发电机移动应急启动装置的研究

郭彦军

（中国移动通信集团河南有限公司周口分公司，河南周口466000）

随着移动通信网络规模的不断扩大，通信核心机楼备用发电机组的供电功率也在不断增大。这种情况下，如果出现大面积停电，发电机组作为能长时间提供交流后备电源的设备，能否及时成功启动显得尤为重要。正如我们常说的：“养兵千日，用兵一时”，启动蓄电池作为保障发电机组成功启动的关键环节，具有极其重要的作用。如果平时维护不当导致蓄电池容量下降，造成发电机组不能正常启动，紧急情况下只有更换启动蓄电池，才能保证发电机组正常启动。通常情况下动力机房只有一人值班，若需要更换备用蓄电池，在高度紧张中短时间完成备用启动电池拆卸、搬运到位、拆卸原启动蓄电池、再重新安装备用电池四个环节，非常容易出错，并且短时间很难完成，这就使得核心局通信设备交流停电故障历时延长，存在较大的供电安全风险。

根据《河南移动通信电源、空调维护规程 （2008版）》要求，核心机楼停电后需在15分钟内正常启动供电。在放电机组启动蓄电池失效的紧急情况下，使用常规手段很难在15分钟内完成备用启动电池的更换，怎样才能将备用启动蓄电池组快速接入启动机，并安全、可靠地将油机启动，一直是一个亟待解决的难题。

1 发电机移动应急启动装置概述

为了彻底消除油机启动蓄电池失效的安全隐患，周口移动分公司成立课题研究小组，重点研究核心局机房固定发电机组在启动电池失效的情况下，如何快速接入备用启动蓄电池，实现发电机组快速启动供电，保障机房供电安全。

所研究的发电机移动应急启动装置的关键技术：制作油机快速启动通用接口，能够快速接入备用启动电池启动油机，解决应急情况下1人值班更换备用启动电池耗时长的难题。该装置能够提高操作效率，缩短故障历时，确保发电机组快速启动，避免核心局因油机延时启动造成网络瘫痪和不良的社会影响。

凭借多年的维护经验，通过长时间的研究和现场试验，周口移动分公司课题组发明自制了移动应急启动装置。该装置能兼顾启动多台固定发电机组、移动电源车和汽车使用，在紧急情况下，仅需一人用时1分钟就能将备用启动蓄电池接入，正常启动发电机组。目前该研究成果已获得国家专利，专利号：ZL2012 2 0468000.0。

该发电机组移动应急启动装置由两个关键部分组成：一部分为应急启动快速接口，另一部分为移动应急电源车。装置接入效果如图1所示。

2 应急启动快速接口

应急启动快速接口固定在发电机底座上，采用较为成熟的螺旋式凹槽子母接口，配置不锈钢防护外壳和防震措施，操作简单，插拔方便安全。其外观及视图如图2、图3所示，主要构件包括：不锈钢防护罩、DKJ母头、欧式母头、倒T字形绝缘胶木、绝缘减震胶垫、铜排、连接螺丝、绝缘橡胶圈等。

（1）不锈钢防护罩。用于固定子母接口和接线铜排，外观长宽高：360 mm×90 mm×125 mm，采用1.5 mm厚的不锈钢材料。

图1 应急启动快速接口整体外观

图2 应急启动快速接口整体外观

图3 快速接口内外、视图

（2）DKJ母头、欧式母头。包括内芯和绝缘层，内芯为铜材料，绝缘层为环氧树脂材料，绝缘层经过内部和外部嵌套后与不锈钢防护罩隔离，通过内芯固定牢靠。红色DKJ母头与铜牌相连，通过电缆连接到发电机组启动机正极，负极采用蓝色欧式母头与铜牌相连，通过电缆连接到发电机组启动机负极。

（3）倒T字形绝缘胶木。采用500 mm×100 mm×12 mm绝缘胶木材料制成，用于隔离快速接口内部正负极铜排，隔离快速接口与发电机组底座，起绝缘作用。

（4）绝缘减震胶垫。在倒T字形绝缘胶木与发电机组底座之间，用于缓冲发电机组运行期间的震动，同时具备绝缘功能。

3 移动应急电源车

移动应急电源车配置12 V 200 Ah启动蓄电池4只，先串后并构成启动电池组，并联后增加启动蓄电池容量，可以输出直流24 V／12 V两种电压，可满足各种发电机组启动需求。如图4所示，电源车主要由移动小推车、启动蓄电池、充电机、DKJ公头、欧式公头、绝缘胶垫等组成。

