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經(jīng)濟在飛速發(fā)展,時代在日益進步,各類通信電話作為流行的信息搜集以及語音交流的工具已經(jīng)成為人們生活中密不可分的一部分,但在實際應(yīng)用過程中,通信電話容易受其他因素的影響發(fā)生各類故障,妨礙人們的正常交流,如何加爵此類問題已成為時代性緊急任務(wù),對此,本文主要探究基于有線的通信電話線路的維修策略,以進一步提升有線通信電話的維修質(zhì)量,為人們的生活與學(xué)習(xí)提供更過的便利。
【關(guān)鍵詞】通信電話 維修策略
經(jīng)過多年的發(fā)展,通信行業(yè)已經(jīng)成為人們的緊密良友,如何做好對通信電話線路進行維修的工作,備受各方關(guān)注。在實際使用過程中,要想保證通信全過程毫無障礙,幾乎是不可能的事情,因此,需要對其進行定期的維修與檢查。另外,確保通信電路維修工作的順利進行,對于提升人們的生活質(zhì)量,加快其工作的進程在一定程度上有著重要的推動作用。
1 有線通信電話線路的具體內(nèi)容
1.1 有線通信業(yè)務(wù)的主要組成部分
語音通信與數(shù)據(jù)通信是有線通信業(yè)務(wù)的主要組成部分(本文主要針對語音通信作進一步的探究―通信電話線路),交換機、電話機以及電話線路構(gòu)成了有線通信穩(wěn)定的電話系統(tǒng)。例如,威海機場的有線通信電話的線路系統(tǒng)的運行情況:機場的覆蓋范圍借助眾多內(nèi)線電話保持正常通信聯(lián)系,內(nèi)線固定電話系統(tǒng)包含數(shù)字程控交換機、客戶所使用的電話機以及電話線路三個環(huán)節(jié)構(gòu)成,全過程的電話線路是模擬的電路,旨在探究有線通信電話的運營結(jié)構(gòu),以對其容易發(fā)生故障的問題有較為清晰的認識。
1.2 通信電路維修的可靠性
民航的相關(guān)規(guī)定提出有線設(shè)備通信運行正常率應(yīng)保持在99.97%左右。這表明在實際運行過程中,關(guān)于通信線路維修的質(zhì)量等要求非常高,因此,我們必須認真檢查、及時維護有線通信電話,使其更加規(guī)范化與科學(xué)化,逐步讓其為民航整體的安全生產(chǎn)奠定良好的保證。
1.3 如何分配、運用通信線路資源
我們平時所看到的有線通信電纜都是提前建設(shè)好的,控制整個過程交換機的數(shù)量也有一定的限制,這要求我們要制定提前計劃,確保設(shè)備與線路資源能夠配合使用,這要著眼于用戶的級別、所使用設(shè)備的整體性能、其運用到的密度以及其他因素等,將其綜合考慮,并做好相關(guān)的運營不熟條例,使其成為人們生活中的左膀右臂,方便人們的交流。
2 如何維修有線通信電話線路
2.1 整體監(jiān)控,加強管理
對其進行高強度的集中控制與監(jiān)管是一個十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),從而保證對通信線路內(nèi)部的設(shè)備運行模式進行實時的管理,并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù),同時對于監(jiān)控數(shù)據(jù)也要做到實時管理與控制,當設(shè)備出現(xiàn)問題可借助監(jiān)控的相關(guān)數(shù)據(jù)對其進行及時的糾正,保證通信系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)。在實際維修過程中,運用集中監(jiān)控的管理方法有利于降低維修人員的整體數(shù)量,以進一步節(jié)約維修成本,做到人力資源的高效配置。
2.2 根據(jù)已知情況提前判斷發(fā)生故障的原因
在收到用戶的各類報告后,負責(zé)線路維修的工作人員應(yīng)根據(jù)用戶所陳述的故障發(fā)生具體時間、情況等,以此為依據(jù),維修人員要配備好維修工具,來到用戶指定位置對線路進行檢查與維修。
2.3 正確斷定故障的發(fā)生范圍
從經(jīng)驗來看,交換機的故障相對較為容易判斷,一旦交換機處于故障狀態(tài),那么有相當一部分的用戶電話將不能工作。按照先檢查話機后檢查線路的方式逐步判斷是線路發(fā)生故障還是電話機處于故障狀態(tài),對此,需要用到專門的查線話機對相關(guān)的用戶電纜進行相應(yīng)的測試,測試過程中,可運用線路絕緣電阻、直流環(huán)路電阻等方式進行測試,相比較而言,線路故障復(fù)雜程度位居這三類故障之首,要求文秀人員要做好心理準備,輔以專業(yè)技術(shù)與專業(yè)知識,對其逐一排查。
2.4 加強對維修人員的定期培訓(xùn),提升其自身的專業(yè)技術(shù)
要想提高有線通信電話線路的維修質(zhì)量,必須擁有一批業(yè)務(wù)技術(shù)高、技術(shù)水平專業(yè)的高質(zhì)量維修人員,電話線路的故障發(fā)生原因、范圍等具有一定的難度,怎樣在較短的時間內(nèi)準確判斷故障的原因、范圍以及解決辦法,是一名優(yōu)秀的維修人員所必備的專業(yè)技能。對此,相關(guān)部門要定期安排專門人員對大量的維修員工進行再培訓(xùn),向其灌輸新的檢查與維修方法,引用國際上的先進經(jīng)驗,逐步提升其維修技術(shù),使其具備專業(yè)的維修知識,另外,同時要采取有效的措施對其進行心理素質(zhì)培訓(xùn),使其具備承受高壓的心理素質(zhì),為今后維修工作的順利展開奠定良好的基礎(chǔ)。最重要,培訓(xùn)人員要及時引導(dǎo)維修人員進行經(jīng)驗總結(jié),善于觀察各類故障狀況,并總結(jié)其共通的特點等,以使其具備較高水平的檢修能力,在眾多維修實踐中鍛煉自身所學(xué)的理論知識,為其今后的維修工作積累大量的工作經(jīng)驗,提升通信電路行業(yè)的維修質(zhì)量。
2.5 規(guī)范政策
要保證維修工作的順利進行,需要配備相關(guān)的科學(xué)性操作規(guī)范政策的出臺,因此,復(fù)雜維修通信電話線路的相關(guān)部門要遵從國家的政策指標以及工作規(guī)范等,確保本部門負責(zé)的線路維修工作能夠順利展開,在實際維修過程中,時刻以國家的工作規(guī)范要求為工作目標,例如,在開展工作之前要安排維修人員必須帶好工作安全帽,全身著工作服,同時,引導(dǎo)維修人員提升自我安全保護意識,做好應(yīng)對維修過程中各類安全事故的出現(xiàn),在保證維修人員生命安全的情況下,順利展開維修工作。
2.6 建立規(guī)章制度
為確保維修工作的順利開展,各類相應(yīng)的規(guī)章制度必須建立起來,同時做好應(yīng)急準備,防止意想不到事故的土壤發(fā)生。在實際工作中,要組建專門小組對維修工作進行定期巡視,同時做好登記工作。維修人員在維修過程中,要以這些規(guī)章制度為工作準則,對其嚴格遵守,認真貫徹,每次所發(fā)生的故障,要進行明確登記,為今后的工作做好經(jīng)驗指示,對所發(fā)生的各類線路故障要及時處理,確保人們通信線路的暢通。
