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机房电源跳闸原因

2018/09/06126 作者:佚名
导读:机房电源跳闸原因简单的汇总: 1、问题的由来 常见的机房包括移动基站、接 入网机房及小型传输节点机房等,此类机房的特点是 数量众多、地点分散。由于各种原因,目前小型无人 值守机房电源跳闸故障发生率很好,给机房维护带来 巨大的成本负担和人力

机房电源跳闸原因简单的汇总:

1、问题的由来

常见的机房包括移动基站、接 入网机房及小型传输节点机房等,此类机房的特点是 数量众多、地点分散。由于各种原因,目前小型无人 值守机房电源跳闸故障发生率很好,给机房维护带来 巨大的成本负担和人力消耗。 以一个专项调查统计为例:河南某地级市的某运 营商下属移动基站,2014年1—6月,基站各类电源跳闸故障总数为4 399站次,平均每天约27站次。而移 动基站的开关跳闸有85%以上是属于误动作,基站线 路、设备本身没有故障,维护人员到现场只需将开关合 闸,基站就可以正常投入使用。 市电总开关发生意外跳闸后,除部分可由业主协 助复位外,多数需派遣维护人员去现场恢复;但由于基 站分布较广,推一个闸往往需要驱车几十千米,很多时 候无法全部及时恢复,往往造成部分站点由于电池用 尽而掉站(失去服务)。 因此,解决此类无人值守机房电源频繁跳闸的问 题是当务之急。

2、机房跳闸的原因

根据大量调查分析,导致无人值守通信机房市电 开关跳闸原因通常可分为三大类。

a)由于雷击形成的瞬态电流超过总开关的承受 极限引起市电跳闸。 b)由于站内设备、供电线路等出现故障发生短 路,从而引起总开关过流保护而跳闸。 c)由于漏电保护器误动作引起跳闸。 就以上3类跳闸的比例来说,由于漏电保护器误 动作造成的跳闸多见,雷击电流造成开关过载跳闸 的比例也较常见,而站内短路故障引起的跳闸仅出现 在部分采用TN(包括TN-C)供电系统的站点内。

2.1 雷电流超过开关承受极限引起的市电跳闸

当市电变压器遭受雷击或配电线路感应雷电后, 会有雷电流通过市电开关进入机房;另外,当机房建筑 (或天馈系统)遭受雷击时,由于机房地网电位提升,也 会有雷电流经过市电开关进入配电系统。 通常小型通信机房的市电开关采用的是63~125A 的空气开关或塑壳开关。而实验证明,普通空气开关 受到10~20 kA的雷电冲击时虽然会损毁,但会发生跳闸,塑壳开关承受的雷电流稍多,但一般也不超过40 kA。所以雷雨天气时常会有大量机房出现跳闸故障。

2.2 漏电保护器动作引起的跳闸

由于我国小型无人值守通信机房多数是采用 TT 供电系统,即机房地网与供电变压器地网间没有导线 直接连通,当机房内出现对地短路故障时短路电流只 能通过地网由大地回流到变压器。按照规范要求,小 型通信机房和10 kV供电变压器地网的接地电阻值应 分别为 10 Ω,故短路电流的回路阻抗一般在 20 Ω左 右,对地短路的电压为220 V,所以机房内发生短路故 障时,实际短路电流也只有十几安。

而小型无人值守机房的电源总开关通常为100 A 左右,因此当站内发生短路故障时,电源开关通常不会 因过流保护而跳闸,极易引发火灾事故。为了确保电 器安全有必要在配电总开关处安装漏电保护器(剩余 电流保护器)。 漏电保护器的工作原理是:当系统内出现了对地 泄放电流时,即判定为短路故障,漏电保护器开始动作 关闭市电开关。但是,由于漏电保护器本身存在较多 的误动作,致使通信机房安装漏电保护器后会产生大 量的市电跳闸故障。

漏电保护器出现误动作的主要原因如下:

(a)防雷器等保护装置工作引起漏电保护器误动 作。机房的配电系统及很多设备内都装有防雷器(过电压保护器)等保护器件,当出现雷电等过压脉冲时会 自动工作,并将这类异常能量通过地网泄放到大地,而 这正好符合了漏电保护器的启动条件,造成机房市电 开关跳闸。

(b)线路、设备出现爬电(电火花)引起漏电保护器 误动作。由于潮湿、漏水、器件质量、线路或设备老化 等原因会造成绝缘下降,故在机房内会偶尔出现爬电 打火等现象,这类故障并不持续,仅发生在特定条件 下,但爬电泄漏的电流却足以推动漏电保护器工作,从 而引起市电跳闸。

(c)误入机房的老鼠、鸟类、昆虫等引起的瞬时短 路等。

( d)开关电源产生多次谐波、电池组充放电产生 的浪涌等。

e)电压不稳造成开关跳闸等。

2.3 零线与火线短路产生的过流跳闸

在 TT 供电系统中,火线对地短路时短路电流不 大,但火线对零线短路时故障电流却可以达到1 000 A 以上,所以市电开关会因过流保护而跳闸。 而在TN供电系统的机房中,不论是对地短路还是 对零线短路,短路电流都是很大的,市电开关会因过流 保护而跳闸。 这类跳闸通常是线路或设备出现故障,必须及时 排除,否则无法恢复机房供电。

3、机房跳闸故障的解决方案

从以上阐述中可以看出: a)在大量跳闸故障中,有85%以上并非是由机房 设备、线路故障引起,而是源于开关的误动作,只需简 单合闸即能排除。 b)开关出现误动作的最主要原因来自漏电保护 器和雷击。 c)对于 TT 供电系统的机房来说,漏电保护器又 是确保供电安全的必备装置。 因此,安装自动重合闸装置就成为最理想的解决 办法,它既可以使由于漏电保护器误动作等原因产生 的跳闸自动恢复,也能确保设备、线路真正出现短路故 障时正确切断供电回路。

4、自动重合闸装置的基本要求

为了确保自动重合闸装置在机房所在运行环境下 正常工作,该装置除了必须具备正确恢复开关的误动 作及可靠切断真实短路故障的能力外,必须对雷电具 有必要的防护能力。 根据目前机房的实际环境情况和投资成本,应该 将现有机房分为2类,这类是需要防护直击雷的机 房,第二类是只需防护感应雷的机房。 这类机房处于暴露环境下,天馈系统(含自身的 直击雷保护装置)未有处于周围大建筑物或其他物 体的直击雷保护装置的保护范围内,或机房市电引入 点的建(构)筑物与机房不是处于同一个联合接地系统。此类机房通常进入的雷电流较小(一般小于20 kA),对 装置的雷电耐受能力要求较低,所以第二类机房的自 动重合闸装置的雷电耐受能力选择 30~40 kA 就能基 本满足要求。

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