電壓表可以實時檢測系統(tǒng)的直流電壓，并根據(jù)預(yù)設(shè)的兩個閥值，控制自帶開關(guān)的通斷，實現(xiàn)對開關(guān)電源直流接觸器或引入的獨立直流繼電器的控制，從而實現(xiàn)對基站負載供電的控制。

第一種方案，如果開關(guān)電源下電控制電路簡單，能夠較容易的分析出控制電路實際是控制的一次下電直流接觸器線圈負極還是正極的通斷，直流接觸器是常開型還是常閉型，就可將直流電壓表的輸出開關(guān)串入或并入開關(guān)電源的原有控制電路中，直流電壓表通過檢測系統(tǒng)直流電壓并根據(jù)預(yù)設(shè)的閥值來控制自身開關(guān)的通斷，實現(xiàn)對開關(guān)電源一次下電直流接觸器的疊加控制。這種方案只需一個具有輸出開關(guān)功能的直流電壓表就可實現(xiàn)對開關(guān)電源一次下電和恢復(fù)供電電壓閥值的按需設(shè)置，實際操作簡單，但是需要分析開關(guān)電源的下電控制機制，對于控制電路復(fù)雜的開關(guān)電源不適用，因此不作為重點討論。

第二種方案，拋開開關(guān)電源的下電控制機制，直接在負載供電線路中串入獨立的檢測控制電路，檢測控制電路由具有開關(guān)輸出功能的直流電壓表和直流繼電器組成，直流電壓表檢測系統(tǒng)直流電壓，當(dāng)達到直流電壓表設(shè)置的下電閥值時，通過自身開關(guān)控制直流繼電器，切除負載供電，當(dāng)直流電壓表檢測到系統(tǒng)直流電壓上升到設(shè)置的恢復(fù)閥值時，控制直流繼電器恢復(fù)設(shè)備供電。這種方案實際操作起來相比第一種方案稍復(fù)雜，需要對每個負載單獨控制，而且需要引入直流繼電器，但是該方案實施不受現(xiàn)場條件限制，根據(jù)需要隨時可以改造，隨時可以還原，具有普遍的可操作性。

獨立檢測控制電路在直流供電系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

實際現(xiàn)場安裝照片

直流繼電器選取的是樂清明亮電器廠生產(chǎn)的JQX-62F型大功率繼電器，控制線圈電壓-48V，可承載電流120A。具有兩組常開、常閉觸點，實際應(yīng)用中只需要使用常閉觸點，如果只針對負極線路進行控制，一個繼電器可以同時控制兩個基站負載，如果需要控制的負載多于兩個，可增加繼電器數(shù)量。

電壓表選取的是南京法派電器有限公司生產(chǎn)的HB404T-V型數(shù)顯智能電壓表，工作電壓-48V，帶兩路繼電器輸出，具有上下限報警功能。

根據(jù)實際應(yīng)用的需要對電壓表進行參數(shù)設(shè)置，按照標(biāo)簽指示給電壓表1、2號接線端子接入-48V電源。第一步進行量程設(shè)置，按“SET”鍵，按方向鍵輸入密碼“0089”，選擇輸入信號編號為“0”的選項，即為對應(yīng)-48V系統(tǒng)所需的測量范圍；第二步進行測量偏差修正，用萬用表測量實際直流電壓值并與電壓表示數(shù)對比，記錄電壓表的測量偏差數(shù)值，按“SET”鍵，按方向鍵輸入密碼“0036”，選擇“PvL”項，根據(jù)電壓表測量偏差設(shè)置零點修正值，以保證電壓表示數(shù)與系統(tǒng)電壓一致；第三步進行告警門限設(shè)置，按“SET”鍵，按方向鍵輸入密碼“0001”，選擇“AH1”項，對應(yīng)電壓表繼電器吸合值，需按照下電電壓所需值進行設(shè)置，例如設(shè)置為“-46V”，選擇“AL1”項，對應(yīng)電壓表繼電器釋放值，需按照恢復(fù)電壓所需值進行設(shè)置，例如設(shè)置為“-52V”；至此完成了電壓表的相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

AH1和AL1參數(shù)共同完成電壓表18～20號端子對應(yīng)的第一組開關(guān)的控制，設(shè)定AH1<al1，當(dāng)測量值A(chǔ)L1時，電壓表內(nèi)繼電器釋放，19和20號端子斷開，18和19號端子導(dǎo)通。

結(jié)論

從上圖可以看出，獨立檢測控制電路接入供電系統(tǒng)后，當(dāng)系統(tǒng)電壓下降到-46V以下時，電壓表內(nèi)部繼電器吸合，控制電壓表19和20號端子導(dǎo)通，給直流繼電器控制線圈供電，控制直流繼電器常閉觸點分離，切斷設(shè)備供電；當(dāng)系統(tǒng)電壓上升到-52V以上時，電壓表內(nèi)部繼電器釋放，控制電壓表19和20號端子斷開，切斷直流繼電器控制線圈供電，控制直流繼電器常閉觸點接通，恢復(fù)設(shè)備供電。

由此可以實現(xiàn)設(shè)備的下電電壓和恢復(fù)電壓的按需設(shè)置，避免了設(shè)備瞬斷情況的發(fā)生。但是要注意獨立檢測控制電路的下電電壓要高于開關(guān)電源設(shè)置的下電電壓，恢復(fù)電壓要低于開關(guān)電源設(shè)置的浮充電壓。