新型遠動裝置101通道串口線駁接器的研制與應用

陳嘉俊

基于遠動裝置101通道串口線長期以來沒有可靠、穩定的接線方式，以及設備用于連接遠動裝置與調度數據網，本文提出一種新型遠動裝置101通道串口線駁接器，其能夠解決存量較大的101通道串口線連接易斷、運維困難的問題。在全電網推動智能運維的大背景下，探索出可靠、高質的串口線接駁器，提高了遠動101通道運維水平，并促進了調控一體化工作的進程。

遠動裝置? 接駁器? 通道配置? 101通道

CHEN Jiajun

（Jiangmen Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.， Ltd.， Jiangmen， Guangdong Province， 529000 China）

Based on the 101-channel serial port line of the remote control device， there has been no reliable and stable wiring method for a long time， and the equipment is used to connect the remote control device and the dispatching data network， this paper proposes a new type of 101 channel serial cable connector of remote device， which can solve the problems of easy disconnection and difficult operation and maintenance of 101 channel serial cable with large stock. Under the background of intelligent operation and maintenance promoted by the whole power grid， a reliable and high-quality serial line connector was explored， which improved the operation and maintenance level of tele-101 channel and promoted the process of integration of regulation and control.

Telescoping device; Feeder; Channel configuration; 101 channel

電力調度自動化系統由廠站端和主站端及其之間的通道構成，廠站端即變電站內的自動化系統，該系統利用現代計算機技術和通信技術實現對變電站內各設備的自動監視、控制、測量和調節等，自動化系統既能提供友好的監控人機互動界面，也可通過遠動系統與調度主站端的服務器實現通信，使調度主站遠程獲取變電站內的設備信息，并對站內設備進行控制、調節等操作。

變電站遠動裝置是站內自動化系統與主站調度自動化系統之間實現通信管理的樞紐裝置，可稱為“總控裝置”。遠動裝置采集變電站內實時數據的方式是通過與站內測控裝置、保護裝置、保護測控一體化裝置、通信管理機及其他智能電子設備等建立通信。

在變電站和主站之間，為了保證雙方能準確進行通信，在信息發送端和信息接收端做一系列的約定，該規定稱為通信規約。在調度自動化系統中，主站與變電站進行通信的常用規約有國際電工委員會制訂的IEC 60870-5-101規約和IEC 60870-5-104規約，前者使用的通道常稱為101通道，其通信方式是串口方式，后者所使用的通道常稱為104通道，其通信方式是以太網方式。101通道是一種專線通道，主要采用點對點的通信方式，廠站端遠動裝置通過RS232串口接入調制解調器，由通信通道實現與調度自動化主站連接的遠程傳輸，通道到達主站端后經過對稱的通信結構，進入調制解調器轉為串口通信，進入主站端的服務器解析與執行規約，并將獲取的信息、傳遞的指令等轉送至前置服務器進行處理，再通過人機交互畫面呈現給調度主站端的調度監控人員。101通道是調度自動化系統推行以來主站與變電站通信的一種重要通道，目前幾乎在所有變電站中都會使用101通道。

在絕大多數的變電站中，遠動裝置與調度主站服務器相連的主要通道之一是101通道，遠動的數字信號經過調制解調器進行數模轉換，將信號轉換成模擬信號，再經至調度主站的上行、下行串口線，接至音頻配線架（VDF架）、脈沖編碼調制裝置（PCM裝置）、SDH光傳輸設備等與調度主站的對應通信設備進行相連。在變電站實際應用中，音頻配線VDF架的插孔安裝接線的特點決定了必須使用網線內的細線進行上行、下行的串口配線;串口配線之后延伸到遠動裝置接入通道設備，在遠動裝置這一側需要將四根網線細線接入防雷器的端子中，再通至遠動裝置的調制解調器、通信模塊構成101通道全回路，進一步實現廠站端自動化系統與調度主站自動化系統的聯系。

由于101通道的網線細線的線徑很小，硬度、韌度不足，如果直接將細線接入遠動裝置通道設備的防雷器端子中，將受到重力的作用、網線自身的拉扯作用，長時間后該類網線細線會容易發生斷線而導致該變電站的101通道中斷，進而影響調度主站對變電站的遠程監視與控制，嚴重影響設備的運維。即使將網線細線壓接線耳之后再接入端子，線耳與細線接觸部分仍是細線直徑大小，網線又有往外的拉力，因此依然存在運行長時間后發生斷線的可能性。此外，當遠動裝置101通道發生中斷需要進行通道檢查時，自動化專業班組通常在遠動裝置側進行101通道上行、下行通道串口線的自環測試，拆下101通道細線并相互扭扣以接觸自環，或使用試驗夾夾緊兩條細線進行自環，由調度主站檢查下發的報文是否與收到的報文一致，判斷通道是否正常，但在此過程中由于外力作用，可能使101通道的網線細線斷線，此時要重新剝開網線細線的絕緣皮，露出細線芯，再次接入遠動裝置通道設備的端子上，降低了工作效率。

