核電涉網(wǎng)通信系統(tǒng)安裝經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

王屹錕

（海南核電有限公司 海南昌江）

一、前言

涉網(wǎng)通信系統(tǒng)是電站與電網(wǎng)間進(jìn)行通信系統(tǒng)的總稱，其下還包括多套通信系統(tǒng)，用于完成與電網(wǎng)間人員通信和設(shè)備通信功能，為電力調(diào)度、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化、電能電量（計(jì)費(fèi)、采集等）、計(jì)算機(jī)（網(wǎng)絡(luò)）通信、電視（電話）會(huì)議、生產(chǎn)管理等提供多種信息通道并進(jìn)行信息交換。涉網(wǎng)通信系統(tǒng)承擔(dān)了電站、電網(wǎng)間人員和設(shè)備間的通信功能，是電站正常發(fā)電的必要系統(tǒng)之一，電網(wǎng)對(duì)其系統(tǒng)和設(shè)備的可用率直接進(jìn)行考核。

涉網(wǎng)通信設(shè)備在運(yùn)行過程中的可靠性，與安裝階段關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制有著直接的關(guān)系，因此下文就涉網(wǎng)通信設(shè)備安裝的關(guān)鍵控制點(diǎn)做一闡述。

二、安裝質(zhì)量控制

1.涉網(wǎng)通信系統(tǒng)的防雷和接地保護(hù)檢查

電廠地處熱帶地區(qū)，強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)，因此，防雷是在涉網(wǎng)通信系統(tǒng)安裝過程中首先需要控制的質(zhì)量節(jié)點(diǎn)。在通信系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)上，目前成熟的保護(hù)配置方式為電源系統(tǒng)采取三級(jí)防雷措施，在機(jī)柜外部（即交流線由室外進(jìn)入機(jī)房的入口處）安裝有交流配電系統(tǒng)的第一級(jí)防雷；在系統(tǒng)的交流配電電源處安裝有交流配電系統(tǒng)的第二級(jí)防雷；第三級(jí)防雷主要吸收殘壓，安裝在整流電源的內(nèi)部。由于一般通信電源考慮防雷主要是感應(yīng)雷電流，因此應(yīng)選用相應(yīng)的防雷裝置。通過多級(jí)保護(hù)把外來(lái)的過電流、電壓抑制在安全水平，以保證運(yùn)行中的通信設(shè)備的安全。

涉網(wǎng)通信機(jī)房的接地方式通常采用聯(lián)合接地方式，即工作地和保護(hù)地共用一組接地體。在中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL 548-1994《電力系統(tǒng)通信站防雷運(yùn)行管理規(guī)程》中明確規(guī)定了各類站點(diǎn)的接地電阻要求。具體參數(shù)詳見表1。同時(shí)該規(guī)程對(duì)于通信機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)形接地母線也給出詳細(xì)要求，即通信機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)圍繞機(jī)房敷設(shè)環(huán)形接地母線。環(huán)形接地母線一般應(yīng)采用截面≥90 mm2的銅排。或120 mm2的鍍鋅扁鋼。機(jī)房外應(yīng)圍繞機(jī)房建筑物敷設(shè)閉合環(huán)形接地網(wǎng)。由于以上設(shè)施的施工均在土建過程中完成，因此，在土建安全交接時(shí)需提供相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告。

表1 通信站點(diǎn)的接地電阻要求

2.涉網(wǎng)通信設(shè)備的安裝環(huán)境要求

涉網(wǎng)通信設(shè)備通常安裝在開關(guān)站通信機(jī)房，由于工程施工進(jìn)度緊張，通常設(shè)備的安裝與土建收尾往往交叉進(jìn)行。現(xiàn)代通信設(shè)備均采用集成電路工藝生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境要其較高，尤其是溫度濕度粉塵的要求，否則會(huì)直接影響到設(shè)備的使用壽命。因此通信設(shè)備安裝前，機(jī)房的安裝環(huán)境需達(dá)到以下的要求。

