机房供电安全及防雷技术交流材料PPT.ppt

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1、1,机房供电安全及防雷技术,网络部2011年8月,2,透过故障看机房供电安全,“1234”、“21”查防雷,提纲,接入网因地制宜保供电,3,透过故障看机房供电安全低压配电,故障案例一：青海海南州低压配电开关故障,2、故障过程还原11月25日23：20，海南州低压配电输出开关损坏导致开关电源无市电输入、蓄电池放电；由于机房搬迁，新机房无动环监控，监控人员无法发现蓄电池放电。4：29 蓄电池放电终止，青海海南州通信全阻；5：20 电源维护人员到达现场：经测量变压器、低压母线正常；通信用配电屏1600A空气开关无输出，分合后故障依旧判断为开关损坏；6：30 开关更换完毕，开关电源运行正常，设备逐步重

2、启；6：36 西宁BR2至海南AR2链路断开告警恢复；6：40 XNGS3至海南MGW M3UA局向不可达告警恢复，业务恢复正常；海南AR1第一次重启失败，7：24二次重启恢复正常。,1、故障现象及影响2009年11月26日青海省海南州通信全阻,4,透过故障看机房供电安全低压配电,故障案例1：青海海南州低压配电开关故障,3、故障经验教训我省绝大部分低压配电均采用施耐德、ABB开关，器件本身质量较好，但配电系统柜体成套水平参差不齐，经常出现因工艺水平问题导致的开关不能合闸。（建议在第通信枢纽楼配电系统建设时高度重视高低压成套工艺质量）我省采用大量的电缆进线配电，老化电缆的检测、维护是工作的重点。

3、随着负荷增大，采用母线馈电已成趋势，但我省早期质差母线故障不断，值得重点关注。动环同步监控与重要电源设备双路输入也需现网常态化核查。,5,透过故障看机房供电安全直流供电,故障案例二：湖南长沙东风路开关电源故障,2、故障过程还原7月5日16：01长沙东风路中兴开关电源监控模块故障，100A模块限流30A输出，蓄电池组放电；长沙动环LSC出现开关电源负载电压为“0”告警；省监控中心CSC因将EOMS派单模块、集团接口程序部署在值班终端上，终端死机，省中心未发现告警也未派单及上送集团；17：59 长沙公司动力值班人员未经核实，认为为无告警，对告警进线了屏蔽，省监控终端重启后未收到告警；7月6日 2：

4、41 动环产生蓄电池低告警，省中心自动派发4张EOMS工单，长沙分公司无人接单处理；7：29 长沙CSGS03 出现电源告警；8：34 电源维护人员到达现场，但无法恢复整流模块的限流；9：01 长沙CSGS03退服；,1、故障现象及影响2011年7月6日湖南长沙CSGS03退服,6,透过故障看机房供电安全直流供电,故障案例二：湖南长沙东风路开关电源故障,2、故障过程还原9：50 电源恢复，设备重启；10：04 业务恢复。,3、类似故障：2010年12月19日贵阳乌当开关电源故障5：27 贵阳乌当机房一套艾默生开关电源欠压告警；6：12 值班人员到达现场：市电正常，开关电源模块无输出；7：05

5、电源维护人员到达现场：判断为整流模块故障，输出电压已降至46.8V；7：50 HSTP1、GYHLR3、ZYIHLR4、ANSHLR3、DUYHLR3、KLIHLR3、BIJHLR2、GYGS1、GYGS5、GYGS6、GYDS2、GYDS3、GYDS5退服，贵阳中断基站220个；9：04 复位开关电源监控模块后，整流模块恢复输出，设备重启；9：50 所有业务恢复。,7,透过故障看机房供电安全直流供电,故障案例二：湖南长沙东风路开关电源故障,4、故障经验教训设备故障后重要的处理原则是“先抢通、后抢修”，先恢复供电，后分析故障原因；开关电源监控模块故障限流输出处理方法见2011网214号文；动环

