電信接入網設備的安全和過壓防護測試
一、安金防護
安全性能的檢測主要依據標準YD/T 965-1998。目前,電信接入網設備主要有兩種供電模式:220V交流和-48V直流。
下面將分別討論。
1.220 V交流供電的電信接入網設備
電信接入網設備一般都是I類設備,有保護接地,主要分為以下六大檢測項目。
(1)一般要求
首先,對設備銘牌的要求:標記要耐久醒目,且銘牌中應包含設備的額定電壓、額定頻率、額定電流、產品型號名稱、制造商、商標等信息。
其次,要求設備所用電源線組件符合GB 1002、GB 2099等國家標準。
再次,檢查設備機械結構。要求設備應能承受一定的機械強度、有足夠的穩(wěn)定性,設備的外殼無毛刺、無尖銳的棱角等。
(2)電源接口試驗
要求設備在額定電壓范圍下限-10%至上限+10%之間的電源上正常工作,且它的穩(wěn)態(tài)輸入電流不應超過額定電流的10%。
(3)接地電阻試驗
接地電阻測量的是在一定時間內,電源保護接地端子和設備其他需要接地的零部件之間通過電流后產生的電壓降,根據這個電壓降計算出的保護連接導體電阻值應符合要求。
一般檢測時,是在電源地和設備遠端地之間通過一個25A的電流,時間持續(xù)lOs,要求保護連接導體電阻不應超過0.1Ω注意,這個阻值不應包含電源線那一段的阻值。
(4)抗電強度試驗
本試驗考察的是設備絕緣性,要求設備中使用的固體絕緣應具有足夠的抗電強度。絕緣應承受標準規(guī)定的交流試驗電壓(波形基本上為正弦波,頻率為50~60Hz)或等同于交流試驗電壓峰值的直流電壓。在試驗期間,試驗電壓要從零逐漸升高到規(guī)定的電壓值,并在該電壓值上持續(xù)60s,這期間絕緣不應擊穿。若由于加上試驗電壓而引起電流以失控的方式迅速增大,絕緣已無法限制電流時,則認為絕緣被擊穿。
對于電信接入網設備,我們一般考察的是電源相線對地之間的抗電強度,要求施加1500 Vac或2121 Vdc的試驗電壓。
(5)通信網絡的隔離試驗
首先,通信網絡與地之間的隔離:要求連接到通信網絡的電路與設備內部接地的部分應絕緣。絕緣應承受規(guī)定的試驗電壓。如果設備在通信網與地之間跨接了浪涌抑制器,那么在試驗電壓逐漸升高時抑制器會發(fā)生作用,使得試驗電壓無法繼續(xù)施加,這時允許拆去除電容器以外橋接絕緣的元器件,且在試驗時漏電不能超過10mA。一般對電信接入網設備,通信網與地之間施加1500 Vac或2121 Vdc的試驗電壓,試驗方法基本同抗電強度。但有一些接入網設備(特別是一些遠端設備)都是永久接地的,對于永久接地設備可不做此項測試,但安裝說明書中一定要提及。
其次,通信網與設備外殼、其他接口、一些可觸及的零部件或電路也要有充分的電氣隔離。但由于一般電信接入網設備的這些部分都是接地的,通常不做此項測試。如有未接地可觸及零部件可采用脈沖試驗或穩(wěn)態(tài)試驗兩種方法之一進行測試。脈沖試驗要求設備能承受由脈沖試驗發(fā)生器產生的,10/700μs的脈沖波形,交替極性的10個脈沖電壓,每個脈沖間隔60s,電壓為1.5 kV。穩(wěn)態(tài)試驗要求能承受l000 Vac或1414 Vdc的試驗電壓,試驗方法基本同抗電強度。
(6)接觸電流試驗
本試驗要求設備的設計和結構應保證接觸電流不產生電擊危險。
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設備由額定電壓上限+10%的電源為之供電,分別檢測電源相線(L)/零線(N)對地的漏電流,電信接入網設備基本都是I類設備,要求漏電流不超過3.5 mA。如果超出,要看設備是否為永久接地設備,如果設備的保護接地導體永久性連接,那么只要求保護導體電流不超過輸入電流的5%即可。
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要求設備也是在額定電壓上限+10%的電壓下工作,分別檢測電源相線(L)/零線(N)對通信網的漏電,要求漏電流不超過0.25mA。
2.-48V直流供電的電信接入網設備
對于-48V直流設備安全方面的檢測相對簡單,而且對于電信接入網直流供電的設備一般都有單獨的電源為之供電,所以對設備的安全考察相對減少。
首先,一般要求的檢查中,對于銘牌、設備機械結構的檢查基本與220 v交流供電設備是一樣的,但要注意的是直流供電設備要求極性標明清楚,不會出現極性反接帶來的危險。
另外,對于電源接口、接地電阻、抗電強度、接觸電流等試驗均可免測,如果設備內部有開關電源還需進行抗電強度試驗。
對于通信網絡的隔離,48V直流設備通信網對地之間的試驗電壓只需承受1000Vac或l414Vdc即可。如設備永久接地也可不測。
二、過壓過流的防護