（1）機(jī)房室內(nèi)及外部走廊等土建工程已全部完工，室內(nèi)墻壁已充分干燥，粉刷工作已經(jīng)結(jié)束，門窗、天花板、空調(diào)設(shè)施應(yīng)齊備且工作良好，確保以上設(shè)施無(wú)漏水現(xiàn)象。

（2）消防設(shè)施已經(jīng)安裝完成，采用氣體噴淋的消防系統(tǒng)，其消防管道耐壓試驗(yàn)需在通信設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前完成耐壓試驗(yàn)，確保消防設(shè)施無(wú)漏水現(xiàn)象。

（3）機(jī)房已采用防靜電措施，地板支柱接地良好，且接地電阻和防靜電措施符合要求，地線鋪設(shè)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，機(jī)房的地板承重應(yīng)＞700 kg/m2。

（4）機(jī)房的各種排水管道不應(yīng)穿過機(jī)房，同時(shí)窗戶的設(shè)計(jì)不易采用可開放式設(shè)計(jì)，穿墻的通風(fēng)風(fēng)扇需安裝止回閥或其他防雨水倒灌設(shè)施。

（5）對(duì)于處于一層的機(jī)房，電纜進(jìn)線井需做防水處理，同時(shí)機(jī)房封堵必須嚴(yán)密，防止小動(dòng)物進(jìn)入。

（6）機(jī)房應(yīng)盡量避免陽(yáng)光直射，應(yīng)無(wú)眩光，一般采用鑲?cè)胩旎ò宓娜展鉄簦鶕?jù)機(jī)房的具體條件應(yīng)設(shè)有事故照明或備用應(yīng)急照明系統(tǒng)。

（7）直流開關(guān)電源所用的蓄電池不應(yīng)與通信設(shè)備布放在同一房間內(nèi)，蓄電池間的環(huán)境溫度濕度亦需通過空調(diào)進(jìn)行控制。

3.涉網(wǎng)通信電源的安裝注意事項(xiàng)

通信電源系統(tǒng)是電力系統(tǒng)通信正常運(yùn)行的能量支持，離開電源，一切高科技設(shè)備和裝置都將失去功用，它肩負(fù)著為通信設(shè)備提供交直流供電的重任，是電力通信系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。涉網(wǎng)通信電源通常由交流配電屏、整流模塊、直流配電屏、蓄電池組和監(jiān)控模塊等按照要求組合而成，典型的涉網(wǎng)通信直流電源結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 典型的涉網(wǎng)通信直流電源供電結(jié)構(gòu)

電源設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn)。①兩路交流供電電源需來(lái)自與不同的母線段，并且需有交流電源自動(dòng)切換裝置對(duì)電源進(jìn)行自動(dòng)切換；②涉網(wǎng)通信直流電源采用的是-48 V的直流電源供電，因此直流配電屏直流電源的“正極”在電源側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接地，“負(fù)極”電源側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接壓敏電阻。通信機(jī)房的接地方式通常采用聯(lián)合接地方式，即工作地和保護(hù)地共用一組接地體。因此在接線過程中需避免“負(fù)極”接地的現(xiàn)象發(fā)生。③在蓄電池安裝前，掌握電池安裝和連接的正確方法，規(guī)劃好蓄電池的排列順序，蓄電池的擺放須嚴(yán)格遵照安裝手冊(cè)的要求；電池安裝連接線纜前必須將開關(guān)電源與電池連接的熔絲處于斷開狀態(tài)；安裝電池連接板及連接線纜時(shí)，應(yīng)注意電池的正負(fù)極性，所有螺母和螺栓必須擰緊，避免由于接觸面積小在充放電過程中造成發(fā)熱、打火繼而引發(fā)火災(zāi)；在將蓄電池并入電源系統(tǒng)前，需測(cè)量蓄電池電壓，并將開關(guān)電源的系統(tǒng)電壓調(diào)整到與蓄電池電壓相同才可以合上蓄電池熔絲，避免由于電壓差過大造成打火的危險(xiǎn)現(xiàn)象發(fā)生。④在供電電纜的選擇方面要根據(jù)負(fù)載來(lái)選擇線纜粗細(xì)。直流線纜截面積計(jì)算公式S＞IL/RU，式中S為直流線纜截面積，I為負(fù)載電流，L為電纜長(zhǎng)度，R為電纜材質(zhì)的電導(dǎo)率，U為導(dǎo)線壓降。假設(shè)通信設(shè)備所需電流是30 A，直流開關(guān)電源距設(shè)備30 m，要求導(dǎo)線壓降≤0.5 V，則選擇的銅纜截面計(jì)算 S＞IL/RU=30×30/57×0.5=31.57 mm2所以，上例中的導(dǎo)線應(yīng)選擇35 mm2的銅芯軟電纜。需要注意的是，正負(fù)極的電源線截面積均需一致，且電纜不得有中間接頭。