遠動裝置101通道的二次接線存在易斷線的缺點，維護難度大，通道的不良工況影響了變電站對調度主站的通信穩定性，為了解決上述困難，自動化專業班組結合實際、運維經驗，綜合考慮101通道網線的特征，研發了一種新型遠動裝置101通道串口線駁接器，其內部結構圖如圖1所示。新型遠動裝置101通道串口線駁接器能應用在變電站任何遠動裝置101通道中，安裝在遠動屏內防雷器與101通道網線之間，起到固定101通道網線、銜接鎖定網線細線、輸出軟線至防雷器連接的作用。

該串口線駁接器有可打開的上下層塑料外殼，對網線頭、網線細線起到保護作用。該串口線接駁器內部設置了網線固定夾，固定夾既能通過鎖定網線固定接線，減少對網線細線的拉力，保護網線細線，避免其經受外力而折斷。該串口線駁接器內有網線細線壓接頭，通過擰緊螺母固定網線細線金屬部分并與接駁器自身配置的軟線進行金屬連接。該串口線駁接器配置了帶有線耳的軟線，軟線與網線細線相連后接入模擬通道防雷器的端子，由于是加裝線耳的普通散股軟線，可靠性、堅韌性、安全性更高，正如二次電纜接入防雷器端子的效果。在需要自環試驗時，只需將軟線拆出，用試驗夾夾住上行通道、下行通道的軟線線耳即可實現自環，此時不會對網線細線造成影響，不會損壞101通道的物理連接，提高了工作效率與模擬通道的健康水平。

當新型遠動裝置101通道串口線駁接器接駁于遠動裝置101通道防雷器端子與101通道網線之間時，從外觀察是一個普通、絕緣、有一定強度的塑料盒。接駁器的外形較小且是塑料外殼，不會占用較多位置以及誤觸碰帶電回路及裝置，在遠動裝置屏內能可靠、便利地安裝在防雷器的端子上，有利于日后專業維護工作的開展。

從左側觀察，該方向即是101通道網線連接進入接駁器的方向，此處是駁接器左側的突出位置，在這個突出位置正中央有一個小孔用于遠動裝置101通道網線的穿入。該穿入孔直徑與網線直徑相當，當網線壓接于該穿入孔時既不損傷網線的外皮，也有密封效果，保證接駁器內部的接線、金屬工況良好。

從右側觀察，該方向即是接駁器內的101通道串口上行、下行軟線出來的方向，可見從接駁器的主體部分右側有4個穿出孔用于串口軟線的穿出。該穿出孔直徑與接駁器所配置軟線直徑相當，對軟線起到固定和保護作用。串口軟線穿出后會帶上TX1+、TX1-、RX1+、RX1-的號碼管，以辨認101通道網線進入接駁器后各細線的用途，便于101通道接駁以及運維排障工作開展;此外，串口軟線的一端是壓接了能可靠接入遠動裝置通道防雷器端子的專用線耳，該種線耳接觸牢固、強度足。

101通道串口線駁接器在應用中起到關鍵效果的特征是通過使用駁接器的固定、轉接、延伸環節，使101通道物理接線的受力點不在網線細線上，而轉移至網線外皮以及散股軟線、線耳上。該研究成果的創新點在于網線固定夾可用于固定網線外皮，轉移受力點;網線細線導槽可用于保護細線，免受外力損害;駁接器外殼對內部接線起到了保護、固定的作用;螺絲壓接網線細線金屬部分起到受力轉移并金屬連接至軟線的作用。

在新建變電站中，將遠動裝置101通道串口線駁接器加裝在101通道調制解調器外的防雷器端子排以及101通道網線之間，只需多花5min。在使用該接駁器后，101通道不會再出現以前的網線軟線斷線而導致101通道中斷的情況。在101通道中斷時，需要排查是調度主站自動化設備、通信設備或變電站內自動化設備等的故障時，把接駁器上行、下行軟線拆出，使用試驗夾把軟線線耳夾住，起到自環的效果來排查故障點，操作方便可靠，效率較高，在現場實踐應用中已得到充分的肯定。

目前調控一體化潮流正廣泛推動，對變電站實現遠程監視、控制、維護的要求逐漸提高，因而對遠動裝置及通道運維水平提出較大考驗。在運的絕大多數變電站中，遠動裝置均使用101通道，新型101通道串口線駁接器能應用在數量龐大的變電站101通道上，改善101通道接線質量與運維水平，提高工作效率、101通道運行水平以及調度主站遠程監控的可靠性。

綜上所述，本文探討了一種新型遠動裝置101通道串口線駁接器的研制背景、內容，以及其在變電站遠動101通道上的應用，在所有使用IEC 60870-5-101規約與主站進行通信的變電站101通道中具備普遍適用性，從而提升變電站遠動101通道的健康水平，進一步推動調控一體化工作的開展，值得應用和推廣。

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