總之,基于有線通信電話線路的維修工作是一個比較艱巨的工作,這既需要國家相關(guān)政策的出臺,負責(zé)線路維修相關(guān)部門的落實觀察,更需要專業(yè)維修人員具備高水平的業(yè)務(wù)知識以及心理素質(zhì),以確保通信電話線路暢通,方便人們的生活與學(xué)習(xí)。但在具體工作中,面臨眾多的線路故障問題,這有賴于維修人員的業(yè)務(wù)技術(shù)含量,利用其自身所掌握的知識技巧,對其進行及時、合理的維修。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:雷電;電勢差;靜電;接地;地網(wǎng)
中圖分類號: TM862 文獻標識碼:A文章編號
1 引言
隨著通信行業(yè)的高速發(fā)展和手機的普及,移動基站已經(jīng)走進村落,有的站點建設(shè)還涉及到一些邊遠山區(qū)或公路沿線兩旁,為了信號覆蓋的需要,通常站點設(shè)置都在較高位置,在雷雨天氣容易遭到雷擊,輕則使網(wǎng)絡(luò)中斷,嚴重的損毀站內(nèi)的設(shè)備。另外,基站內(nèi)包括移動收發(fā)信機、交流配電柜、直流高頻開關(guān)電源、蓄電池、傳輸中繼柜、空調(diào)等電氣設(shè)備,其采用的供電方式不盡相同,有交流380V、220V和直流-48V等,因而設(shè)備工作產(chǎn)生的靜電、漏電或設(shè)備間的電位差都可能影響設(shè)備的正常運行,嚴重時還會損壞器件,甚至威脅維護人員的安全。以上因素表明,基站防雷和設(shè)備保護接地工作在基站工程建設(shè)中是一個重要環(huán)節(jié),只有對危險源有了充分認識,才能使基站接地工作做到有的放矢,事半功倍。因此,在查閱了通信系統(tǒng)大量防雷接地的相關(guān)文獻,并結(jié)合實際工作經(jīng)驗對其進行系統(tǒng)性的綜述。
2 基站遭雷擊和不完善接地引起的故障案例
實際生產(chǎn)工作中,被雷電擊中導(dǎo)致設(shè)備故障的情況時有發(fā)生;由于接地地阻值超標或是接地不可靠,造成的設(shè)備運行不穩(wěn)定的情況不時出現(xiàn),由此造成的經(jīng)濟損失更是數(shù)以萬計。
馬龍石河基站雷雨天出現(xiàn)嚴重故障,站內(nèi)部分電氣設(shè)備被雷擊損毀,高頻開關(guān)電源、傳輸設(shè)備、收發(fā)信機主設(shè)備(BTS)外部有明顯的燒焦痕跡,高頻開關(guān)電源柜內(nèi)的主控模塊和整流模塊尤為明顯,主控單元顯示屏呈焦黑狀,整流模塊連接母板的插針都呈黑色。紅河綠春大黑山基站雷雨天二扇區(qū)設(shè)備不工作,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)機柜內(nèi)的二扇區(qū)接天饋線的合路器指示燈熄滅,饋線接頭處有燒過痕跡(呈黑色)。
上述兩個案例可以通過外部的明顯特征判斷雷擊是故障的原因。下一個案例,沒有外觀的痕跡,在判斷故障原因時就比較困難,需要采用多種方案來驗證。
師宗捏龍基站開通正常運行一段時間,雷雨天時整個基站通信中斷。維護人員到現(xiàn)場處理發(fā)現(xiàn):配套設(shè)備如交流配電屏、高頻開關(guān)電源、傳輸設(shè)備、電池和空調(diào)都工作正常,而主設(shè)備收發(fā)信機(BTS)內(nèi)部的部分單元——主控單元、傳輸單元、載波機、電源單元工作指示燈熄滅,不能用計算機對其做聯(lián)機操作。根據(jù)經(jīng)驗,造成單元故障的原因主要有兩種情況:其一是單元內(nèi)部的元器件自然損壞;其二是外部原因造成,比如溫度過高、過電壓、雷擊引入等。首先確認單元是否正常,斷電后,從機柜中拔出單元檢查沒有發(fā)現(xiàn)外觀上的異樣(如果遭到雷擊會有過電流燒毀的痕跡),隨后測試機柜電壓,-50.3V,在標準范圍;繼之查看高頻開關(guān)電源主控單元的歷史紀錄,告警信息中沒有嚴重告警提示,輸入的三項交流電壓在標準范圍,零線與地之間無電壓差;最后檢查接地,連接可靠,測量地阻值3.5Ω,低于5Ω要求值。經(jīng)過以上排查,基本判定是單元自身故障。更換故障單元,基站恢復(fù)正常運行,但其運行不到1個月,又出現(xiàn)了同樣的問題。因主設(shè)備是諾基亞公司生產(chǎn)的,故障的單元已返回國外的生產(chǎn)線進行維修,所以我們暫時得不到單元故障的最終原因,只能通過現(xiàn)場跡象和手中的用戶手冊判斷,在故障定位方面不能做到精準。第二次除了更換故障單元,還更換了機柜,并對天饋線的防雷措施做了加強,但設(shè)備運行不久又出現(xiàn)了同樣故障。由于出現(xiàn)兩次相同故障,而且根本原因也沒有查明,隨后查找了主設(shè)備和高頻開關(guān)電源的相關(guān)資料,通過對主要電壓電流參數(shù)值作細致對比,發(fā)現(xiàn)武漢洲際生產(chǎn)的高頻開關(guān)電源能承受的電壓波動范圍要大于諾基亞公司生產(chǎn)的主設(shè)備(BTS)部分單元,即當輸入的交流瞬時電壓增高,沒有對高頻開關(guān)電源設(shè)備造成損害,但增加的電壓立即會通過整流模塊(交流變直流)輸出到主設(shè)備(BTS),造成主設(shè)備單元中的元器件被過電壓擊穿。在第三次處理該站故障時,移動公司加裝了防浪涌的過電壓保護裝置。至此,該站沒有再發(fā)生同樣的故障。
沒有等電位接地會引起傳輸設(shè)備誤碼增高,導(dǎo)致基站傳輸單元掉死,繼而造成通信單元時鐘偏移,通話掉話。臺州路橋中能集團基站運行一段時間后,主設(shè)備(BTS)時常掉死,首先對各單元做測試,沒有故障提示或性能降低報告,又對關(guān)聯(lián)設(shè)備進行檢查——高頻開關(guān)電源柜工作無異常,傳輸設(shè)備告警燈閃爍,指示誤碼率高。從原理上分析,傳輸設(shè)備誤碼率高主要由設(shè)備內(nèi)部元器件性能下降、傳輸線路損耗大、連接頭虛焊或沒有可靠連接導(dǎo)致。經(jīng)檢查,對線路、接頭的問題進行了排除,更換傳輸設(shè)備,然而運行一段時間后又出現(xiàn)了同樣問題。排除設(shè)備本身問題,再進一步檢查,用萬用表測量發(fā)現(xiàn)傳輸設(shè)備與主設(shè)備之間有2V電壓差,對傳輸設(shè)備重作接地處理,問題得到徹底解決。河口南屏基站運行后出現(xiàn)基站主時鐘和2M時鐘不同步的告警,站點周圍有用戶反映手機通話時偶爾會出現(xiàn)掉話情況。對主控單元的晶振時鐘進行校準一段時間后問題再次出現(xiàn),便更換主控單元,問題還是沒有解決。其后經(jīng)測量基站地網(wǎng)地阻值高達30Ω,遠遠超出5Ω標準值,于是通過降低地網(wǎng)地阻值的方法,故障得以排除。
3 雷電、電勢差、靜電的危害途徑分析
3.1 雷電侵入途徑分析
3.1.1通過電源線、信號線或天饋線引入
基站的耗電量大,很多基站是單獨安裝變壓器從高壓電網(wǎng)上取電,降壓到380V后再對基站內(nèi)設(shè)備供電。試驗表明,雷電頻譜在幾十MHZ以下頻域,主要能量集中分布在工頻附近。因此,雷電與市電相耦合的概率很高。電力線路往往要翻山越嶺,架空的電力電纜容易遭到雷擊。高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經(jīng)過變壓器耦合到各低壓0.38kV/0.22kV線路傳送到建筑物內(nèi)各低壓電氣設(shè)備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)雷過電壓。據(jù)測,低壓線路上感應(yīng)的雷電過電壓平均可達10kV,完全能擊壞各種電氣設(shè)備,尤其是電子電器設(shè)備。
