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    淺析通信電源設備的運行安全
    作者: 山東雙馳電氣有限公司           時間:2019-12-03 11:24:22

    摘要:通信電源系統是對通信局站各種通信設備及建筑負荷等提供用電的設備和系統的總稱。主要由備用發電系統、高壓供電系統、變壓器系統、不間斷電源系統、后備電源系統、直流系統、接地防雷系統以及動力環境監控系統等多個子系統組成。通信離不開電源,通信電源是通信的保障,所以保證通信電源系統的安全運行,對保證通信系統的暢通乃至通信的安全有著積極的意義。

    1 加強通信設備的過電壓防護

    以大規模集成電路為核心的通信設備隨著信息科學技術的發展而得到廣泛應用,比分立元器件設備體積小、運行速度快、功耗小、故障率低、便于維護管理是其顯著的優點。但它絕緣強度低,工作電壓低,承受過電壓能力弱,是屬于低電平、微電流系列的電子設備。當受到電網過電壓或雷電干擾時,電子通訊設備往往會受到較大的破壞。據有關研究顯示,過電壓對電子通信設備造成的故障損壞比重占到總事故的三至四成。因此加強通信設備的過電壓防護,降低設備故障率,已經成為通信維修工作的重中之重。

    1.1 加強電源設備的雷電過電壓防護

    電源是通信設備安全運行的基礎,一個良好的電源系統,為通信設備的安全運行提供了堅實的基礎。首先要消除由于雷電干擾引起的過電壓對通信電源的不良影響。信息產業部發布了專門的通信電源防雷標準,對各種通信站的電源防雷提出了具體要求,主要是兩條:一是電力電纜應有金屬屏蔽層,且必須埋地進出通信站。其次是在電源上逐級全面加裝電源防雷器,實現多等級防護。即在變壓器的低壓側加裝低壓防雷器,高壓端加裝高壓防雷器,在直流配電屏和交流配電屏分別加裝直、交流防雷器。防雷設計是保證通信電源系統可靠運行的不可缺少的環節,雷電對信息設備產生危害的根本原因在于雷電電磁脈沖,這種雷電電磁脈沖包括雷電流和雷電電磁場。產生過電壓的根源是雷電流,而雷電電磁場則是產生感應過電壓的根源。對于通信設備來說,雷電過電壓來源主要包括直擊雷/感應雷過電壓、雷電侵入波和反擊過電壓。在一般情況下,通信電源必須采取概率防護、系統防護和多級防護的防雷原則,通信電源系統應采用多級防雷體系。而采用防雷器件時還應該考慮到防雷器件對系統的影響,包括工工作電流、作電壓、工作頻率、諧波干擾、工作溫度、絕緣等級、泄漏電流、插入損耗、結構形式、遠程監控、操作與維護等,還有安規的影響等。

    1.2 通信線路防止過電壓

    各種通信設備的入口和出口,必須通過通信電纜才能與用戶發生聯系,而設置保安配線柜(架) 則就是為方便安全配線。有的公司只用一個分線箱就進行出線、入線的匯接而沒有安裝保安配線柜(架),這種做法極易造成通信設備的損壞。通信的特點是可靠性高、容量小,通信電纜沿電力桿路架設強電、故受強電磁場干擾的概率大。特別是在住宅區,電話線沿電力桿路與照明線同桿架設和通信音頻電纜,交叉處的絕緣層發生損壞,導致強電侵入。吊掛通信電纜的鋼絞線,由于城區地形不一、一些照明線、燈箱線交錯,容易引起強電侵入或干擾。雷電干擾或是一些線路故障、產生電流突變時,會產生瞬變強電磁場,從而造成對通信線路的強電磁感應過電壓。有時會產生程控電話交換機大面積燒壞、停運的故障,因此,通信電纜進入機房務必得接入保安配線柜。保安配線柜應裝有抑制電纜線對縱向對過電壓、過電流的限幅裝置。 壓敏電阻或固體(氣體)放電管與正溫度系數熱敏電阻,組成抑制過電壓能力強,響應速度快,通流量大的保安單元。當一些通信線路與電力線接觸時或遭受到雷電干擾,固體(氣體)放電管放電(或壓敏電阻限幅)將高壓入地,使危險電壓下降到安全范圍。如線路遭受幅值在350mA以上電流時,正溫度系數熱敏電阻的阻值會迅速增加,使線路呈現斷開狀態,回路電流幅度減小,從而保護了室內通信設備。當過過電流、電壓消除后,保安單元就會自動恢復正常。所以,保安配線柜的使用對于防止通信線路干擾過電壓,降低設備故障率是非常必要的。

