遠程供電產品的安全檢測方法研究

摘 要:隨著網絡建設的深度覆蓋，對某些本地供電困難的地區，遠程通信技術的應用能夠有效解決難題，但國內對于遠程供電產品的安全性要求存在缺失。本文在通信設備安全通用要求的基礎上提出了專門針對遠程供電產品的安全要求及檢測方法，并考慮防雷擊性能要求，由此全面評估產品的安全性。

關鍵詞:遠程供電 安全要求 RFT電路(遠程供電通信電路) 防雷擊性能

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0117-02

1 引言

隨著現有網絡建設的日益擴張，深度覆蓋成為網絡進一步發展的趨勢，在某些偏遠的覆蓋盲區，本地供電的巨大費用或可靠性問題，使得此類地區的建站需求成為一個難題，而采用遠程供電技術成為解決問題的一種重要方式，此技術的重要特點是通過信號線從局端供電設備傳輸信號耦合電力到遠端的接收設備。傳輸中為了減少線路阻抗損耗大都采用高壓輸出，而在遠距離大功率傳輸中的高電壓電流會產生安全性的問題。

在我國遠程供電產品方興未艾，現在國內尚未有針對遠程供電設備的強制性國家標準，本文針對信息技術類特殊產品即遠程供電產品的國家標準制定，提出了遠程供電通信設備來自通信網絡的能量、接觸帶電零部件、維修人員接觸區內的防護、受限制接觸區的防護、互連設備的安全設計要求、通訊網絡的連接要求、遠程通信線路的限壓及限流要求，并考慮到遠處供電產品的特殊性，首次系統性地提出了防雷擊性能要求，解決了遠程供電通信設備的安全設計這些關鍵的評價技術要求和技術難點。

2 遠程供電產品安全檢測方法研究

遠程供電產品屬于信息技術設備的一種，可在《信息技術設備的安全》標準中檢測方法的基礎上進行資源整合，搭建遠程供電產品的平臺，基本能完成遠程供電產品的安全檢測方法研究。RFT電路即遠程供電通信電路是指在設備內部，預定通過通信網絡供電或接收通信網絡直流電源的次級電路。該通信網絡的電壓限值高于TNV電路，并且可能包含來自通信網絡的過電壓。RFT電路的兩種可替換的類型，RFT-C電路和RFT-V電路，反映了世界上不同地區的滿意經驗。RFT-C電路是指作了適當設計和保護的RFT電路，代表懸浮電路，使得在正常工作條件和單一故障條件下，電路中的電流不超過規定值。RFT-V 電路是作了適當設計和保護的RFT電路，代表平衡電路，使得在正常工作條件和單一故障條件下，電壓受限并且接觸的可觸及區域受限，正常工作和單一故障條件下的限值需滿足要求。

2.1 一般要求檢測方法

（1）防火(來自通信網絡的能量)。

大多數著火的引燃由于能量危險引起，信息技術設備包括TNV通信設備規定的可給出的能量不超過15VA，但是在遠程供電設備中，由于網絡線路的過電壓過電流的存在，僅僅15VA的限值基本沒有現實意義。應考慮利用防護防火外殼進行著火保護。對于RFT系統，局端設備由本地電源供電，可能不適用防火防護外殼的條件是:由受限制電源供電，安裝在可燃性等級為V-1級材料上的二次電路中的其它元器件。遠端設備可能承受來自通信網絡的過電壓過電流，需使用防火防護外殼。

（2）操作人員接觸區(接觸帶電零部件)。

設備在結構上應有足夠的保護，以防止在操作人員接觸區域接觸RFT-V電路的裸露零部件。這些要求對設備插好電線并正常工作時的任何位置都適用。防護可通過絕緣或安裝防護裝置或使用連鎖開關來實現。

（3）維修接觸區內的防護。

維修人員在對線路進行日常維護時，有可能會無意觸碰到遠端供電線路和屏蔽接地線。但由于是直流遠端供電，輸出端是對地懸浮的，線路上傳輸的是直流電壓，在因為某種原因造成單一故障的情況造成某一極性的線路對地發生短路時，同時觸摸另一極性的饋電線和屏蔽線才可能造成觸電事故。在維修接觸區內，RFT電路的裸露零部件應作適當的安裝或防護，以避免對SELV電路或對TNV電路的意外短路。

（4）受限制接觸區的保護。

安裝在受限接觸區的設備，除非用試驗指接觸RFT電路的裸露零部件是允許的，否則對操作人員接觸區的要求適用。涉及能量危險的裸露零部件應適當安置或隔離防護，以使得導電材料無意橋接在裸露零部件的情況不可能存在。通過檢查和測量檢驗是否合格。在確定無意識的接觸是否可能發生時，應考慮是否需要通過或靠近這些裸露零部件。

（5)設備的互聯。

對于RFT電路之間的互聯，供電設備中的RFT-C電路只能與其它設備中的RFT-C電路連接。供電設備中的RFT-V電路只能與其它設備中的RFT-V電路連接。因此連接在一起的電路或者全部是RFT-C電路或者全部是RFT-V電路。