國家對信號線路的鋪設(shè)有嚴格的規(guī)定,省際間傳輸干線要求地埋方式,其他可以采用架空方式走線?;緦儆趥鬏斁€路的末端,都是采用架空線路進入機房。如果發(fā)生了落雷到通信電纜附近時,因為大地不是完全導(dǎo)體,就產(chǎn)生垂直電場和水平電場。感應(yīng)電壓產(chǎn)生感應(yīng)電流通過通信線纜的固定金屬芯或是金屬屏蔽層沿電纜的長度方向進入機房。基站內(nèi)通信線路終端以及通信中心大樓內(nèi)通信線路終端發(fā)生的感應(yīng)電壓的頻率近似值計算參照公式(1)、(2)。
NS=0.6×105×V-1.8 (1) NC=0.36×104×V-1.8 (2)
式中 NS——基站內(nèi)通信線路終端發(fā)生的感應(yīng)電壓的頻率;
NC——通信中心大樓內(nèi)通信線路終端發(fā)生的感應(yīng)電壓的頻率;
V——感應(yīng)電壓的峰值。
為了擴大覆蓋范圍,基站天線通常都是放置在屋頂或塔頂,尤其是在郊區(qū)、農(nóng)村和山區(qū),天線的擺放位置更要求盡可能高,饋線連接天線由高往低處布線,最后進入機房,連接到主設(shè)備。在雷雨天,位置處在高處的天線遭到雷擊——直擊雷或感應(yīng)雷的可能性增大,雷電產(chǎn)生的瞬時電流容易經(jīng)過天饋線進入機房,對設(shè)備造成損害。
3.1.2地電位反擊引入
地電位反擊通常通過以下兩種方式損害設(shè)備:阻性耦合方式經(jīng)數(shù)據(jù)線破壞設(shè)備,或經(jīng)中線、地線破壞設(shè)備。雷擊時,強大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時,即產(chǎn)生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數(shù)萬伏。建筑物防直擊雷的避雷設(shè)施引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產(chǎn)生強大的電磁場變化,會在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號線)上感應(yīng)出雷電過電壓。這個電位差可根據(jù)下式算出:
UA=IR +HL0di/dt
式中 UA——A點對真實地的暫態(tài)電位,kV;
di/dt——雷電流波頭時間變化率;
I——雷電流,kA;
R——接地體的沖擊電阻,Ω;
L0——引下線單位長度電感,μH/m;
H—A點到接地體的長度,m。
如引線長1m,入侵的雷擊電流為20kA(8/20μs),則每米導(dǎo)線上的電壓降為3.6kV,如接地線長度為5m,則接地電位抬高為18kV。
3.2 電勢差和靜電的危害
基站系統(tǒng)中,通電時交直流電源線纜會使周圍的閉合線路和金屬構(gòu)件產(chǎn)生電磁感應(yīng),工作中的電氣設(shè)備也會使基站內(nèi)的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng),當電荷積累到一定程度,就會對設(shè)備構(gòu)成損害(設(shè)備間的電壓差也會對設(shè)備造成危害)。其他方面,由于工作人員身體所帶有的靜電,操作中也會對設(shè)備造成影響。
4 接地方法綜述
4.1 基站地網(wǎng)的組成及要求
基站地網(wǎng)是防雷和接地保護的基礎(chǔ),所有危害電荷和電流都是通過地網(wǎng)泄入大地,因而前期地網(wǎng)安裝尤為重要。接地材料的選擇,入地深度、接觸面積大小都要根據(jù)當?shù)厍闆r(如大地土壤結(jié)構(gòu)、電阻率、雨量大小、雷暴天數(shù)等)而定,要求地阻在5Ω以內(nèi),而且接地引線要盡可能短,以便降低阻抗,方能使瞬間的大電流在極短時間泄入大地,避免地阻過高形成的地電壓反擊室內(nèi)電氣設(shè)備?;镜鼐W(wǎng)通常由機房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng)等部分組成。
4.2防雷接地措施
防雷工程涉及面廣,不可能依靠一兩種先進的防雷設(shè)備和防雷措施就能完全消除雷擊過電壓、感應(yīng)過電壓的影響,必須針對雷害入侵途徑,對各類可能產(chǎn)生雷擊的因素進行排除,采用綜合防治——均壓、屏蔽、分流、接地、保護(包括安裝先進的防雷產(chǎn)品、過電壓保護器、浪涌保護器),才能將雷害減少到最低限度。防雷接地措施分為外部防雷和內(nèi)部防雷,這兩道防線,相互配合,各司其職,缺一不可。
4.2.1外部防雷(圖1)
通過外部高大建筑形成的空間隔離保護,由接閃器和引下線組成,末端接到地網(wǎng)。當有雷電來襲時,接閃器能夠在第一時間把危害電荷通過避雷引下線引入大地,使機房免遭雷擊,并減少室內(nèi)電氣設(shè)備及金屬器件產(chǎn)生感應(yīng)電壓的幾率;另外,天饋系統(tǒng)也要在進入機房前安裝避雷器件,把可能會產(chǎn)生的感應(yīng)電流提前引入大地。
圖1基站鐵塔及天饋系統(tǒng)防雷
4.2.2內(nèi)部防雷
內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要是對建筑物內(nèi)易受過電壓破壞的電子設(shè)備(或室外獨立電子設(shè)備)加裝過壓保護裝置——避雷器和內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要是對建筑物內(nèi)易受過電壓破壞的電子設(shè)備(或室外獨立電子設(shè)備)加裝過壓保護裝置——避雷器和防浪涌保護器,在設(shè)備受到過電壓侵襲時,防雷保護裝置能快速動作泄放能量,從而保護設(shè)備免受損壞。內(nèi)部防雷又可分為電源線路防雷和信號線路防雷兩種(圖2)。
圖2線路過電壓保護示意圖
1)電源線路防雷。電源線路遭雷擊是各類雷電侵入危害中最常見的一種。電源防雷系統(tǒng)主要是為了防止雷電波通過電源線路而對機房內(nèi)設(shè)備造成危害。為避免高電壓經(jīng)過避雷器對地泄放后的殘壓過大,或因更大的雷電流在擊毀避雷器后繼續(xù)毀壞后續(xù)設(shè)備,以及防止線纜遭受二次感應(yīng),依照GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》,應(yīng)采取分級保護、逐級泄流原則。一是在機房的總進線處安裝放電電流較大的首級電源避雷器,二是在機房內(nèi)電源入設(shè)備前加裝次級或末級電源避雷器。為了確保遭受雷擊時,高電壓首先經(jīng)過首級電源避雷器,然后再經(jīng)過次級或末級電源避雷器,首級電源避雷器和次級電源避雷器之間的距離要≮5m(如果兩者間距不夠,可采用帶線圈的防雷箱),這樣即可避免次級或末級電源避雷器首先遭受雷擊而損壞。
2)信號線路防雷。信號線路包括光傳輸、微波傳輸、電信號傳輸和高頻信號傳輸?shù)染€路。由于雷電波在線路上能感應(yīng)出較高的瞬時沖擊能量,因此要求網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備能夠承受較高能量的瞬時沖擊,而目前大部分通信設(shè)備由于電子元器件的高度集成化而致耐過壓、耐過流水平下降,在雷電波沖擊下遭受過電壓而損壞的現(xiàn)象越來越多,其后果是可能造成整個通信系統(tǒng)的運行中斷、消防系統(tǒng)失靈等。因此,必須在網(wǎng)絡(luò)通信口加裝必要的防雷保護裝置以確保網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的安全運行,選型時也應(yīng)充分考慮到防雷產(chǎn)品與通信系統(tǒng)相匹配。