    1.3 防止靜電引起的過電壓

    靜電是是一種處于靜止狀態的電荷。與流電相比,靜電電量雖然很小但電位很高,靜電能量累積到一定程度就可能干擾通信設備中內部電子元件工作甚至放電損傷通信設備。靜電引起的通信設備過電壓,主要通過靜電對設備內部半導體器件或集成電路放電,這類似于直擊。其次是靜電的高電位引起設備信號地(直流地)電位較大變動,這類似于反擊;靜電的放電電流瞬時流經設備機殼,也可能使設備內部電子器件或集成電路等產生感應噪聲,這類似于感應過電壓;靜電也能以過電壓波形式通過信號線、電源線進入設備內部,這類似于過電壓波入侵;靜電放電時的接觸部分產生的電磁波能對設備信號線產生輻射噪聲,這類似于電磁脈沖過電壓等等。靜電過電壓引起的設備故障往往是隨機故障,重復性不強,一般不容易被維護人員覺察,因此更應該引起重視。所以在通信機房必須安裝加濕器、空調、濕度計、掛設溫;用濕抹布擦地,增加濕度,用濕棉抹布,降低靜電產生的條件。在檢修通信設備時,先帶防靜電手環,或者用手先摸機殼放電后,再進行設備檢修,這些均能夠有效地降低因靜電引起的通信設備故障。

    1.4 通信設備的接地

    通信設備的接地,一般分為兩類:工作接地和保護接地,工作接地是將電氣設備外殼與大地直接連接,當發生漏電時,通過外殼傳入地下,減小通過人體電流防止發生觸電傷亡事故;保護接地是將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分,以大地作金屬性連接,以保證人身安全。如結構架、金屬外殼等。通信設備的接地,有屏蔽、均壓、分流等作用。接地為各種干擾過電壓、過電流的泄放,提供一個出口,是各種過電壓、過電流保護的基石,因此是要引起足夠的重視。相關規程規定:通信局(站)的接地方式,應按聯合接地的原理設計,即單點接地方式。其優點是易獲得較小的接地電阻、可以避免因接地之間產生的電位差產生干擾影響、起到相應的屏蔽作用等。在實際工作中,人們一般比較重視接地而不容易注意接地線的布放,從而造成地線上的電流不均衡、引起電路干擾、設備運行不正常、甚至造成設備損害。在通信機房內,防雷地線、工作地線、保護地線、配電盤(低壓)的均應單獨布放,并要在地線排上匯接,然后經過接地線到單點接地體入地。 要保證電力通信設備的安全運行,就必須要認真分析通信設備的運行狀況,找出并克服危及運行的弱點。由事后性被動檢修,轉變成預防性主動維護,提高通信設備運行效率,保障電力通信網的暢通,確保電網安全、穩定、經濟的運行。

    2 建立健全新的維護機制和制度

    要對大規模的通信網提供安全可靠的供電并保證通信不間斷,同時在人員較少的清況下還要對種類繁雜、數量眾多、分布廣泛的電源設備進行日常維護和故障搶修,因此建立一套科學完善的通信電源維護機制和制度,實現維護工作效率最大化、科學化,使管理水平日益增高,以適應行業的更快速發展,就變得勢在必行,這也是通信電源專業追求的目標。當前要結合以集中維護、集中管理、集中監控為特征的本地網一體化維護管理體制,利用動力和環境監控系統的平臺來進行維護體制改革。不同地方可以按照自身不同的特征來設計屬于自己的維護機制。在制度方面要完善的集中維護、集中管理、集中監控的維護制度,實行故障的集中報障和閉環處理的政策。把維護管理的重點放在維護規范的執行和落實方面。在基礎管理工作上,務必倡導主動維護、預防性維護,以消除故障苗頭為目標;在故障發現和搶修方面,要利用各種監控手段,及早發現故障,然后集中技術力量,以最快的速度處理,做到及早、及時以減少故障造成的損失。