6、系统重要应用程序严禁部署在监控终端上；动环系统必须有声光告警；机房、传输节点的市电停电、高温、烟感、水浸等重要告警以及地市基站大面积停电，除系统自动派发EOMS工单外，网管中心监控值班人员必须电话通知相关地市值班人员并进行督办。,8,透过故障看机房供电安全配电末梢,故障案例三：湖南娄底直流熔断器故障,2、故障过程还原四楼直流柜输入来自三楼、五楼两套不同开关电源，熔断器为250A；随着设备不断增加，负载电流达400A，由于两套电源存在电压差导致电流不能均分，1个熔断器长期过载运行熔断，导致另一路250A熔断器也熔断；5：29 熔断器熔断，所有负载断电；5：52 更换成2个500A熔断器，恢复供电

7、；7：43 业务全部恢复。,1、故障现象及影响2008年11月19日5：28湖南娄底LDGM02，1个关口局LDDM02，4个CE，1个BSC，1个AR退服,9,透过故障看机房供电安全配电末梢,故障案例三：湖南娄底直流熔断器故障,3、故障经验教训严禁两套开关电源以任何形式长时间并联运行；主用、备用熔断器容量必须至少为正常负荷的1.5倍，设备加电必须经过审批；全省700多个楼层配电柜、列头柜是日常维护的盲区，压降、温升测量、连接螺丝紧固、电缆线径、熔断器容量与负荷匹配检查必须纳入日常维护工作中。,10,透过故障看机房供电安全UPS,故障案例四：内蒙古呼和浩特UPS故障,2、故障过程还原8：28

8、监控发现5楼电力机房烟感告警，通知相关人员；8：30 相关人员到达现场：发现I组UPS一号机内部起火，灭火期间，UPS设发生炸裂（电容），因火势扩大，系统保护自动停机，输入、输出和电池开关跳闸；内蒙古行业网关、梦网网关退服；8：33 火势被扑灭；8：45 将故障单机脱离并机系统后，检查系统二、三号机后，进行重新启机操作，设备启来后，又出现设备非正常告警，并立刻停止启机操作；9：08 检测二、三号UPS旁路功能正常后，闭合UPS手动旁路开关，直接由市电为负载供电；9：15 业务恢复。,1、故障现象及影响2009年5月22日8：30内蒙古行业网关、梦网网关退服，所有本地、全网SP业务断连，本地EC

9、和全网EC所有业务中断,11,透过故障看机房供电安全UPS,故障案例四：内蒙古呼和浩特UPS故障,3、故障经验教训双电源模块设备两路电源必须来自不同的独立UPS系统；主备用关系的网元电源来自不同的独立UPS系统；单电源网元根据主备关系采用不同UPS供电或者不同功能网元供电大容量UPS滤波电容长期工作在高温、负荷下容易老化，甚至爆裂，每3年必须进行停电检修，再根据情况进行电容更换；UPS后备电池故障也是UPS系统故障的另一主要原因，蓄电池的维护是UPS日常维护的重要工作；2008年广西UPS后备电池故障曾造成大量网元退服。,12,透过故障看机房供电安全传输节点停电,故障案例五：某地市传输节点停电

10、故障,2、故障过程还原4月4日23时某地市传输节点市电停电，由于8KW固定油机容量太小且出于故障状态油机未能发电，节点未安装动环监控系统值班人员无法获得停电信息；4月5日11：20 相关人员到达现场：发现为市电停电，蓄电池放电终止；11：50 尝试使用固定油机失败，调度应急油机；12：29 应急油机供电，但容量较小，电压不稳；12：55 大型应急油机开始供电；13：25 业务全部恢复。,1、故障现象及影响2011年4月5日10：47 129个GSM基站退服,13,透过故障看机房供电安全传输节点停电,故障案例五：某地市传输节点停电故障,3、故障经验教训新建机房节点、新安装设备必须已是否纳入动环监

11、控作为设备入网的前提条件；2008年12月10日，内蒙古公司呼和浩特机房新建开关电源系统未纳入动环监控，交流电缆虚接熔断，致使蓄电池放电终止，导致软交换8个server退服。油机工作时排出的一氧化碳等废气大量吸入人体会会产生中毒，油机应发电应放置在基站外，并做好遮挡防雨雪侵入；如基站外无法放置，只能在室内发电时，应开启门窗，将发电机放在门口排气管朝室外，保持室内通风；合理利于开关电源的限流及直流油机的并机工作原理，重点开展GSM/TD/WLAN共站等高负荷基站的应急供电演练。,14,透过故障看机房供电安全,“1234”、“21”查防雷,提纲,接入网因地制宜保供电,概念澄清1、远端接入设备供电保