4.3等電位聯(lián)結(jié)措施
等電位聯(lián)接,即機房內(nèi)所有設(shè)備和金屬器件的接地互相聯(lián)接(圖3),即可有效防止過電壓的產(chǎn)生。
圖3機房接地系統(tǒng)
在通信系統(tǒng)的初級和次級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間防止過電壓的生成,即可避免放電。設(shè)備機架和電纜走線架要采用等電位聯(lián)接。室內(nèi)設(shè)備的電纜都盡量布置緊密,以防止電位差。接地導(dǎo)體呈線性安裝并盡可能的短,可以降低阻抗和軸向電感。另外,電氣設(shè)備單元外層加裝屏蔽,屏蔽層與機柜外殼有良好接觸,機柜也作接地處理,就能對所有單元起到防止靜電和電磁干擾的作用;機房內(nèi)地面也需要做防靜電處理,使電氣設(shè)備與地面絕緣,避免形成地回路。
5 實施效果
本文開始提到的幾個案例,經(jīng)過相應(yīng)的技術(shù)措施改進施工后問題得到了解決,且設(shè)備后期運行良好,系統(tǒng)裝置運轉(zhuǎn)周期延長。這也意味著減少了后期此類故障的處理次數(shù),有效降低了運營商頻繁處理故障帶來的成本;同時證實,這些技術(shù)措施在防雷和接地保護、減少電勢差及靜電電荷危害設(shè)備性能方面效果顯著,而且取得了較好的經(jīng)濟成效。
6 結(jié)論
現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展,帶來的負效應(yīng)之一是其抗雷擊浪涌能力降低,以大型CMOS集成元件組成的電子設(shè)備,普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點。
暫態(tài)過電壓不僅會造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作,由于接地系統(tǒng)不直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益,往往容易被各運營商忽視,更加大了設(shè)備因接地措施不到位而引起故障的概率。因此,只有在前期工程建設(shè)以及后期的設(shè)備運行維護中,提高對防雷和接地系統(tǒng)重要性的認識,對每一項防雷、接地工程工作做到精心設(shè)計、精心組織、精心施工、精心操作,嚴格把關(guān),充分做好每一個環(huán)節(jié)、每一個部位的工作,才能在雷電危害來臨時把損失降到最小,從而創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟和社會效益。
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關(guān)鍵詞:光纜 防雷措施
伴隨著光纖的大量應(yīng)用,由于不少農(nóng)村地區(qū)雷電活動十分頻繁,近幾年光纜線路及光通訊設(shè)備遭雷擊的情況時有發(fā)生,對通信設(shè)備造成了較大的危害,常常致使通訊中斷。因此,應(yīng)當重視光纖通信設(shè)備的防雷保護。只有采取科學(xué)的防護措施,才能最大限度地減少或避免光通信設(shè)備遭受雷擊。
一、光纜的結(jié)構(gòu)
光纖節(jié)制是玻璃,直徑在8~50μm。光纖在使用前必須由幾層保護結(jié)構(gòu)包覆,包覆后的纜線即被稱為光纜。為增加光纜的抗拉強度,光纜中心多以單根鋼絲作為加強構(gòu)件,周圍緊密排列著內(nèi)含多芯光纖及油膏的松套管,松套管的間隙充滿阻水油膏,外包阻水包帶,在包軋紋鋼帶鎧裝,外護套則采用聚乙烯塑料等。
二、光纜通信防強電及防雷措施
隨著光纖通信技術(shù)的迅速發(fā)展,在加緊建設(shè)光纖通信的同時,光纜的防強電、防雷電問題已經(jīng)引起了有關(guān)方面極大的重視,進行了不同程度的研究,并提出兩種不同的防護措施。
第一種防護措施,是在光纜接頭處將纜內(nèi)金屬構(gòu)件在接頭處前后斷開,不作電氣連接和接地處理,且在直埋光纜的上方設(shè)置屏蔽線。第二種防護措施,是在光纜接頭處將纜內(nèi)金屬構(gòu)件作電氣連通,并作接地處理,在直埋光纜的上方不設(shè)屏蔽線。對這兩種防護措施雖然有爭議,但資料表明這兩種防護措施都很有效。
由于我國山地較多,埋設(shè)一組合格的地線十分困難,采用第一種防護措施,光纜接頭處不接地,可以減少很多接地裝置,從而可大大減少工程費用和維護工作量。另外,光纜接頭處纜內(nèi)金屬構(gòu)件不連通,相當于加了分割波波器,限制了感應(yīng)縱電動勢在光纜中長距離的積累。
我國光纜線路一般均為直埋光纜,大多都是在距公路較近地址埋設(shè),部分架在明線桿路上,并都與高壓輸電線、交流電氣鐵道、地面各種建筑物形成了相互合理的關(guān)系,保持有一定間隔距離,并在線路上采取了相應(yīng)的防護措施。根據(jù)國家現(xiàn)行的光纜防強電防雷電措施,筆者根據(jù)線路實際情況,主要應(yīng)采用以下防強電、防雷電措施:
1.防強電措施:
⑴光纜線路與強電線路之間保持一定的隔距,使光纜金屬構(gòu)件的短期和長期危險縱電動勢分別不大于12000V和60V。
⑵在接近交流電氣化鐵道的地段進行光纜施工和檢修時,將光纜中金屬構(gòu)件臨時接地,以保證人身安全。
⑶在接近發(fā)電廠、變電站等地電位高的區(qū)域,不將光纜的金屬構(gòu)件接地,以免將高電位引上光纜。
⑷采用非金屬加強芯光纜或非金屬光纜,但直埋光纜除外(因為這種光纜對潮氣滲透的抗力較低,而且在維護工作中難于確定光纜位置)。
⑸增加光纜PE外層厚度,以提高光纜護套的絕緣和耐壓強度。
2.防雷電措施:
⑴在選擇光纜線路路由時,應(yīng)與高大的樹木、獨立建筑電桿、古塔等保持一定的間距。
⑵在光纜上方敷設(shè)防雷線。當大地電阻率小于500Ω?m時,敷設(shè)一條防雷線;當大地電阻率大于500Ω?m時,敷設(shè)兩條防雷線。
⑶采用架空光纜吊線間隔接地,一般500-1000m接地一次。
⑷在強雷區(qū)采用非金屬加強芯光纜,或者是超厚PE外護層的光纜。
三、強電和雷電對光纜的影響及防護措施
光纜中的光纖是非金屬材料,傳輸?shù)墓庑盘柌皇芡饨珉姶艌龅母蓴_,所以在光纖部分可以不考慮強電和雷電的影響。但由于絕大多數(shù)在用光纜并不是無金屬光纜,其中包含有金屬材料,如金屬加強芯、金屬護套等。因此有金屬構(gòu)件的光纜(簡稱金屬光纜)線路會受到強電和雷電的影響。
1.強電對光纜的影響和防護措施
強電線路靠近金屬光纜時,會在光纜內(nèi)銅線、金屬加強芯、金屬防潮層、金屬護套等金屬構(gòu)件上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流,當其達到一定強度時就會損壞光纜,危及人身安全。光纜受強電影響主要有三個方面:
⑴ 短期影響。強電線路發(fā)生接地短路故障時,在光纜的金屬構(gòu)件上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,擊穿絕緣介質(zhì),瞬間高溫可能損傷光纜,甚至中斷通信。
