(国网河南方城县供电公司 河南方城 473200)
摘要：PCM综合业务接入设备：是在E1传输通道或光纤传输通道上传输N×64K数据业务（V35或以太网数据）的同时可传输8路64K话音、2路RS232数据业务的复用传输设备。PCM综合业务接入设备采用独立式结构，通过将10/100Base-T以太网、话路、V.35、V.24等复用在一个E1传输，适合于通过光纤、微波、DDN专网等信道将接口的工作距离进行延伸。
关键词：通讯、设备、故障。
一、具体问题描述
目前，我局通讯以租用移动2M通道，配套PCM综合接入设备来实现电力生产中的远动数据、调度电话、视频监控、营销MIS、办公OA等业务的传输。在实际运行中，PCM综合接入设备故障率直接影响到所有业务中断情况，因此，降低PCM综合接入设备的故障率就能有效减少电力生产中的业务中断次数。
二、原因分析
电力通信职责是为电网安全控制、继电保护、调度自动化和生产管理系统提供多种信息通道，《河南省电网标准通信站考核评定标准》要求通信主设备故障率≤3%。随着技术进步，通信设备本身故障明显下降，但由外部因素造成通信设备故障居高不下，据省电力通信调度部门统计考核：本部门电力通信设备故障率为8%。
小组对2014年到2015年期间出现故障的PCM综合接入设备进行了分类统计，通过查阅运行情况记录、运行时环境温度、天气情况以及设备损坏的准确时间，分组查找，损坏的具体原因：累计过电压占73%；电源故障占8%；接触不良占5%；设备老化占8%；操作使用不当占3%；其他3%。
从以上分析中发现：
A、由于大规模集成电路等科技含量高的元器件在通信PCM设备中大量应用，设备元器件自身内在故障明显下降，但其工作电压低，抗干扰能力差的弱点，在电网强电磁场环境下更易暴露，使外界因素对设备危害造成故障逞逐年上升趋势；
B、当变电所附近出现雷电，瞬间强大的过电压、过电流和电磁感应往往使常规的防雷保安器失去保护作用，同时危害多台通信设备，造成设备大面积损坏的恶果；
C、在2011年度调查周期内雷电过电压造成通信设备故障台次占设备总故障台次72%以上，影响了电力系统通讯的安全畅通。
分析结论：通过以上分析，我们得出雷电过电压是电力通信PCM设备故障率居高不下的症结所在！
通过对先进局的学习了解，同行局通过对PCM综合接入设备防雷措施的全面改造和完善，以及接地网和接地系统的改造，加装信号通道防雷器，使雷电对通信PCM综合接入设备的损坏降至0-2次。
我局目前正在进行集控中心及无人值守站的建设，由于PCM综合接入设备传送的电力系统运行的实时数据和信息极为重要，通信设备的损坏将直接危及电网安全稳定运行，为了保证集控中心及无人值守站的建设的顺利进行，我们需要把通信设备的雷击故障降到最低。
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三、对策实施
我们从人、机、料、法、环五个方面分析了造成通讯PCM综合接入设备出现雷击故障的原因，并进行了全面的分析讨论得出主要原因有：1）设备电源系统引入雷害；2）设备信号系统引入雷害。次要原因有：1）通讯设备雷电危害培训不足；2）安装人员素质差；3）设备机壳没有接地；4）考核不严；5）设备机房接地电阻高；6）设备厂家无资质。
根据找到的主要原因制定了详细的对策并加以实施：
实施一：阻断雷电过电压通过设备电源系统进入设备
1）完善通讯电源接地网
在机房下铺高活动地板（静电地板），用铜芯线（16mm2）与汇流排连接。机房（配线槽）也做好连接，在机房与汇流排连接，机房采用共用接地。经测试电阻小于4欧。
2）安装低压电源防雷器
电源防雷器包括电源防雷模块、电源防雷箱、电源防雷插座等，能在最短时间内释放电路上因雷击感应而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，降低设备各接口间的电位差，从而保护电路上的设备。经大电流测试，电源防雷器工作正常。
3）引入直流48V电源，更换交流220V PCM设备为直流48V设备
对PCM设备供电系统进行改造，把PCM设备交流220V电源改为直流48V电源，降低了设备供电电压，同时直流48V电源是通过直流变换装置转换而来，在装置前配有电源防雷器，增加了一道电源防雷，大大降低了电源系统雷害对设备的危害。
结论： 今年七月份，没有改造的26台PCM设备发生电源雷害故障1台次，而改造过的50台PCM设备发生电源雷害故障为0台次。并对改造后的设备进行了高压试验，没有发生高电压引入事件的发生，起到了良好的效果。
实施二：阻断雷电过电压通过设备信号系统进入设备
1）完善通讯设备接地网
对PCM设备建设独立接地网，各机柜和PCM设备都用铜线连入接地网。经测试电阻小于2欧。
2）在PCM通讯设备上安装光电隔离信号防雷器
在PCM信号接口处安装光电隔离模块。光电隔离模块串联在被保护PCM设备与信号通道之间；防雷器的输入端(IN)与信号通道相连，输出端(OUT)与被保护设备相连并紧靠被保护设备安装，不能接反；把防雷器的接地线与防雷系统接地排可靠连接，接线越短越好，最长不超过1m。信号防雷器使用、维护定期对防雷器进行检查，特别是在雷雨季节前及整个雷雨期。
结论：八月份发生了几次雷电天气，小组成员在此期间对PCM设备进行了运行测试，设备运行正常，未发现因雷电过电压造成的设备故障现象。
四、效果
我局现有PCM设备109台，对策实施后我们对2015年6月到10月期间损坏的PCM设备进行了分类统计得出平均故障率为2%。遭受雷击已经不是导致PCM设备故障的主要原因，通信设备运行稳定性有了很大提高。经统计，我局通信PCM设备平均故障率降低到2％。
论文作者:杨娟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/23
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