12、障高压直流远供，需因地制宜2、高压直流远供综合光缆,需关注远端接入设备供电保障方案分为：近端远供方案、远端就近方案1、近端远供方案：高压直流远供设备必须有完善的保护及监控功能，每路输出之间必须相互隔离，每路输出电压、电流均能监控；如采用综合光缆必须有明显的标识并建议明敷（尽量不走管道）。2、远端就近方案：小型开关电源或UPS必须纳入动环监控，需考虑恶劣环境下蓄电池的使用寿命。,接入网因地制宜保供电,15,1、尽量利用周边宏站或室分的直流电源（近端）对远端接入设备进行远程集中馈电，小于90米时可直接供电；但超过150米时线缆投资将快速上升。,2、在宏站或室分等近端直流电源处安装直流升压设备（如：

13、62V、280V）对远端接入设备进行远程集中馈电（280V需降压）。,16,接入网因地制宜保供电直流供电,3、在远端接入设备处就近安装小型直流后备电源进行馈电。,4、利用ONU、以太网交换机对AP进行POE正向馈电。现在也有利用用户端设备进行反向馈电的案例。,17,接入网因地制宜保供电直流供电,1、在宏站或室分近端直流电源（近端）处安装逆变器对远端接入设备进行远程集中馈电。,2、在宏站或室分等近端直流电源处安装直流升压设备（如：280V）对远端接入设备进行远程集中馈电（少量设备不支持，需加逆变模块）。,18,接入网因地制宜保供电交流供电,3、在远端接入设备处就近安装小型电源设备进行馈电：传统小

14、型UPS、小型直流电源逆变模块一体化20V锂电电源。,19,接入网因地制宜保供电交流供电,1、安装在近端的直流升压设备（含逆变器）通过通信接口直接接入本地进行监控DC62V:需监控变换器的输入、输出电压、电流等。DC280V:需监控变换器的输入及各路输出电压、电流等。AC230V:需监控逆变器的输入、输出电压、电流等。,2、安装在远端的小型开关电源（含UPS）的监控对于施工方便的，直接通过RS485传输方式，纳入近端机房进监控，最大距离可达1200米。如远端能提供2M电路则通过传统方式进行动环监控。如远端无法提供2M电路的光纤拉远，可考虑利用光缆剩余纤芯进行传输，将远端电源设备纳入近端机房进行

15、动环监控；如采用光协议转换器则稳定性较差。通过在远端安装短信/GPRS Modem,在监控中心安装相应接收设备纳入动环监控：安装简单，施工方便，但增加SIM卡管理成本，同时可靠性较差。如该开关电源或UPS设备不支持直接进行短信/GPRS通信时，还需增加采集设备，成本较高。,20,接入网因地制宜保供电动环监控,1、为方便施工，采用综合光缆（光缆中含电源线）时必须考虑线缆安全并有醒目的安全提醒标识。2、直流升压设备必须提供远端漏电、短路、过载自动关闭输出及防雷等保护功能，近端模块必须有冗余备份，如输出多路时各路之间必须隔离，具备通信接口并能监测每路输出电压、电流。3、电源线穿越户外使用时需在电缆两

16、端加装防雷单元。4、安装小型开关电源及UPS时必须纳入动环监控，环境较差时蓄电池寿命较短、且需综合考虑传统小型UPS故障率高等因素。5、通过交换机对AP进行POE供电时，单个AP功率不能超过13W，距离不能超过100米（五类双绞线），若交换机下挂多个AP时必须考虑POE输出功率，以免过载。6、GSM900/DCS1800/TD/WLAN共站或近端集中安装远供电压设备时必须对原有电源进行扩容，并考虑应急供电方式。,21,接入网因地制宜保供电选择原则,22,透过故障看机房供电安全,“1234”、“21”查防雷,提纲,接入网因地制宜保供电,23,雷电现象：含水蒸气的气流运动形成雷云，当雷云中某一电荷

