懷向芳

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十三研究所，上海 201900

通信設(shè)備在人們生活中具有重要的作用，其有著諸多的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)代文明發(fā)展的重要體現(xiàn)。國(guó)家對(duì)通信設(shè)備的建設(shè)也是十分重視，不僅對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)繁榮地區(qū)進(jìn)行了通信設(shè)備建設(shè)，并且建設(shè)覆蓋面也朝著高寒地區(qū)不斷發(fā)展。在高寒環(huán)境中通信器件性能很容易受到影響，這就需要做好對(duì)通信器件影響的防護(hù)措施，這也是通信設(shè)備高寒地區(qū)建設(shè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 高寒環(huán)境的特點(diǎn)

高寒地區(qū)一般處在海拔比較高、長(zhǎng)期溫度比較低以及凍土長(zhǎng)期不會(huì)化的山區(qū)地帶，在我國(guó)的高寒地區(qū)中，主要包括黑龍江省的北部、甘肅地區(qū)、西部的青藏高原以及內(nèi)蒙古等，這些地區(qū)地形大部分都呈現(xiàn)出高度的復(fù)雜性，并且其氣候也是變化不定。高寒地區(qū)還具有諸多的環(huán)境特點(diǎn)，其氣溫低，且持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，冬季氣溫幾乎都在零下10℃到零下20℃的范圍內(nèi)，甚至最低氣溫能夠達(dá)到零下45℃。在每年的10月份左右就會(huì)發(fā)生降雪以及結(jié)冰現(xiàn)象，在次年的3月份左右，雪和冰就會(huì)逐漸融化，這些地區(qū)一年內(nèi)的大部分時(shí)間都是嚴(yán)寒的環(huán)境，晝夜溫差最大達(dá)到了20℃；大氣的壓力低，地球上層的空氣層具有不同的密度，一般地表層比較近的空氣則有較大的密度，而高層的空氣就比較稀薄，大氣壓強(qiáng)和空氣的重力有關(guān)，越是高的地方，其上面的空氣柱高度就越小，高寒地區(qū)的大氣壓力就比較低；空氣稀薄主要是指空氣內(nèi)的含氧量比較低，空氣含氧的濃度一般隨著海拔的升高而降低，高寒地區(qū)也就呈現(xiàn)出空氣稀薄的特點(diǎn)。另外，高寒地區(qū)的雪期十分長(zhǎng)，積雪十分厚，如果冬季遭受到寒流的襲擊，就可能造成封門(mén)閉戶(hù)以及交通的中斷[1]。

2 高寒環(huán)境對(duì)通信器件的影響

2.1 高寒環(huán)境對(duì)通信器件材料的影響

高寒環(huán)境的氣溫比較低、日照的時(shí)間比較長(zhǎng)，同時(shí)其紫外線的輻射十分強(qiáng)烈，晝夜的溫差也是十分大，由于這諸多的環(huán)境特性，勢(shì)必會(huì)對(duì)通信裝備的器件性能造成影響。在使用過(guò)程中，器件材料會(huì)受到環(huán)境的影響出現(xiàn)老化以及物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)等，其橡膠塑料部件就易發(fā)生老化，導(dǎo)致材料的絕緣性下降。長(zhǎng)時(shí)間裸露于低溫環(huán)境中的金屬材料，受到外力的影響就可能造成材料的冷脆現(xiàn)象，其地區(qū)晝夜的溫差也十分大，而器件接口具有不同的材質(zhì)以及膨脹系數(shù)，溫差環(huán)境的影響就會(huì)使外部通信使用的線纜存在內(nèi)外受熱的不平衡情況，進(jìn)而由于熱脹冷縮而導(dǎo)致接口的間隙出現(xiàn)接觸不良情況。一旦外界環(huán)境的溫度比設(shè)備最低的工作溫度要求還要低，則設(shè)備將出現(xiàn)停機(jī)情況，如果空氣密度低還會(huì)造成通信設(shè)備不能很好地進(jìn)行空氣的流通，造成其散熱的效果不理想，影響材料的絕緣性。另外，如果風(fēng)沙比較大，會(huì)對(duì)接頭盒的加固產(chǎn)生影響，劇烈的晃動(dòng)會(huì)導(dǎo)致其接觸不良情況的出現(xiàn)，影響其正常的工作[2]。

2.2 高寒環(huán)境對(duì)通信電氣器件的影響

高寒地區(qū)在冬季最低的氣溫往往可以達(dá)到零下40℃到零下50℃的范圍內(nèi)。這種超低溫的環(huán)境，會(huì)對(duì)通信設(shè)備的電氣器件性能造成很大的影響。內(nèi)燃機(jī)會(huì)由于低氣壓的缺氧出現(xiàn)低溫的啟動(dòng)難，甚至由于低氣壓出現(xiàn)的散熱難，一些通信器件會(huì)造成溫度急劇的升高，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率效率降低，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的油料在低溫的環(huán)境下，其電解液的黏度也會(huì)增加，造成其擴(kuò)散的速度比較慢以及化學(xué)反應(yīng)的不徹底，并且低氣溫還可能導(dǎo)致潤(rùn)滑脂出現(xiàn)凍結(jié)，其稠度就會(huì)增加，靜態(tài)的力矩也會(huì)增大，則油料的流動(dòng)性降低，影響其正常的使用，在高寒地區(qū)，高海拔以及低氣壓會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，還會(huì)降低電氣元件發(fā)生擊穿的電壓。