⑵ 長期影響。不對稱運行的強電線路在正常工作狀態(tài)下,在光纜的金屬構(gòu)件上產(chǎn)生電動勢,在超過安全電壓的規(guī)定值時會危及人身安全。
⑶ 干擾影響。不對稱運行的強電線路在工作狀態(tài)下,在光纜的銅線上會產(chǎn)生電動勢,對銅線回路(如區(qū)間聯(lián)絡(luò),遠供回路等)產(chǎn)生雜音、噪聲等干擾。對于無銅線的光纜線路來說,強電影響的允許值可由光纜外護層(PE層)對地絕緣強度確立。光纜PE層的厚度一般等于或大于2mm,其工頻絕緣強度要求等于或大于20000V。按CCITT建議K13規(guī)定光纜金屬護套上短期危險影響的縱電動勢不超過其直流試驗電壓的60%,即為20000×60%=12000V。光纜金屬構(gòu)件上長期影響的縱電動勢允許值,按CCITT《關(guān)于通信線路防止電力線路有害原則》和國家標準“GB 6830-86”《電信線路遭受強電線路危險影響的允許值》中關(guān)于人身安全的規(guī)定為60V。
2.雷電對光纜的影響和防護措施
金屬光纜的雷電的作用下,會在其金屬構(gòu)件上產(chǎn)生感應(yīng)電流、縱電動勢,使金屬構(gòu)件熔化,外護層擊穿,光纖損壞,甚至中斷通信。光纜受雷電影響主要有以下幾個方面:
⑴金屬構(gòu)件熔化。雷電流進入金屬護套,纜芯導(dǎo)體與金屬護套將出現(xiàn)沖擊電壓,擊穿金屬構(gòu)件間介質(zhì)而發(fā)生電弧,使金屬構(gòu)件熔化外護層被擊穿。
⑵針孔擊穿。雷擊大地產(chǎn)生地電位升高,使光纜塑料外護套發(fā)生針孔擊穿,土壤潮氣和水通過針孔侵蝕光纜金屬護套,從而降低光纜使用壽命。
⑶形成孔洞。雷電流通過雷擊針孔擊穿金屬護套從而形成孔洞,進而損傷光纖。
⑷結(jié)構(gòu)變形。雷擊大地造成光纜的放電而引起的壓縮力會壓扁光纜,引起結(jié)構(gòu)變形,增大傳輸損耗乃至中斷通信。
【關(guān)鍵詞】維護;網(wǎng)絡(luò)安全;管理;局域網(wǎng)
【中圖分類號】tp393 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)11-0381-01
當前,隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與計算機均轉(zhuǎn)變成各大行業(yè)日常工作的必需設(shè)施與最佳助手。倘若缺乏互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與計算機工作,那么勢必會使得整個工作不能夠正常開展下去。特別是于疾病預(yù)防控制機構(gòu)而言,各類公共衛(wèi)生相關(guān)的疾病監(jiān)測和業(yè)務(wù)信息均采取網(wǎng)絡(luò)進行傳輸?shù)姆绞?;而直接面向社會公眾的網(wǎng)站則是與社會群眾緊密相連,通過網(wǎng)絡(luò)將大量的健康教育知識以及疾病預(yù)防信息灌輸?shù)饺嗣袢罕娭?。倘若網(wǎng)絡(luò)運行存在問題,則信息就無法及時準確的收集,將嚴重影響到疾病預(yù)防控制工作的開展。所以,計算機網(wǎng)絡(luò)的管理維護工作愈漸重要,必須確保網(wǎng)絡(luò)在任何時段均處于暢通狀態(tài)。而內(nèi)部局域網(wǎng)的管理維護工作基本上涵蓋了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以及客戶端等諸多相關(guān)設(shè)備。身為一個網(wǎng)絡(luò)管理員,確保局域網(wǎng)運作正常是其主要職責(zé)所在,一旦產(chǎn)生故障,其理應(yīng)及時將故障清除,從而確保網(wǎng)絡(luò)的正常運作與暢通性。在此,筆者將結(jié)合自己多年來工作的實際狀況,說說個人的感受。
1、客戶端與服務(wù)器的維護與管理
軟件維護是客戶端與服務(wù)器的維護與管理的主要對象,其主要表現(xiàn)在安全備份、保密以及系統(tǒng)防病毒工作上??v觀服務(wù)器,其大致包括了Ftp服務(wù)器、web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Mail服務(wù)器等幾大類。而身為網(wǎng)絡(luò)管理員,其應(yīng)當擔(dān)負保證數(shù)據(jù)安全與及時對硬盤數(shù)據(jù)進行備份的責(zé)任。所以我們應(yīng)嚴守管理規(guī)定的要求每天均把數(shù)據(jù)都備份至異構(gòu)的存儲介質(zhì)內(nèi),并在每個月月尾把其刻錄至光盤或備份至異地保存。同時,還應(yīng)在工作的過程當中熟練地運用各類管理工具對系統(tǒng)的運作狀況進行實時監(jiān)控,趁早挖掘出故障隱患并對其加以處理。同時,從網(wǎng)絡(luò)鏈路上將重要內(nèi)部管理信息系統(tǒng)的服務(wù)器與其他信息系統(tǒng)服務(wù)器以及外部網(wǎng)隔離開來,對于具備訪問此服務(wù)器的權(quán)限的客戶端計算也也至于同樣的隔離措施。不準許其訪問信息系統(tǒng)與外部網(wǎng)。而對于授權(quán)訪問重要內(nèi)部管理信息系統(tǒng)的用戶,也需實施輸入密碼結(jié)合身份認證系統(tǒng)確保安全性。
在局域網(wǎng)內(nèi)部運用靜態(tài)地址將網(wǎng)卡MAc地址和IP捆綁起來,同時運用靜態(tài)ARP涉及,不僅可以減少個別用戶私自變動IP地址也RCARP欺騙之類的病毒、木馬無用武之地。
在機器部署方面,客戶機、服務(wù)器都一樣均需先將硬盤劃分好區(qū)域,把操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)文件以及應(yīng)用程序按設(shè)在不一樣的分區(qū),進而避免操作系統(tǒng)發(fā)生故障時致使數(shù)據(jù)丟毀。同時,還應(yīng)運用正版軟件,適時安裝、下載微軟網(wǎng)站最近時間內(nèi)的數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)的漏洞與更新的補丁包;統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)版殺毒軟件,適時升級病毒庫,并定期在整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行殺毒,避免病毒在局域網(wǎng)當中胡亂傳播,對于某部分頑固的病毒,應(yīng)適時運用專用殺毒工具;
2、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的維護與管理
