提高電力通信傳輸設備散熱效率研究

楊冠杰 何強 曾鑫

摘要：電力通信設備長期運行易受溫濕度、安裝缺陷、積塵污染等因素影響產生高溫告警，甚至出現高溫導致設備直接停機的現象發生。對在運行業務通道造成影響。文章對電力通信傳輸設備高溫告警的產生原因進行了分析，針對主要原因總結出相應的處理方法，并提出對設備進行加裝導流裝置，總結導流裝置的改進工藝，有效降低了電力通信傳輸設備故障率。

關鍵詞：電力通信;高溫告警;導流散熱

0 引言

隨著社會的發展，電力通信網在智能化電網扮演著越來越重要的角色。通信傳輸設備承載著電網“三遙”信號、繼電保護、調度及行政電話、信息專網等大量業務，對設備的穩定運行要求很高。通信設備長期運行后易因環境溫度、安裝缺陷、積塵等原因產生高溫告警，其中散熱不佳一直都是傳輸設備存在的問題，若設備長時間散熱不佳將會引起傳輸信號質量不穩定，嚴重者甚至會造成設備燒毀。傳輸設備停機，直接導致該站點的通信業務中斷，影響調度員對該站的實時監控，需由無人值守轉為有人值守，給生產工作、電網帶來了風險隱患[1]。實際工作中會對針對不同的高溫告警原因采取恰當的處理方式，能產生很好的效果。

1 設備散熱不佳產生原因及分析

1.1機房空調系統故障

電網企業中，一般來說110kV及以上變電站都會為通信設備建設專用通信機房，機房溫度要求為25攝氏度左右，機房里應安裝獨立的空調系統來保持通信設備處于恒溫水平，以此有利于設備的穩定運行和延長使用壽命。但由于部分變電站處于偏遠山區，空調系統長期運維不當會經常發生制冷效果不佳、空調停機的現象，引起機房溫度升高導致設備出現高溫告警。

1.2 設備積灰嚴重

由于機房內環境條件的限制、設備的風扇系統運行、機房裝修、電纜噴涂防火泥等原因，長期在此環境下運行的電氣設備會受到嚴重的積灰污染，對設備造成致命影響。

1）妨礙設備散熱，導致設備溫度過高，使設備存在因高溫被燒毀的風險，直接縮短設備使用壽命。

2）引起設備板件短路。灰塵的堆積，特別是對沿海的變電站來說，春夏兩季空氣濕度大，對在設備內部的板件有可能造成附加的“微電路”效應和“緩腐蝕”作業，改變電路的工作參數，使局部電流短路，影響其運行的精度。

1.3 設備安裝缺陷

設備缺陷包括設備本身設計缺陷和安裝工藝缺陷。主要是機房內部屏柜間距不足、機柜內部設備安裝過密、機柜本身密封性過高、設備內部板卡安裝過密等因素。

1）機房層高過低、各專業機柜安裝間距不足阻礙空氣流通，對設備散熱造成困難

2）在同一機柜內安裝較多設備造成機柜內部無法散熱，有些機柜存在設計缺陷，機柜門密封性過高，設備產生的熱量無法散出。

3）設備集成度過高。現在很多通信設備過于追求縮小體積空間，功能板卡集成在一個狹小的設備子框內，設備內部散熱系統被迫縮小，造成內部熱量倒流性能極差，必須完全依靠空調制冷系統來維持溫度。

2 常見散熱處理方法研究

2.1 設備安裝工藝改進

光傳輸設備在工程安裝過程中經過技術人員的仔細安裝和測試，確保光傳輸設備能夠正常運行。但是由于一些原因，光傳輸設備可能會出現不正常運行，比如設備安裝工藝不滿足規范要求導致設備高溫告警。需對機房布置、柜內設備安裝進行合理調整。

1）進行設備技術規范書審查時，應根據當地氣候特點及環境，結合設備散熱性能統籌考慮設備選型，優先選擇發熱量較小的板卡和光模塊，同一機柜內不能安裝多套大功率設備。

2）電力系統使用的通信設備都應安裝在專用的通信機柜內，機柜應開設通風口，機柜的布局間距不應小于1m 。

2.2 改善機房運行環境

1）通信機房需安排專業隊伍定期對機房環境進行巡視。空調是否能正常運轉是取決于日常維護是否到位，對空調的保養和維修是運維人員必須要重視的問題。主要做到保證設備正常供電;檢查制冷劑管路接口部位是否有制冷劑泄露;定期對空調面板、機殼、空氣濾網等部位進行清潔。

2）機房地板要保持清潔，窗口密封，避免揚灰吸附進設備面板上造成面板積灰。若設備積灰嚴重時，可采取停機清掃和帶電清掃兩種方式[2]。停機清掃需要將設備停運，將防塵網、風扇、板卡拆卸，利用毛刷對各個部位進行清掃。該方式清掃效果最好，但是設備停機會會造成通道的中斷，需慎重考慮。帶電清掃是指利用絕緣性能好、易揮發的試劑對設備進行清洗。目前清洗成本高，且是對在運行設備直接清掃，業務中斷風險高。

2.3 對設備內部熱流進行導流處理

經過研究，部分廠商生產的傳輸設備的集成度過高，設備板件空間狹小，過度追求體積縮小，僅在設備子框側面安裝風扇。當風扇運行時，會將設備周圍空氣中的粉塵吸附在主控板、交叉板等核心板件上，由于空氣無法形成有效對流，吸附在板件上的灰塵會阻礙設備的散熱，導致設備的散熱性能極差[3]。

提出一種在設備上加裝導流裝置的方法。可利用“排風扇”原理，將設備的風扇系統產生的熱流通過導流風扇導出，該導流裝置小巧便捷，加裝的設備的側面，能和原有風扇系統形成有效配合，將設備內部熱量導出，最大限度發揮傳輸設備的風扇效能，且不影響設備的正常運行，從而破解此類設備散熱不佳的困擾，提升電力通信網絡安全運行水平。

3 總結

電力通信傳輸設備的溫度是運維人員巡視設備運行狀態的一項重要指標，而設備的散熱性能決定是否出現高溫告警。本文通過對散熱不佳的原因進行分析，并采取針對性措施對設備進行處理，提出加裝導流裝置，能有效減少隱患和故障發生的可能性，延長設備運行壽命，提高設備運行質量。

參考文獻

[1] 栗微微.淺析電力系統中光傳輸設備故障分析及維護措施[J].中國

科技投資，2017（10）：129.

[2]孫衛慶，張鷹，樓平. 通信設備帶電清洗技術探討[J].浙江電力.2010（3）： ? ? 51-54

[3]黃曉寸.淺析光傳輸設備故障及維護措施[J].電子制作，2014（2）：243.

作者簡介：楊冠杰（1992-）男，壯族，廣西崇左，碩士研究生，工程師，主要從事電力通信運維工作。