過壓過流方面的檢測,主要依據標準YD/T1082-2000。過壓過流防護能力的檢測一般按如下步驟進行:靜電放電——快速瞬變——雷擊試驗——電力線感應——電力線接觸。下面分別介紹這五個試驗項目。
1.靜電放電
要求試驗環(huán)境相對濕度應不大于60%。試驗以單次的方式進行,放電電擊垂直于施加放電的表面,在預選位置上施加10次放電,正負極性各5次,時間間隔1s。
首先,進行直接放電,試驗電壓±2 kV,施加在設備的前后左右四個表面各選取一個可觸及點。如果設備表面的涂層不是絕緣的,可進行接觸放電;如果設備表面涂層是絕緣的,則進行空氣放電。
其次,進行間接放電,試驗電壓±6 kV,對水平耦合面施加放電時,選取設備每側耦合面上的一點;對垂直耦合面施加放電時,選取設備前后左右各表面易接觸區(qū)域。
最后是空氣放電,試驗電壓±8 kV。要求設備在承受靜電放電試驗后,其通信功能正常。
2.快速瞬變
要求試驗前通過被測端口建立通信鏈路,試驗后該鏈路在無人工干預的情況下仍可正常工作。
對電信接入網遠端設備,連接從建筑物以外引入的雙絞線端口(如:模擬用戶口,ADSL口等)、建筑物內不同設備互連的雙絞線端口(如:以太網口,V.35口等)、同軸電纜端口(如:ISDN-PRA口)要施加5kHz、lkV的試驗電壓,施加時間大于等于1 min。對交流電源口施加2.5 kHz、2 kV的試驗電壓,施加時間大于等于lmin。
對電信接入網局端設備,用于建筑物內不同設備互連的雙絞線端口和同軸電纜端口,要施加5kHz、1kV的試驗電壓,時間大于等于1min。對直流電源口或接地端口施加2.5 kHz、2 kV的試驗電壓,施加時間大于等于l min。
3.雷擊試驗
本試驗依據標準YD/T 993-1998,分為信號端口和電源端口試驗。
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在電信接入網設備里,對用于連接從建筑物以外引入的雙絞線端口(一般選ADSL口)進行雷擊信號端試驗。如果無一級保護(一般接入網設備都無一級保護),即在非暴露環(huán)境下工作,在a,b線之間施加沖擊電壓1.5 kV,波形為10/700μs,相鄰兩次沖擊間隔不小于1min,正負極性各5次。然后a、b線分別對地之問施加沖擊電壓1 kV,波形和試驗方法同前。如具有一級保護,即在暴露環(huán)境下工作,那么a、b線之間和a、b線分別對地之間就要施加4 kV的電壓,波形和試驗方法都不變。
②電源端口的雷擊試驗
目前對直流供電的設備在此項試驗中沒有要求,主要針對220 V交流供電設備。要求在相線(L)與零線(N)之間施加沖擊電壓1.5 kV,波形為1.2/50μs、8/20μs的復合波,相鄰兩次沖擊間隔不小于1 min,正負極性各5次。然后相線(L)、零線(N)分別對地之間施加沖擊電壓1 kV,波形和試驗方法同前。要求雷擊試驗后設備能正常工作。
4.電力線感應
電信接入網遠端設備做此項試驗。電力線感是指由于電力線路或電氣化鐵道系統(tǒng)與通信線路相鄰太近產生了電磁干擾。該試驗檢測的是用于連接從建筑物以外引入的雙絞線端口(如:模擬用戶口,ISDN-BRA口,ADSL口),且被測端口必須已進行完雷擊試驗。試驗要求被測設備接地,a、b線兩端分別串接一個600Ω的電阻后,再接到600 V的試驗電壓上。如不具有一級保護,持續(xù)時間0.2 s,試驗5次,每次間隔時問為lmin(一般電信接入網設備都無一級保護)。如設備具有一級保護,持續(xù)時間l s,試驗5次,每次間隔時間為lmin。試驗結束后,要求設備可正常工作,被測端口可正常傳輸數據等。
5.電力線接觸
電信接入網遠端設備做此項試驗。電力線接觸指的是電力線路搭接到了通信線路上。該試驗檢測的也是用于連接從建筑物以外引入的雙絞線端口。試驗要求被測設備接地。首先a、b線兩端分別串接一個600Ω的電阻,再接到220V、50 Hz的試驗電源上,持續(xù)時間1h;然后在a、b線兩端分別串接一個200Ω的電阻,同樣接到220V、50 Hz的試驗電源上,持續(xù)時間1h;最后在a、b線兩端分別串接一個10Ω的電阻,同樣接到220V、50 Hz的試驗電源上,持續(xù)時間1 h。按著600Ω、200Ω、10Ω的順序,試驗逐漸嚴酷。本試驗要求在試驗過程中設備應不起明火,可實時輸出可聞、可見的持續(xù)告警信號。
三、結語
我國電信業(yè)在迅速發(fā)展,電信網絡遍布城鄉(xiāng),電信網絡安全不僅有供電安全保護問題,而且還有預防感應雷電的防護問題。因此電信設備實行進網安全和過壓過流防護檢測,是電信網運行安全保障的需要,是用戶人身資產安全保障的需要。隨著科學技術的進步,電信設備安全及防護技術趨于高安全性、高可靠性,我們期盼“用戶無憂慮”的電信接入網設備早日問世。
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