完善华为PCM设备电源系统

江西赣州供电公司 董伟明 张 瑛 丁伟青

1.引言

赣州电力通信网为电力调度提供遥信、遥控、遥测信号提供传输通道，是实现变电站远程监控的基础。近年来随着电网的扩大、供电要求的提高，电力调度对电力通信网可靠性的要求也进一步提高。但是作为电力通信网的部分关键设备——PCM接入设备，却存在设备供电方面的设计缺陷，不能满足“电源1+1热备份”的要求，从而制约了电力通信网络可靠性的进一步提高。

为了完善PCM设备的供电系统的设计缺陷，研制了通信直流电源自动切换装置实现设备的“电源1+1热备份”、从而提高电力通信网的可靠性。

2.通信电源自动切换装置结构示意图

图1 通信电源自动切换装置结构示意图

图1元器件说明：

1)1#直流接触器；

2)2#直流接触器；

3)1#直流输入电源开关；

4)2#直流电源输入开关；

5)控制线接线端子；

6)1#电源输入正常指示灯；

7)2#电源输入正常指示灯；

8)输出电源正常指示灯；

9)电源输出端子。

3.通信电源自动切换装置工作原理

(1)主电路工作原理

为了保证电源切换装置的稳定可靠运行，采用2个施耐德LC1-B20BD型号的直流接触器作为核心部件，该接触器具有：1常开节点和1常闭节点，其节点额定电流为DC 20A，远大于通信设备及网络设备的工作电流（3A左右），并具有良好的稳定性。

主回路使用2个接触器的构成，如图1所示。1#接触器的线圈工作回路串入2#接触器的常闭节点，2#接触器的线圈工作回路串入1#接触器的常闭节点，从而实现两直流接触器的互锁。

图2 通信电源自动切换装置主电路工作原理图

图2元器件说明：

1)接触器KM1；

2)接触器KM2；

3)1#电源输入开关QF1；

4)2#电源输入开关QF2；

5)装置电源输出端子；

6)接触器KM1内常开接点；

7)接触器KM1内工作线圈；

8)接触器KM1内常闭接点；

9)接触器KM2内常开接点；

10)接触器KM2内工作线圈；

11)接触器KM2内常闭接点。

在实际运用中，通常1#电源、2#电源输入均为正常状态，其电压为-46V～-53.6V。合上开关QF1，电流经过2#接触器的常闭节点和1#接触器的工作线圈形成回路，1#接触器动作：常开节点吸合，使1#电源连通至装置输出端子、常闭节点断开，2#接触器的线圈工作回路处于开路状态，即闭锁了2#接触器。这时再合上QF2开关，2#接触器线圈工作回路不能形成，故2#接触不动作，2#电源处于备用状态。

在运行中，如果发生1#电源开关跳闸、电压下降不满足设备运行要求时，1#接触器复位：常开节点断开，1#电源退出运行，常闭接点导通，2#接触器线圈工作回路形成。2#接触器动作：常开节点吸合，使2#电源连通至装置输出端子、常闭节点断开，即闭锁了1#接触器。

运行中如果电源输入电压均不满足要求，则两接触器均不动作，两电源均处于退出运行状态。

(2)保护电路

保护电路的主要作用是检测出所供电设备是否存在接地或短路现象，若存在接地或短路现象可切断设备供电，以保证直流通信电源的正常运行。

设备出现短路或者接地时最直接的现象就是电流迅速升高、电压迅速降低、对地电阻变为0或低阻。因此，最简单的方法就是在电源输出端子处、控制回路中串联保险丝来实现保护功能。其保险丝额定电流，根据运行经验，可为通信接入设备实际工作电流的1.5倍。这样可以避开设备启动时的启动电流，当发生设备短路、接地时又可以迅速动作。保险丝熔断后，需通过人工更换，这样就避免了短路或接地的设备再次投入运行。

(3)指示电路

为了便于现场运行维护，在开关QF1、QF2和输出端子处并联指示灯，分别表示1#电源输入电压正常、2#电源输入电源正常、总输出电压正常。

4.现场实施步骤

为了避免运行中的PCM设备断电，造成通信中断，可参考如下的实施步骤。

(1)在PCM机柜的适当位置安装该自动切换装置。

(2)通过电源电缆将2#通信电源输出至装置2#电源输入开关QF2处。

(3)测量确认2#电源输入开关QF2处的电压、正负极情况。如果2#电源电压值与在用的电压值相等时，可将2#电源的正极连接至PCM机柜的正极处、将2#电源的负极连接至PCM机柜的负极处，然后先合上2#电源输入开关QF2再断开原在用的的通信电源开关，使2#电源投入使用。

(4)同样通过电源电缆将1#通信电源输出至装置1#电源输入开关QF1处。

(5)测量确认2#电源输入开关QF2处的电压、正负极情况，符合要求后合上1#电源输入开关QF1，是1#电源进入备用状态。

最终形成如图3所示的PCM设备电源连接情况。

图3 完善后的PCM设备电源连接示意图

5.通信电源自动切换装置的优缺点

根据实际运行情况，自行研制的通信电源自动切换装置具备以下优点：

(1)通信电源自动切换装置具备很高的可靠性，自2010年10月投入运行至今从未发生误动情况。

(2)通信电源自动切换装置动作时间极短，可以快速退出故障电源，投入正常电源，可快速恢复PCM设备供电，保证通信网的稳定运行。

(3)通信电源自动切换装置电路简单明了，运行、维护、检修方便。

(4)通信电源自动切换装置的指示灯可清楚地显示各输入电源电压情况，输出电压情况。

(5)通信电源自动切换装置检测出所供电设备是否存在接地或短路现象，若存在接地或短路现象可快速切断设备供电，以保证通信电源的正常运行。

(6)通信电源自动切换装置采用先退出故障电源，再投入正常电源的工作方式，因此可避免正常电源向故障电源送电，从而烧坏设备、电源电缆的事故发生。

由于通信电源自动切换装置采用先退出故障电源，再投入正常电源的工作方式，因此无法避免PCM设备供电的短时中断，通信业务的瞬时中断。

6.结论

通过使用自行研制的通信电源切换装置对PCM设备电源系统进行了完善，提高了电力通信网的可靠性。通过实际运行检验，证明通信电源切换装置具有电路简单明了、可靠性高、功耗小、造价低、安全可靠等特点，具有很大的推广前景。