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋了UPS穩(wěn)壓電源、網(wǎng)絡(luò)通信線路以及局域網(wǎng)核心交換設(shè)備等。而局域網(wǎng)正常運作的必要基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的正常運作。所以,網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)當充分了解局域網(wǎng)內(nèi)全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及通信線纜的分布情況及其拓撲結(jié)構(gòu),并可以在尋覓故障點或追加布線的時候進行精確地判斷;熟知路由器等網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備參數(shù)的變更狀況與配置信息,能夠熟練地進行配置,并適時配置文件的儲存和備份;因大部分核心交換設(shè)備均處于中心機房當中,中心機房的通風(fēng)度、防雷、溫濕度、防火滅火手段、衛(wèi)生等條件十分重要,故應(yīng)每天進行定期檢查,便于及早發(fā)現(xiàn)故障隱患;一般要將網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備遠程登錄管理的資格取消,管理好其登錄密碼;了解外部網(wǎng)和局域網(wǎng)的連接配置,一旦出現(xiàn)問題應(yīng)積極和相關(guān)機構(gòu)聯(lián)系,一起找出問題所在;熟稔局域網(wǎng)中客戶端的布局與接入狀況,一旦用戶反映局部網(wǎng)絡(luò)故障能對其進行飛快定位。應(yīng)嚴格執(zhí)行并制定網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)定,認真填寫機房運作日志,以保證網(wǎng)絡(luò)運行的正常化;
3、完善網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺與設(shè)備技術(shù)檔案,加大裝備網(wǎng)絡(luò)維護工具的投入力度
實際上,局域網(wǎng)的管理維護工作相當繁雜,但靠操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制命令自帶的管理工具很不充足,所以我們需要不斷地研究國內(nèi)外領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)管理手段,并持續(xù)完善網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺。通過對多品牌的應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)(APM)的測試表明:運用網(wǎng)管軟件或者APM能愈加精準地認識到局域網(wǎng)實時運作的狀態(tài),以盡快地鎖定網(wǎng)內(nèi)的不安全因子,為發(fā)現(xiàn)故障隱患和解決故障提供了基礎(chǔ)。此外,在網(wǎng)絡(luò)防護方面,還應(yīng)在對惡意攻擊進行有效攔截的同時加大對網(wǎng)絡(luò)進行管理的力度,以推動網(wǎng)絡(luò)管理工作狀態(tài),由被動轉(zhuǎn)成主動;應(yīng)持續(xù)健全網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖、局域網(wǎng)整體發(fā)展規(guī)劃以及以上闡述的各種設(shè)備信息資料。只有建立了全面、具體的設(shè)備技術(shù)檔案,再加上日常運行日志檔案的記錄,既能讓網(wǎng)絡(luò)管理工作變得愈加規(guī)范、有秩序,又便于管理人員交接,新近管理人員迅速掌握網(wǎng)絡(luò)運行情況;此外,可以借助專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工具(諸如:網(wǎng)絡(luò)線路測試儀、網(wǎng)絡(luò)抓包分析工具等),從而更好地將解決問題。
4、網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)重視自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)與技術(shù)水平的持續(xù)提升
身為一名網(wǎng)絡(luò)管理員,確保局域網(wǎng)的安全,正常運作是其義不容辭的責(zé)任。而其仔細工作的必要前提則是享有高度的責(zé)任感以及積極向上的工作熱情。所以,我們應(yīng)增加實施信息化建設(shè)的安全性教育的頻率,積極開展此類工作。除此之外,網(wǎng)絡(luò)管理員還應(yīng)掌握好與計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的操作技能與基礎(chǔ)知識。針對網(wǎng)內(nèi)交換機,路由器以及防火器等設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)操作技能,常用的配置命令與應(yīng)用軟件以及其所管理的各種信息系統(tǒng)均應(yīng)運用自如,并迅速找出故障產(chǎn)生的緣由,以及時處理好問題;積極參加有關(guān)技術(shù)培訓(xùn),確保與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展的相適應(yīng)。同時,要加大實踐操作與理論學(xué)習(xí)的力度,重視工作經(jīng)驗的積累,持續(xù)提升業(yè)務(wù)素質(zhì)與技術(shù)水平,從而給網(wǎng)絡(luò)管理工作打下較好的鋪墊。
[關(guān)鍵詞] 配網(wǎng)自動化 配電監(jiān)控 數(shù)據(jù)采集 發(fā)展趨勢
供電企業(yè)實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的主要目的在于:有利于在配電網(wǎng)正常運行時,通過監(jiān)視配網(wǎng)運行工況,優(yōu)化配網(wǎng)運行方式;有利于在保證供電可靠性的前提下,確保電力用戶用電的時效性,滿足電力用戶的供電需求;有利于滿足和確保供電的質(zhì)量,符合高新技術(shù)裝備和居民家用電器的要求,避免高峰低谷,電壓幅值和頻率以及諧波對用戶所產(chǎn)生的不良影響;有利于降低電網(wǎng)的損耗,提高網(wǎng)絡(luò)的供電能力,減少用戶的停電機率;由于采用了自動化設(shè)備,當配電網(wǎng)發(fā)生故障或異常運行時,能快速隔離故障區(qū)段,及時恢復(fù)非故障區(qū)域用戶的供電,縮短對用戶的停電時間,減少停電面積,這樣就有利于提高設(shè)備的故障判斷能力和自動隔離故障、恢復(fù)非故障線路的供電條件;有利于提高配電網(wǎng)設(shè)備的自身可靠性運行能力,大大地減輕運行人員的勞動強度和維護費用;由于實現(xiàn)了配電系統(tǒng)自動化,可以合理控制用電負荷,從而提高了設(shè)備的利用率;采用自動抄表計費,可以保證抄表記費的及時和準確,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和工作效率,并可為用戶提供自動化的用電信息服務(wù)。
1.我國配電自動化進展和存在問題
由于城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)的不斷改造,在供電可靠性和供電指標已有很大提高的基礎(chǔ)上,要繼續(xù)提高供電自動化是必由之路。近年來許多城市都在不同層次、不同規(guī)模上對配電自動化工作進行試點,并積累不少經(jīng)驗和教訓(xùn)。通過近幾年的實踐,國內(nèi)配電自動化系統(tǒng)的進展和存在問題主要有:
(1)配電自動化的關(guān)鍵設(shè)備由依賴進口逐步轉(zhuǎn)向使用國產(chǎn)設(shè)備,F(xiàn)TU已有了國產(chǎn)的入網(wǎng)許可產(chǎn)品,其功能與性能價格比更有利于各供電部門選用。
(2)配電自動化由單純的配電監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)加配電自動化(DA)轉(zhuǎn)向具有DA、配電管理系統(tǒng)(DMS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等較完整的配電自動化實時及供電企業(yè)管理系統(tǒng),配電主站系統(tǒng)也由借用調(diào)度主站系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向選擇面向配電自動化應(yīng)用的配電自動化主站系統(tǒng)。
(3)全網(wǎng)配電自動化的實現(xiàn)由通過重合器時序整定配合的方式逐步過度到通過饋線自動化終端(FTU)進行故障檢測,結(jié)合通信技術(shù)進行故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。當然,重合器的功能應(yīng)用到變電站10KV出口以及分之線上消除瞬時故障,仍然有意義。
(4)通信方式多樣化。配電網(wǎng)通信有無線、光纖、專用電纜、載波等多種通行方式,但在主通信線路上更傾向于使用光纖,10KV配電線載波通信以及基于GPRS和CDMA的無線通信在配電網(wǎng)中的應(yīng)用受到用戶的廣泛關(guān)注。
(5)GIS由孤獨的靜態(tài)設(shè)備管理系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向動態(tài)的實時GIS,將SCADA和地理信息有機地統(tǒng)一起來。
(6)DMS由需求不確定、功能繁雜逐步轉(zhuǎn)向功能需求實用化,以及DMS與其他系統(tǒng)有機集成構(gòu)造供電企業(yè)信息一體化方向發(fā)展。
(7)由于技術(shù)發(fā)展的需求,一次設(shè)備與自動化設(shè)備結(jié)合更加緊密,一次設(shè)備的廠家向二次自動化方向發(fā)展,二次自動化系統(tǒng)的廠家向一次設(shè)備方向發(fā)展。
(8)部分設(shè)備沒有通過嚴格的質(zhì)量測試,系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下運行存在質(zhì)量隱患。
(9)配電自動化系統(tǒng)的規(guī)劃與配電一次網(wǎng)架的規(guī)劃結(jié)合不夠。
(10)配電自動化系統(tǒng)出廠實驗和現(xiàn)場實驗沒有指導(dǎo)性的試驗規(guī)范及驗收標準。
(11)配電自動化系統(tǒng)及DMS集成面臨網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)。
(12)試點系統(tǒng)的規(guī)模不夠,體現(xiàn)不出系統(tǒng)的整體規(guī)模效益。
(13)部分省公司以及全國電力系統(tǒng)城市供電專用工作網(wǎng)了一些配電自動化系統(tǒng)實用化的驗收細則,有利于配電自動化系統(tǒng)實用化的發(fā)展,但是配電自動化系統(tǒng)的實用化仍然是一個長期的過程。
2.配電自動化的發(fā)展目標
許多供電企業(yè)都強烈要求制定配電自動化的各種標準,對投運的具體相當規(guī)模的城網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)制定相應(yīng)的實用化要求,進行實用化考核和實用化驗收,以體現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益。在總結(jié)配電自動化近年發(fā)展經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)在已頒布的《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》等行業(yè)標準和各省公司以及全國電力系統(tǒng)城市供電專業(yè)工作編制的驗收導(dǎo)則的基礎(chǔ)上,建立配電自動化系統(tǒng)性能測試方法和手段,并在此基礎(chǔ)上搞好配電自動化實用化建設(shè),作為當前配電自動化的階段性發(fā)展目標。
筆者認為,《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》的基礎(chǔ)思想是實時的配電系統(tǒng)監(jiān)控和故障處理功能(DA)與配電管理功能(DMS)相結(jié)合的系統(tǒng),最大程度地實現(xiàn)資源公用、信息共享,以使實時信息盡快地提供給管理應(yīng)用,使管理信息方便地為實時系統(tǒng)服務(wù)。在總結(jié)這些經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上對功能予以規(guī)范。功能分為基本功能和選配功能。基本功能是較為實用的,也是應(yīng)該實用的;選配功能是為發(fā)展提高留有余地,并有利于使用單位因地制宜選用的。
3.配電自動化的應(yīng)用技術(shù)
對于配電自動化實用化的建設(shè),應(yīng)在功能規(guī)范和驗收導(dǎo)則的基礎(chǔ)上,在系統(tǒng)性能測試方法和手段健全的前提下,制定可行的實用化驗收細則。在實時系統(tǒng)中重點考核SCADA系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行情況、饋線自動化(FA)動作可靠情況、出廠測試(FAT)和現(xiàn)場測試(SAT)的成功率。
在管理系統(tǒng)中重點考核配電GIS基礎(chǔ)信息的準確率和及時更新情況,配電工區(qū)設(shè)計和操作人員真正應(yīng)用圖紙管理系統(tǒng)代替常規(guī)的CAD圖紙,配電調(diào)度操作功能代替手工記錄和操作。
至于配電高級應(yīng)用軟件以及配電管理中的其他業(yè)務(wù)流程管理,可放在第二步,當條件成熟后再逐步實用化。
實現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)主要有:
(1)FTU應(yīng)能有效可靠地捕捉故障信息,并結(jié)合通信和算法來實現(xiàn)故障隔離及恢復(fù)功能,并實現(xiàn)配電自動化功能的分布、分層控制。
(2)系統(tǒng)通信方式的廣泛支持性,通信速率和通信可靠性應(yīng)滿足配電自動化要求,系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足在一點通信故障時數(shù)據(jù)暢通,且配電自動化功能正常實現(xiàn),并能解決因配電自動化系統(tǒng)信息最大而可能造成的信息“瓶頸”效應(yīng)。