2.3 高寒環(huán)境對(duì)通信電源的影響

高寒地區(qū)溫度是普遍比較低的，冬季低溫更加明顯，其通信基站一般并沒(méi)有完善的環(huán)境供暖設(shè)備，同時(shí)相應(yīng)保暖的措施也比較缺乏，其通信基站的內(nèi)部溫度一般也會(huì)在零下至零下十幾度的范圍內(nèi)，其工作的環(huán)境比較惡劣，因此，對(duì)通信電源產(chǎn)生很大的影響。在高寒環(huán)境中，其溫度會(huì)嚴(yán)重影響到電池性能，如果長(zhǎng)時(shí)間于低溫狀態(tài)中進(jìn)行工作，電的性能就會(huì)受到嚴(yán)重影響。通信電池一般使用的是鋰電池以及鋰聚合物的電池類(lèi)型，此電池的電解液主要是一些有機(jī)液體，比如油脂等，這些物質(zhì)在低溫環(huán)境內(nèi)，黏度就會(huì)降低，甚至出現(xiàn)凝結(jié)，進(jìn)而導(dǎo)致其物質(zhì)的導(dǎo)電性能發(fā)生下降，其內(nèi)部的鋰鹽活動(dòng)也會(huì)受到嚴(yán)重的限制，則電池的充電效率就會(huì)下降，甚至?xí)?dǎo)致充電的提前結(jié)束，其放電同理[3]。

2.4 高寒環(huán)境對(duì)通信器件的影響防護(hù)措施

高寒環(huán)境對(duì)通信器件影響的防護(hù)，可以借助功率的恢復(fù)增加相關(guān)技術(shù)，在發(fā)動(dòng)機(jī)于高寒地區(qū)應(yīng)用過(guò)程中，輸出的功率與經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)以及熱負(fù)荷的指標(biāo)恢復(fù)至良好的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)還能夠借助熱平衡的相關(guān)技術(shù)，來(lái)對(duì)液力系統(tǒng)易發(fā)冷卻的問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，借助三級(jí)或者四級(jí)空氣的濾清器來(lái)對(duì)風(fēng)沙進(jìn)行防治，另外還可以借助低溫的預(yù)熱系統(tǒng)，來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備的冷起動(dòng)進(jìn)行增強(qiáng)。在通信器件的材料應(yīng)用中，盡量選擇一些強(qiáng)抗寒能力、強(qiáng)抗熱輻射與強(qiáng)抗紫外線的類(lèi)型，一定要保證其符合高寒環(huán)境使用的要求。在高寒地區(qū)，還可能存在一些雷擊或者靜電現(xiàn)象，進(jìn)而造成通信設(shè)備器件的故障，因此，在高寒地區(qū)工作的通信器件產(chǎn)品還要充分考慮其環(huán)境的特點(diǎn)，可以使用絕緣材料或者避雷針的防護(hù)措施來(lái)降低雷擊對(duì)通信器件的破壞。另外，還要根據(jù)電池的實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行分析，來(lái)選擇合理充電電壓進(jìn)行電池的有效保護(hù)，這也能夠有效的延長(zhǎng)其使用的壽命，并且要定期地對(duì)電源實(shí)施充電與放電，來(lái)進(jìn)行電池的保護(hù)，對(duì)那些應(yīng)急的通信器件來(lái)說(shuō)，還要配置一些高質(zhì)量的穩(wěn)壓器以及高性能的UPS使用電源，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候，便于進(jìn)行迅速的搶修和維護(hù)[4]。

一些高寒地區(qū)還存在高濕的環(huán)境特點(diǎn)，其對(duì)通信器件的性能也會(huì)造成影響，因此，為了避免高濕環(huán)境對(duì)通信器件的影響，還需要做好對(duì)器件的防潮處理。通信機(jī)房建設(shè)中要滿(mǎn)足其地區(qū)的防潮指標(biāo)和要求，要根據(jù)天氣氣候的實(shí)際狀況科學(xué)的開(kāi)窗進(jìn)行通風(fēng)，一定不能水洗地板，也不要掛潮濕的物體；對(duì)備用的機(jī)盤(pán)要定期地進(jìn)行防護(hù)，如果儀表或者通信器件的表面存在水珠，一定要先驅(qū)潮后再開(kāi)機(jī)；對(duì)于一些低高壓的通信電源器件來(lái)說(shuō)，要先進(jìn)行低壓預(yù)熱完成驅(qū)潮后再加壓，避免打火引起故障，對(duì)發(fā)生氧化的通信器件接頭觸點(diǎn)以及元件等，要用專(zhuān)用的溶劑進(jìn)行擦洗。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高寒環(huán)境會(huì)對(duì)通信器件的性能產(chǎn)生巨大的影響，為了保證通信器件在高寒環(huán)境中具有良好的性能，就需要做好的其器件的防護(hù)措施，這也是保證其能夠長(zhǎng)期使用的必要途徑。