图4 移动应急电源车

（1）移动小推车。用于承载启动电池和充电机，用于快速搬运启动电池，采用500 mm×500 mm×5 mm角钢制作小车底盘，上铺环氧树脂板和绝缘胶皮，环氧树脂板起绝缘功能，绝缘胶皮防滑和绝缘功能，小车前方安装两个定向轮，后方安装两个万向轮，便于控制方向，方便移动。

（2）启动蓄电池。采用4只12 V 200 Ah启动蓄电池，先串后并构成启动电池组，增加启动蓄电池容量，输出电缆为1×95 mm2铜芯电缆，并压接铜鼻子，电缆另一端连接快速接头。

（3）充电机。采用12 V／24 V自适应开关电源充电机，具有充电限流等功能，制作托盘，并焊接到小推车上，用于放置充电机，便于充电。

（4）DKJ公头、欧式公头。与应急启动快速接口上对应的母头对接后，沿内侧螺旋式凹槽顺时针拧紧。

4 与传统更换启动蓄电池操作时长对比

4.1 常规紧急更换备用启动电池步骤

在发电机组启动电池失效的紧急情况下，常规方式备用启动电池连接到一起充电，值班人员需先将备用蓄电池拆卸、搬运到位、然后再拆卸原启动蓄电池、再重新安装备用蓄电池四个环节，一个值班人员操作很难完成，再者电池较重（单体电池约60 kg），值班人员在高度紧张的情况下，短时间内无法完成上述操作。

4.2 利用移动应急启动装置的操作步骤

利用应急启动装置，使得原本多人完成的应急工作，一人快速便利完成，大大提高了应急操作效率，具体操作步骤如下：

（1）值班人员迅速把移动电源车推到发电机旁；

（2）拧下故障启动电池接口，使得故障启动电池断开；

（3）移动应急启动电源车正极快速接头接入快速接口正极插座，顺时针拧紧；

（4）移动应急启动电源车负极快速接头接入快速接口负极插座，顺时针拧紧；

（5）正常启动发电机；

（6）整个过程操作方便、简单快捷，历时1分钟。

二者的操作时长对比见图5。

图5 移动应急电源车整体情况

5 经济效益及应用情况

河南移动率先在某地市核心局进行了启动装置推广，该局现有固定发电机组6台，若每台发电机配置2组启动电池，共需配置备用启动电池6组和外置充电机6套，切换开关6套，需电池费用1 200元×4×6＝28 800元，充电器1 000元／台，切换开关及电缆1 000元／套，共计费用约40 800元。该移动应急电源装置制作简易方便，小推车制作费用共900元，快速接口1 000元，启动蓄电池费用1 200元×4＝4 800元，合计费用约6 700元，一次投入，可兼顾多台固定发电机组、移动电源车和各种移动油机启动，用途广、成本小，可节约大量资金。

该装置具有普遍适用性，可广泛应用于通信行业、银行、医院、证券等对供电可用度要求较高的企事业单位，采用通用标准接口，技术成熟，性能安全可靠、操作方便快捷，投入成本低，易制作、易推广。

6 结束语

若通信核心局机房停电，机房空调停止工作，机房温度上升加快，高度集成化的核心网设备将处在高温环境中运行，随时可能停机，通信UPS设备由备用蓄电池逆变供电，由于UPS后备时间短，设备供电存在风险。

在一人值班的情况下，更换备用启动电池，短时间内无法完成，发电机组每延迟1分钟供电，核心局通信设备正常运行就多一份风险，如果出现核心网设备重大故障，将会造成不可估量的损失。采用本移动应急启动装置，在应急情况下，原本需要多人完成的工作，目前一个人短时间内可顺利完成，缩短障碍历时，减少应急人员数量，提高发电机组应急供电保障能力，防患于未然。

［1］ 中国移动通信集团河南有限公司.河南移动通信电源、空调与监控系统维护管理规定［Z］.2008.

［2］ 信息产业部通信行业职业技能鉴定指导中心.通信电力机务员［Z］.2002.