肖丹阳，李 松

（中国联合网络通信有限公司 徐州市分公司，江苏 徐州 221002）

0 引 言

任何通信设备都存在生命周期，到了生命周期的后期阶段，不可避免地会出现设备元器件老化、故障增多以及效率下降等情况。设备开关电源生命周期一般不超过10年，由于分立式开关电源所负责供电的设备多为核心网元，要求24 h不间断供电，因此在新老电源的割接过程中不能出现输出中断情形，否则将会造成重大通信故障，影响网络安全[1]。

分立式开关电源是交流柜、整流柜以及直流分配柜由厂家彼此独立生产分别成柜，不像组合式开关电源柜组合在一台机柜内。分立式开关电源是将3种机柜集中到一个直流整流系统中，早期2 000 A的分立式开关电源系统一般由一台低压交流输入柜、两台整流柜以及两个直流分配柜组成，因此对一套分立式开关电源系统的替换割接，一般又分为部分替换割接（或扩容改造）和整系统的替换割接两种割接方式。其中，交流输入柜替换、整流柜的扩框改造以及直流分配柜的替换属于局部的替换和扩框改造，故称为部分割接。而文中所说的割接是3种机柜的全面替换或割接是最复杂的原位替换或原位割接，这种割接方式不仅需要慎密的方法和步聚，而且还耗费大量的前期准备时间和后期的割接时间，这两方面无论哪个方面做得不到位，都会导致割接过程发生重大问题，从而引发重大通信事故。

1 割接前的准备

对一套2 000 A的直流开关电源老系统进行原位替换和割接，首先需要调查直流分配柜中总的电流值、分路负载电流、各分路负载的用电性质以及后备电池容量和使用年限。检查直流分配柜总的电流值是要检查新电源的容量和后期可承载新增负荷的能力，确保替换完成后的新开关电源在新的生命周期内能满足未来增长的负荷要求。检查分路负载电流的目的是检查此路的分路开关配置和线缆配置是否匹配，同时要保证在割接过程承载两倍以上的负荷时开关不跳闸、电缆不过热，同时在割接准备和割接方案中要有临时措施和方案，来确保割接成功。检查各分路负载用电性质的目的是检查此路负载是长途干线还是本地网传输，是移动网交换设备还是数据设备，认识这些负荷的性质和等级，以便做出相应的应急预案。检查后备电池容量和使用年限的目的是在于检查后备电池的实际容量（如现只有80%容量问题），一方面防止在割接过程停电确保给备用高压或发电机的倒闸操作留有余量，另一方面也为后期电池扩容改造提供第一手材料。

加下来是“摸电缆”，这一步有3个要求。一是要摸清电缆两头标签标识，以明确该电缆究竟是为哪一台列头柜或具体设备供电，二是要摸清电缆使用年限，以便确认是否要在割接过程中进行更换，三是要摸清电缆型号规格和材质情况。如果电缆规格不能满足现有或将来新增负荷的发展，就需要在本次割接上加以替换，若原来是硬电缆而不是阻燃电缆或电缆材质有异常变化，那么也需要在本次割接中加以替换。此外还要调查原位替换的空间，考虑原位替换不下、替换后能原位放下但原有尺寸太大应如何摆放更合理以及机柜上下走线等问题，对以上述情况都要有预案和事前准备。

2 现场情况的摸排

2008年以来，笔者在多次割接多品牌分立式开关电源的替换任务中积累了大量经验，并从中拟定了一个“3+1”方案。其中“3”是指第一步要分别确认对开关电源、列头柜以及用电设备端子标识，第二步要确认每一条电缆线路路由，可采用从开关电源的直流分配柜到列头柜或从列头柜到用电设备的线路，通过手摸的方式一点一点从头到尾地摸索线路，直至完全确认，第三步就是带电割接，通过直流钳流表观察主备用电缆的电流变化，进一步确认负载路由线缆，从而做到万无一失。其原理是在割接某一列头柜或某一设备主备电缆时，当主备电缆中由于人为松动电缆线头将引起该路由电缆线头接触电阻加大，电流减少，从而引起另一回路电流的增加，由列头柜这一减一增两个回路的变化，进一步判定唯一的一对电缆是主备用。这就是笔者所说的“3+1”中的3个步骤，这3个步骤可解决大多数常规场景下的带点割接工作。

“3+1”方案中的“1”，是笔者采取在复杂场景下确认每条电缆路由正确的补充手段。当电缆线路路由情况很难直接理出时，如地埋、上下楼不便查找以及线缆层叠的敷设情况不明时，可以按照非常规办法确认线路路由。所采用的方法是给待确认列头柜或用电设备加上一定的额外电流，通过两只钳流表分别测量该线缆的两端，再根据两端电流的变化和变化的等值数量进一步判定出所要确认的线缆。具体做法是事先在列头柜或用电设备一侧利用部分备用开关(或保险）接上一个3～5 kVA的逆变器，从而将直流48 V变成220 V交流，再启动事先准备好的（1～2 kW）交流可移动“假负载”，从而在要确认的线缆上有10～20 A的电流变化，通过这种方式可解决机房地板下层叠层的下走线、机房走线架上层叠层的上走线及天花板上层叠层的上走线等多种特殊场景下的电缆线路由判定。