17、密集处的电场强度达到2530KV/cm时，就会向地表产生先导放电，并由于电荷中和而形成强大的放电电流，即雷击电流。直击雷：闪电直接击在建筑物、大地或其它物体上，产生电效应、热效应和机械力。雷电感应：闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。电磁感应：由于雷电流迅速变化在其周围产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。,“1234”、“21”查防雷基础知识,24,感应雷在雷电能量上远小于直接雷,约为直接雷的1/20，但由于其近地面的影响范围和几率都相当大，其实际危害远大于直接雷。感应雷产生很高的感应过电压，是损坏通信设备的直接原因。,“1234”、

18、“21”查防雷基础知识,25,各主要省、市的年平均雷暴日：江西属多雷区,“1234”、“21”查防雷基础知识,26,基站防雷区的划分的参考结构,“1234”、“21”查防雷基础知识,27,人身安全防护,1、雷雨时，应留在室内或汽车内并关好门窗。2、出现雷电时，在室外不要站在高大建筑物、电杆、大树下，以及空旷地带避雨。不要把金属器件扛在身上，更不能奔跑。不要在水面停留，如正在划船，则应赶紧上岸。在室内要尽量远离电线、广播线、电话线、水管等容易引起雷电波入侵的物体，打雷时最好不要使用电话。3、雷雨到来之前，关好门窗，避免因室内湿度大而引起导电效应。4、雷击时如果作业人员孤立地处于暴露区并感到头发竖

19、起时应立即双膝下蹲、向前弯曲、双手抱膝。5、雷击时，应寻找有防雷保护的建筑物、构筑物的地方掩蔽。,“1234”、“21”查防雷基础知识,28,防雷原则：雷电泄流与限压,雷电防护的不二法则：泄流与限压（1）接闪（2）均压（等电位）（3）联合接地（4）分流（5）屏蔽（6）躲避,“1234”、“21”查防雷基础知识,29,“1”个地网,联合接地系统：由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成，当变压器设置在机房外，且距机房地网边缘30m以内时，变压器地网与机房地网或与铁塔地网之间，应每间隔35m相互焊接连通（至少有两处连通）,以相互组成一个周边封闭的地网。,“1234”、“21”查防雷“1234”法,30

20、,接地系统：接地线、接地汇流排、接地汇集线、接地引入线以及接地体的总称。接地电阻：移动通信基站所在区域土壤电阻率低于700m时，基站地网的工频接地电阻宜控制在10以内；当基站的土壤电阻率大于700m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应20m，并在地网四角敷设2030m的辐射型接地体。不提倡使用降阻剂及高效接地棒之类的产品降低接地电阻。,“1234”、“21”查防雷“1234”法,“1”个地网,31,铁塔避雷针雷电引下线应远离机房一侧与地网相连,接地引入线与地网的连接点还应避开避雷针、避雷带引下线及或铁塔塔脚，其间距应大于5m，条件允许时，宜取1015m。接地线布放时应尽量

21、短直，多余的线缆应截断，严禁盘绕。,“1234”、“21”查防雷“1234”法,“2”块地排：室内接地排、室外接地排,32,低压电力电缆应采用铠装层的电力电缆或护套电缆穿钢管埋地引入机房，其长度不宜小于50m（对于少雷区和雷暴强度较弱的地区可酌情减少，当变压器高压侧已采用电力电缆时，低压侧电力电缆长度不限），并做好两端接地。当电力线路终端杆离机房较近时，可将电缆环绕机房或空旷区域迂回埋设。,“1234”、“21”查防雷“1234”法,“3”根入户线：市电引入线,33,应将光缆金属体和光缆终端盒内专用接地母排妥善连接，同时将该接地母排直接与室外馈线接地排相连，布放的接地线截面积宜不小于35mm2

22、。若与馈线接地排距离较长（大于2m），也可与室内接地汇集线就近连接。光缆金属体专用接地母排应与光缆终端盒体和机架内金属体进行电气隔离。,光缆加强芯未接地,“1234”、“21”查防雷“1234”法,“3”根入户线：光缆,34,铁塔上架设的馈线及其它同轴电缆金属外护层应分别在天线处、离塔处以及机房入口处外侧就近接地；当馈线及其它同轴电缆长度大于60m时，宜在铁塔中部增加一个接地点，接地连接线应采用截面积不小于10mm2的多股铜线。,“1234”、“21”查防雷“1234”法,“3”根入户线：馈线,35,交流配电箱、开关电源柜、综合柜、非带电金属体（室内走线架及设备机壳）等室内所有设备机壳用16m