2.2 RFT-C電路試驗方法

（1)正常條件下的試驗，試驗電路見圖1，局端和遠端設備采用連接線連接。

——終端負載為全負載狀態時，電流表A1的穩態電流不應超過直流60mA。

——通信網絡供電的RFT-C電路中，非接地端一極導體對地穩態電流不應超過直流2mA(K1閉合，接入電阻為2000Ω±2%的R1測試漏電流)。

——在線纜額定電壓已知情況下，V1電壓不超過線纜的額定電壓值，但最大不能超過1500VDC;或者，如果通信網絡的配線沒有規定額定電壓，V1電壓不超過800VDC。

（2)在單一故障下的試驗，試驗電路見圖2，局端和遠端設備采用連接線連接，K1、K2為開關，R1為2000×(1±2％)Ω電阻，R2為350×(1±2％)Ω電阻。在全負載情況下，(全開路負載)分別做如下試驗。

——K1閉合，K2開路，2s后試驗流過R1的電流，不得超過25mA。

——K2閉合，K1開路，2s后試驗流過R2的電流，不得超過60mA。

并且以上2種情況下，A1的電流不得超過圖3中相應的限值。

（3)一根線纜對地的試驗。

試驗電路見圖4局端和遠端設備采用連接線連接，K3為開關，R3為2000×(1±2％)Ω電阻。在全負載情況下，做如下試驗。

——K3閉合，2s后試驗V1電壓，不得超過繞線的額定電壓或直流800V。

——K3閉合，10s后試驗流過R3的電流，不得超過25mA。

并且以上2種情況下，A1的電流不得超過圖3中相應的限值。

2.3 RFT-V電路試驗方法

（1)正常條件下的試驗，試驗電路如圖5所示。

——全負載情況下，整個通信網絡中，V1、V2不超過140VDC;當超過140VDC時，必須提供監測和控制設備，用于限制對地電流和線對線電流，但最高電壓不應超過200VDC。

——全負載情況下，1s后最大功率不過100W，全負載情況下，線對最大穩態電流不超過線對額定值，若采用線對沒有規定額定電流，則最大穩態電流不超過1.3A。

（2)在單一故障下的試驗，試驗電路如圖6所示，R4為5000×(1±2％)Ω電阻。任意一對線掛接R4進行測試，其它線對均為空載，測試所有線對上的電壓。

——在200ms內任意線對之間、線對地的電壓，需滿足IEC60950圖2D的曲線。

——在200ms后任意線對之間、線對地的電壓，需滿足正常工作條件下的要求。

（3)一根線纜對地的試驗，當一極導體接地時。

——另外一根導體的開路電壓200ms后不得超過RFT-V電路最大電壓，且滿足正常工作條件下的要求。

——當RFT-V電壓超過140V時，測試圖如圖7，R1為2000×(1±2％)Ω電阻。在全負載情況下電流表A3的電流不得超過圖3中相應的限值，且10s后不得超過10mA。

3 遠程供電產品的防雷擊性能要求

直流遠端供電產品作為電信終端產品的特殊種類需要具備雷擊防護能力。在進行雷擊防護過程中，需要考慮到保護電路和遠端供電設備之間產生的相互影響并盡量避免。若單獨采用放電管進行雷電防護，由于電容量在皮法數量級，在工作電流線對較大的遠端供電設備中，擊穿后有產生續流效應的可能，使放電管機床后不能及時斷開，進行影響保護效果。如果單獨采用壓敏電阻進行雷電防護，由于電容值較大，可及時對地形成泄放電流，當同時也會破壞遠端供電設備的對地懸浮特性，形成新的安全隱患。因此一般設備采用壓敏電阻和放電管結合的組合防雷保護電路。

通過模擬雷擊沖擊即模擬線路設施或線路設施附近遭受雷擊所引起的對設備(局端設備和遠端設備)的沖擊，檢測遠程供電設備的防雷及安全防護能力。對于許多大功率長距離傳輸的局端設備和遠端設備為外置設備，防雷擊試驗應設置被測樣品環境為暴露環境，針對局端和遠端設備不同的端口施加不同波形及相應的電壓幅值的沖擊電壓，檢測產品的終端設備防雷擊性能以及來自網絡的過電壓過電流的抗電性能。本文主要參照YD/T993-2006的防雷擊參數設置要求對遠程供電產品進行了防雷擊模擬實驗。

4 結語

在目前我國尚未建立遠程供電通信設備安全檢測標準，并且國內尚無完全能覆蓋遠程供電通信設備檢測能力的試驗室，本文建立了遠程供電通信設備安全性檢測方法，特別針對遠程供電產品考慮了其防雷擊的要求，解決了搭建遠程供電通信設備安全性檢測測試系統的技術關鍵問題。

參考文獻

[1]IEC 60950 Information technology equipment safety.

[2]YD/T1817-2008通信設備用直流遠供電源系統.

[3]YD/T 993-2006電信終端設備防雷技術要求及試驗方法.

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