4.通信電源系統(tǒng)雙重化配置要求

通信電源系統(tǒng)雙重化配置是指在一個(gè)通信站點(diǎn)內(nèi)，設(shè)置2套及以上完整的通信直流電源系統(tǒng)，通過-48 V直流輸出母線分別連接直流配電柜，在直流配電柜形成獨(dú)立雙路電源輸出方式和雙路電源合并成單輸出方式，向站內(nèi)所有通信設(shè)備負(fù)載提供直流電源。在任何情況下通信電源系統(tǒng)雙重化配置應(yīng)具有防止任意一套通信電源系統(tǒng)故障而影響對(duì)整個(gè)通信站通信設(shè)備供電的功能裝置。

通信電源系統(tǒng)雙重化配置的基本構(gòu)成：具有兩路獨(dú)立三相交流輸入和三級(jí)防雷功能的交流輸入；2套具有獨(dú)立控制系統(tǒng)的高頻開關(guān)電源整流柜；滿足通信系統(tǒng)后備時(shí)間要求的蓄電池組；對(duì)通信設(shè)備分路供電的直流配電柜。

電源系統(tǒng)雙重化配置的兩種連接電路方式：方案1，全部分散隔離式，是全部通過隔離二極管對(duì)設(shè)備供電的方式（圖2）。方案2，部分分散隔離式，部分是獨(dú)立兩路向雙電源輸入設(shè)備供電用，部分是通過隔離二極管對(duì)向單電源輸入設(shè)備供電用（圖3）。同時(shí)應(yīng)注意，設(shè)備側(cè)電源盤的端接應(yīng)嚴(yán)格按照進(jìn)出線空開的標(biāo)記端接，禁止將進(jìn)線電源線端接在出線空開上。

圖2 全部分散隔離式供電

5.涉網(wǎng)通信系統(tǒng)站內(nèi)光電纜的敷設(shè)注意事項(xiàng)

站內(nèi)光電纜布放路由應(yīng)符合施工圖紙規(guī)定，電源線槽道與設(shè)備光纜、電纜（音、數(shù)）槽道應(yīng)盡可能分走道布放，如果只能在同一走道內(nèi)布放，電源線與電纜光纜的間隔應(yīng)＞50 mm，槽道內(nèi)光纖連接線拐彎處的曲率半徑≥38～40 mm。光纖連接線在槽道內(nèi)應(yīng)加裝套管或線槽保護(hù)，無(wú)套管保護(hù)部分宜用活扣帶綁扎，扎帶緊松適度。架間光纜電纜兩端必須有明顯標(biāo)志，插接部位應(yīng)緊密牢靠，接觸良好，插接端口不得折斷、彎曲，架間電纜布放畢應(yīng)進(jìn)行整線，綁扎平直整齊，電纜不得有中間接頭。

圖3 部分分散隔離式供電

三、總結(jié)

涉網(wǎng)通信設(shè)備安裝質(zhì)量的好壞，直接影響著電廠發(fā)電后發(fā)電量等重要數(shù)據(jù)的傳輸，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，需要予以足夠的重視。通過總結(jié)整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程的經(jīng)驗(yàn)，為今后相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)提出良好的建議，有效的將項(xiàng)目實(shí)施過程中的經(jīng)驗(yàn)傳承下去。