23、m2铜导线连接至室内排。,“1234”、“21”查防雷“1234”法,“4”类机房内设备等电位连接,36,“1234”、“21”查防雷“1234”法,基站防雷“1234”法检查表,37,1、对沿低压交流线路进入机房的雷电流防护，应优先采用电缆埋地引入机房的方式。对特殊原因电力电缆无法埋地或埋地长度不够，可视情况选用电源SPD。2、交流电源系统的雷电过电压保护应使用分级保护。3、在使用分级保护时，各级浪涌保护器之间应保持必要的退耦距离或增设退耦器件，以确保各级浪涌保护器协调工作。氧化锌SPD之间与氧化锌SPD之间退耦距离（电缆长度）应不小于5m。4、交流配电系统的限压型浪涌保护器，其标称导通电压

24、宜取Un2.2U（U为最大运行工作电压）。5、在电源SPD的引接线上，应串接保护空开（或保险丝），防止SPD故障时引起系统供电中断。保护空开（或保险丝）的标称电流不应大于前级供电线路空开（或熔断器）的1/1.6倍。6、电源用第一级模块式SPD应具有劣化指示、损坏告警、热容保护、过流保护、遥信等功能，并可根据实际需要选择雷电计数功能。7、严禁将C级40kA的模块型SPD进行并联组合作为80kA或120kA的SPD使用。8、间隙型或间隙组合型保护器不得在通信局（站）使用。9、SPD电源引线与接地引线均不宜超过1m，应以最短、直路径接地。,“1234”、“21”查防雷SPD选用,“1234”、“21

25、”查防雷“21”法,接入网防雷接地存在的问题,接入网防雷接地存在的问题,“1234”、“21”查防雷“21”法,40,“1234”、“21”查防雷“21”法,“2”块接地排,光缆交接箱内必须设置1个简易接地排，供光缆加强芯及交接箱保护接地，接地排必须用不小于25mm2铜线与接地体相连，且使用压接端子进行紧固,41,“1234”、“21”查防雷“21”法,“2”块接地排,接入设备安装箱内必须设置2个简易接地排，即1个设备保护接地排、1个光缆防雷接地排。两个接地排须物理隔离，设备保护接地排与箱体外壳妥善连接，光缆防雷接地排必须与箱体绝缘，绝缘厚度不等低于8mm。设备保护接地排和光缆防雷接地排必须用

26、不小于25mm2铜线分别与同一个地网有效连接，连接点在同一地网上的间距离不小于5米；当无法提供两路接地或处于雷害频发地区时，防雷接地排和保护接地排可用光缆隔离器连接,42,“1234”、“21”查防雷“21”法,“1”个地网,直接新建地网 利用建筑物的原地网作为地网 用建筑物大楼地埋的金属管道作为接地装置（但不得使用燃气管道）,43,“1234”、“21”查防雷“21”法,接地要求,光缆交接箱内为无源设备，光缆加强芯及箱体外壳必须与接地排相连。接入设备安装箱侧的光缆加强芯必须与箱体内防雷接地排进行接地连接，接入设备安装箱外壳及设备的保护接地必须与箱体内保护接地排进行接地连接。从光缆中剥出的加强芯，用胶带包缠好剥离处，加强芯裸露长度不超过其接地螺母两侧5mm。接地线需使用不小于2.5mm2铜线，且使用压接端子进行紧固；接地线以最短、直路径接地，其接地线应避免出现“V”形和“U”形弯，连线的弯曲角度不得小于90。多个接入设备保护接地端子不得复接。对于接入设备电源线、网线跨楼并在户外架设的，或频繁遭受雷击的接入设备建议在设备电源端口、数据端口加装不小于8KA（8/20us）的防雷单元；防雷单元接地线以最短、直路径接地，其接地线应避免出现“V”形和“U”形弯，连线的弯曲角度不得小于90。,44,敬请批评指导！,