3 割接方案制定

有了上面的调查摸排，接下来就是制定方案。完整的割接方案包含割接步骤、工器具准备、参与人员安排、割接倒回方案以及全专业应急预案，此外在割接调查中如果发现后备电池严重不足和油机启动困难等问题，还要有提前换电池和修发电机申请报告，这些工作一定要做在电源割接的前面。准备割接工器具一定要根据原有电源和新电源上的各种螺丝规格至少准备各类工器具两套以上，以防在割接过损坏或现场管理不到位当场找不到相应的工器具现象发生。准备绝缘材料要多备用，目的是对工器具做多层绝缘保护，而且还要为新旧开关电源机柜壳体和横档立柱的绝缘准备好各类绝缘保护，此外对操作人员的脚底垫上绝缘胶皮和高压操作要做高压绝缘保护。对于以上提出的一系列保护，要求组织者一方面要提前做好绝缘保护材料和操作保护工具的购置，另一方面要在割接中作出明确指示和要求，确保整个割接过程顺利和万无一失。

4 实施割接操作

总指挥一方面要提前将各类人员分配到位，同时要进行割接前的安全和纪律教育，要求在各自岗位上服从指挥严格按照维护规程和施工方案进行逐项操作，确保操作现场不乱不受无关人干扰。在开始割接的规定时间前，值班电工还要再次拔打供电公司95598确认供电部门没有计划停电，确保在割接前不会发生故障停电现象。在市电确认无停电后，对发电机再进行一次空载运行，确保发电机也能一拉就响，接着指令技术支撑工程师再一次开启临时电源，并将临时电源的直流电压调低于待割接电源0.1～0.2 V。

在完成上述准备后，根据批复割接时段，指挥长下令施工单位进入割接现场。割接实际操作步骤如下。（1）设备并接。由实施单位对各分路列头柜或用电设备的主备用电正负电缆端子进行分别并接，直至待割接开关电源所有负荷全部达到主备共连，如有个别列头柜或直供设备只有一路线缆供电，则想办法从另一主或备的列头柜再接一路（事先要提前布放好路临时电缆）到该列头柜或该设备。（2）新旧电源并接。待割接开关电源与临时电源的正极母排与负极母排通过早已准备好的1×240以上电缆一路或多路进行直连。需要强调的是待割接开关电源和临时电源因为是两套不同电源（无论同一公司出厂还是不同公司出厂），同时两套电源电压还相差0.1～0.2 V，因此它们之间就必然存在环流，为解决环流并防止接线错误，可以在两套电源正负极母排外分别预放一根2.5 mm2的电源线，并在负极线中间再加装一只10 A的空气开关。采用2.5 mm2和10 A的空气开关先试的原因有两方面，一方面是防止环流太大，另一方面是防止接线错误。环流太大时要么空开跳，要么烧断线，从而保证待割接电源不出现任何问题，如果开关不跳，通过测量2.5 mm2细线的电流在5 A以下，这就说明两套电源的输出直流电压较接近环流小，此时就可以放心大胆地分别接上1×240以上正负极的大电缆。（3）割接电池一组。割接一组2 000 Ah或2组1 000 Ah电池到临时电源上，此电缆也是事先要放好的，这样做的目的是防止一旦有负荷割接到临时电源上，而主备用的另一路又脱离了待割接电源，此时如果出现市电停电，那么就必将导致此路列头柜或通信设备掉电。（4）设备割接至临时电源。分别对某一列头柜或通信设备进行解缆割接，在松开线缆铜鼻的紧固螺丝过程一定要做好绝缘措施，用钳流表进行直流电流实时测量，如果电流增加就证明在拆线缆的接触电阻增加，电流就转移到另一路线缆上，直至正在解拆的线缆电流为0。电缆头做好绝缘保护，线缆回抽，力度要小，再将线缆移出开关电源后与后备电源的事先放好的某一路保险或开关下的临时电缆进行对接，将待割接开关电源下的所有主备用线缆全部割到临时电源上。（5）拆除旧开关电源。（6）安装和调试新开关电源。这里有可能出现位置不够或空间剩余以及交直流电缆不够等问题。（7）设备割接至新开关电源。临时电源上的负荷按照第4步据原样割回，只是要注意此时的新电源直流输出电压要低于临时电源0.1～0.2 V，另外如果是采取多日割接方式，割接前的安全教育、市电停电情况以及发电机试运行操作步骤不可缺少。（8）将临时电源上的后备电池割回新电源。（9）将列头柜或直供通信设备的正负极主备用短极全部解除。（10）拆除新电源和临时电源之间的1×240以上线缆以及2.5 mm2的小线缆。（11）去除新电源上的一切防护绝缘材料和保护材料，清除新电源机柜内外杂物，清点工器具和物料，防止遗留在任何一个机柜内外。（12）割接完成。打扫卫生，恢复现场，总指挥交待值班人员做好记录并发布人员撤离命令。

5 结 论

开关电源带电割接是一个有风险的工程，周密的方案制定及流程化的操作是降低风险的保障。在制作割接方案前，应对文中提到的技术要点给予充分细致的思考，在施工过程中，应将这些技术要领充分运用，从而确保切割过程的安全可靠。