付 強

(山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001)

在微波傳輸系統(tǒng)中，蓄電池和開關電源的正常穩(wěn)定運行是不間斷工作的重要保證。除蓄電池自身的問題外，能否運行在最佳狀態(tài)，達到最長壽命，與開關電源精確的控制和管理有著密不可分的關系。因此，需正確處理蓄電池與開關電源的關系，從而提高微波系統(tǒng)的可靠性。微波傳輸系統(tǒng)的直流供電部分主要由開關電源和蓄電池組構成。對蓄電池的合理有效的管理，能夠有效延長蓄電池使用壽命，最大程度保證電源系統(tǒng)穩(wěn)定工作，也有利于節(jié)約成本。

1 閥控式密封鉛酸蓄電池維護特點

閥控式密封鉛酸電池性能穩(wěn)定、可靠、易維護，對溫度極其敏感，不允許過度充電和深度放電，對管理和充電設備要求較高，使用和維護不當會影響蓄電池的使用壽命。

1) 蓄電池不適合較長時間存儲，長時間擱置會導致電池壽命縮短。

2) 設置恰當的浮充電壓。如果預設浮充電壓過低，將引起電池容量不足，并且由于長期充電不足會使電池硫酸鹽化。在市電斷電時，會造成電池放電電壓下降過快，導致通信中斷。浮充電壓過高會縮短電池壽命。在30 ℃ 溫度條件下，單體電池電壓增加0.1 V電池壽命將可能會減少一半。

3) 提供合適的環(huán)境溫度。閥控式密封鉛酸蓄電池在25 ℃浮充電狀態(tài)下使用，壽命可達10～25年。在25～50 ℃范圍內，環(huán)境溫度每增加10 ℃，電池壽命可能將減少一半。

4) 不同廠家、規(guī)格、批次的蓄電池不可混用。

5) 在浮充狀態(tài)下，單體電池電壓2.1 V以下時，說明電池已經達到壽命終點。電壓在2.1～2.18 V之間，或有變形、漏液現象，則應當及時維修或者更換。

2 智能開關電源對蓄電池的管理

智能開關電源在提供可靠安全的電流輸出的同時，另一個重要功能是蓄電池管理，為蓄電池提供浮充、均充、充電限流、電池保護、溫度補償等功能，使蓄電池達到最佳使用效果。

2.1 充電限流功能

充電電流應嚴格限定在一定范圍內，一般為0.05C10～0.3C10(C10為10小時率的放電容量)[1]。電流過大會產生大量氣體使電池膨脹變形，使電池損壞；充電電流過小，會導致蓄電池長期不飽和，影響電池正常壽命。

2.2 自動浮充和自動均充管理功能

浮充是為了維持蓄電池容量飽和。目前使用的數字微波設備蓄電池組處于浮充狀態(tài)時電壓為53.6 V，與開關電源供電電壓一致，在此條件下，電池能夠保持最佳運行狀態(tài)。浮充電壓不能設置過低，否則會造成蓄電池欠充，在市電停電時，放電電壓下降過快導致停傳[1]；浮充電壓也不能設置過高，因為長時間過度充電會引起電池內部壓力增大，影響蓄電池使用壽命[1]。

蓄電池組在正常使用過程中，會產生單體電池電壓、內阻等改變的不均衡狀態(tài)，電池組不均衡會導致輸出電壓、容量下降,此時,需要對蓄電池組充電電壓提高到55～57 V,稱為均衡充電[2]。在下列使用情況下會導致蓄電池組的不均衡：

1) 當蓄電池組中兩個以上單體電池電壓低于2.18 V[2]；

2) 蓄電池停用三個月以上；

3) 蓄電池組浮充運行三個月以上[2]；

4) 放電深度達20%以上[3]。

均衡充電時間一般設置為10小時。

2.3 電池保護和二次下電功能

蓄電池壽命與放電深度有極為密切的關系，超過額定值的深放電會造成電池極板表面產生大顆粒結晶，降低極板活性物質的孔率，從而大大降低電池的壽命，甚至報廢。當蓄電池電壓下降到最低工作電壓時，開關電源通過繼電器切斷電池回路。交流供電恢復后重新進行充電[2]。

開關電源還提供了二次下電功能。開關電源根據設備的功率大小不同，設定一個二次下電的電壓值。當電壓達到此電壓值時，開關電源斷開次要負載的輸出。當電壓繼續(xù)下降到保護電壓，開關電源斷開所有負載。

在廣播電視微波站微波系統(tǒng)電源管理中，相較于對電池的保護，保證微波系統(tǒng)的不間斷安全運行更為重要，在開關電源安裝時，會關閉欠壓保護功能，并且將二次下電開關短接，保證蓄電池放電時間達到最長，最大限度地保證微波傳輸。

3 故障案例分析與處理

蓄電池的使用壽命和開關電源的參數設置關系密切，開關電源的可靠性同樣影響到微波設備的供電安全，下面分析一例開關電源由于生產工藝和電路設計問題引起的故障現象。

3.1 故障現象

某品牌高頻開關電源在使用過程中，控制模塊告警燈亮起，模塊顯示屏顯示：供電電壓53.65 V、電池電壓為0 A、告警信息顯示電池熔絲告警。

3.2 故障診斷

微波機架和復接設備等設備用電總電流為16 A左右，而開關電源所使用的電熔絲熔斷電流為315 A，因電流過載導致熔絲熔斷的可能性很小。直接測量控制電路板-48 V供電插座電壓正常，而在測量負載繼電器吸合供電插座時卻無電壓。由以上現象確定，故障原因是負載繼電器因無吸合電壓釋放，斷開了蓄電池組與負載的連接。

在該故障出現的情況下，如果遇到市電停電，微波機架會發(fā)生掉電導致停傳，造成重大播出事故。

3.3 解決措施

經檢修發(fā)現，此故障為開關電源控制電路板雙穩(wěn)態(tài)繼電器等元件虛焊接觸不良，用手按動時，負載繼電器吸合。將控制電路板重新焊接后，開關電源恢復正常。

4 結束語

對蓄電池的維護管理好壞，決定了微波傳輸系統(tǒng)的安全與否，在開關電源具備完善的自動化管理功能的同時，維護人員需要深入掌握電源知識，積累經驗，在維護檢查中作出正確判斷和處理，才能及時排除故障，保障微波系統(tǒng)的運行安全。