(3)FTU采用全工業(yè)級設(shè)計,滿足戶外惡劣環(huán)境運行要求,技術(shù)指標達到戶外D2級標準(-40攝氏度~85攝氏度)。柱上開關(guān)與FUT在電氣和結(jié)構(gòu)上匹配,可靠接口,便于維修。
(4)具有通過FTU進行蓄電池在智能維護的功能,有效的延長蓄電池的壽命。
(5)配電主站采用開放式支撐平臺技術(shù),具體分布式運行管理環(huán)境,采用大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫作為歷史數(shù)據(jù)庫,實時數(shù)據(jù)庫具有客戶/服務(wù)器技術(shù)。應(yīng)用軟件通過軟總線進行數(shù)據(jù)交換。
(6)DMS數(shù)據(jù)建模及設(shè)備編碼考慮全局信息一體化建設(shè)的完備性和一致性,做到信息源頭唯一,系統(tǒng)拓撲信息CIS/SCADA/DMA的一致性。負荷控制信息、客戶服務(wù)信息、用電信息等其他系統(tǒng)信息,能有機地接入配電主站系統(tǒng),共同構(gòu)件全局信息一體化系統(tǒng)。
(7)配電SCADA系統(tǒng)與GIS應(yīng)運軟件之間在保證網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上有效互通,使得實時信息在GIS中具有與SCADA系統(tǒng)相同的實時性,保持圖元在不同硬件、軟件平臺上的一致性。
(8)通過中間件軟件技術(shù)和工作流方式DMS流程化管理。
配電自動化系統(tǒng)的試驗性能是保證實用化驗收效果的關(guān)鍵。配電自動化系統(tǒng)涉及面廣、系統(tǒng)集成度高,配電自動化系統(tǒng)試驗是為了保證配電自動化產(chǎn)品在其形成的各個階段的產(chǎn)品質(zhì)量而進行的各種測試過程。
配電自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的生命期大致可以分為產(chǎn)品研制、市場認可、供貨與接入系統(tǒng)3個階段。在每個階段都有各自不同的測試與運行過程。在產(chǎn)品研制階段,站端產(chǎn)品進行功能驗證和型式試驗,主站產(chǎn)品進行單元測試;在市場認可階段,進行產(chǎn)品技術(shù)鑒定,取得入網(wǎng)許可證;在供貨與接入系統(tǒng)階段,進行FAT,現(xiàn)場投運前進行SAT。
3個階段的每一個測試項目都必須有完整的測試計劃、明確的初始條件、嚴格的測試過程和對測試結(jié)果進行有效評估。
關(guān)于建立配電自動化系統(tǒng)性能測試方法和手段,應(yīng)考慮配電動模試驗?zāi)P偷慕ㄔO(shè)。為了闡述配電模試驗?zāi)P?,本文以某公司建成的配電系統(tǒng)模擬仿真實驗室為例介紹其功能。實驗室模擬系統(tǒng)規(guī)模為6個電源點,35條分段線路,6個開閉所單元。系統(tǒng)可模擬正常運行時的各種工況,例如改變符合的大小和性質(zhì)、改變負荷分布、操作開關(guān)改變系統(tǒng)送電的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場實際保護配置情況來配置模型系統(tǒng)的保護裝置,使系統(tǒng)自身的動作情況與配電自動化系統(tǒng)對系統(tǒng)的操作二者得到真實反映。系統(tǒng)可模擬電網(wǎng)運行中的各種故障情況,并可模擬配電網(wǎng)各種中性點接地方式的運行,包括中性點不接地方式和中性點經(jīng)消弧線圈接地方式、中性點經(jīng)小電阻接地方式。
配電動模試驗?zāi)P蛯橄到y(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試提供仿真配電網(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)采集及控制對象,是系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試可以在出廠前完整地進行,這對于提高開發(fā)和服務(wù)質(zhì)量、減少現(xiàn)場服務(wù)工作量將產(chǎn)生明顯的效果。
4.配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
配電自動化推廣應(yīng)用的時間不長,在實用化工作逐步推進和完善的同時,配電自動化的理論和技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。一些發(fā)達國家的配電自動化及配電管理系統(tǒng)已經(jīng)從單純的監(jiān)控及故障建設(shè)發(fā)展到優(yōu)化運行和提高效益。配電自動化技術(shù)發(fā)展中應(yīng)特別關(guān)注的研究方向主要有以下兩個方面。
(1)配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)
通過配電自動化的有效投運,可以縮小停電范圍和停電時間,提高供電可靠性。但是,配電自動化系統(tǒng)要真正在系統(tǒng)中取得經(jīng)濟效益,除了提高供電可靠性,需要優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行方式,降低線路損耗,提高供電質(zhì)量。
配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)的研究將為提高供電的經(jīng)濟性、優(yōu)化運行方式提供一個有效的工具。配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)中將要研究建立配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策模型,綜合利用各種配電網(wǎng)的在線和離線參數(shù)信息,通過優(yōu)化運行決策模型的輸入輸出關(guān)系,反映配電網(wǎng)運行的在線工況與未來可能的運行方式和配電網(wǎng)的規(guī)劃信息,計算出各種經(jīng)濟指標、安全指標,并得出各種可能的在線輔助決策方案及其模擬運行的效果。
(2)信息一體化大平臺集成系統(tǒng)
配電網(wǎng)自動化及DMS是整個電力企業(yè)信息一體化集成系統(tǒng)的一個有機組成部分,而不是孤立的系統(tǒng)。在未來的配電自動化系統(tǒng)中,需要研究信息一體化大平臺背景下的配電實時信息引擎機制,在支持IEC 61970 CIM(公共信息模型)和IEC 61968 UIB(企業(yè)集成總線)系統(tǒng)應(yīng)用層互聯(lián)模擬標準的同時,需要滿足電力二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全框架方案,以提供數(shù)據(jù)安全引擎機制作為數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
5.結(jié)束語
隨著科技的不斷發(fā)展,配電網(wǎng)自動化技術(shù)也會逐漸提升,工程走向?qū)嵱没彩且粋€必然趨勢;包括配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)和電力企業(yè)信息一體化集成系統(tǒng)也將會得到實現(xiàn),只是還有待于我們不斷的去努力。