任何一種設(shè)備都是有它本身的生命周期，到了設(shè)備生命周期的晚期階段,，設(shè)備不可避免地會(huì)出現(xiàn)老化,、效率下降、故障增多等種種情況,，也不利于生產(chǎn)安全,，且易發(fā)生關(guān)聯(lián)故障,，引起重大損失。另外,，由于設(shè)備生產(chǎn)廠家的原因,，生命周期后期的各種備品備件無(wú)法得到保障，給設(shè)備的維護(hù)檢修帶來(lái)一定困難,，故需對(duì)到期設(shè)備進(jìn)行更新改造,，確保現(xiàn)網(wǎng)生產(chǎn)安全,。
-48 V直流是傳輸,、交換設(shè)備的主要用電規(guī)格，部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)備也使用-48 V直流,，因此直流開(kāi)關(guān)電源［1］是通信設(shè)備的主要保障電源,，根據(jù)《中國(guó)移動(dòng)通信電源、空調(diào)與監(jiān)控維護(hù)管理規(guī)定（2008版）》第三章第一節(jié)第十九條規(guī)定,，高頻開(kāi)關(guān)整流變換設(shè)備的更新周期為12年,，到期即需組織專業(yè)人員制定更換方案并安全實(shí)施［2］。
由于開(kāi)關(guān)電源所負(fù)責(zé)供電的通信設(shè)備絕大部分都是核心網(wǎng)元,，要求提供24 h不間斷工作電源,，因此開(kāi)關(guān)電源在整體更換過(guò)程中必須確保輸出不中斷,，整個(gè)過(guò)程不能對(duì)負(fù)載有任何不良影響,，威脅網(wǎng)絡(luò)安全。開(kāi)關(guān)能源整體更換方案具有較大難度和風(fēng)險(xiǎn),。中國(guó)移動(dòng)成立已滿10年,，開(kāi)關(guān)電源設(shè)備已開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)入更換期，而在整體更換方面,，還沒(méi)有太多的經(jīng)驗(yàn),。本文對(duì)開(kāi)關(guān)電源整體更換方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并通過(guò)具體工程對(duì)其可行性進(jìn)行了充分驗(yàn)證,，在此提供一種可供借鑒的方法,。
上海移動(dòng)公司于2008年和2011年先后在漕溪大樓和武勝大樓成功地實(shí)施了對(duì)西門(mén)子和臺(tái)達(dá)的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行整體更換改造工程。對(duì)整個(gè)替換過(guò)程和注意要點(diǎn),，筆者進(jìn)行了總結(jié),，在此作相關(guān)介紹。
1 更換方案的比較
-48 V直流開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)如圖1.開(kāi)關(guān)電源設(shè)備整體更換更新基本有以下幾種基本方案,，具體優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：
圖1 -48 V直流開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)圖
1.1 原位更換
方案要點(diǎn)：在機(jī)房?jī)?nèi)安裝一套臨時(shí)電源系統(tǒng),，與老系統(tǒng)并接后，將所有負(fù)載割接到臨時(shí)系統(tǒng)后,，在原位安裝新電源系統(tǒng),，再次與臨時(shí)系統(tǒng)并接后,，將所有負(fù)載割回新系統(tǒng)的方式，并拆除臨時(shí)電源系統(tǒng),。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)房整體協(xié)調(diào),，不破壞原有供電系統(tǒng)，對(duì)通信設(shè)備影響較小,，適合于少量套數(shù)電源更換,，投資較低，且適合無(wú)多余裝機(jī)位置的老機(jī)房,。
缺點(diǎn)：難度最大,，包括方案的制定和具體的施工實(shí)施，要求對(duì)系統(tǒng)非常熟悉,，施工工作量大,，涉及大量不停電割接。
1.2 換位更換
方案要點(diǎn)：在機(jī)房?jī)?nèi)安裝一套新系統(tǒng)后,，與老系統(tǒng)并接后,，對(duì)所有負(fù)載重新布放新電纜或老電纜利舊接長(zhǎng)后，在線割接所有負(fù)載到新系統(tǒng)后,，拆除老系統(tǒng),。
優(yōu)點(diǎn)：施工難度較小，工作量明顯小于原位更換方案,，適合裝機(jī)位置富裕的機(jī)房,。
缺點(diǎn)：原有供電系統(tǒng)中的輸出電纜由于路由改變都將重新布放，或通過(guò)電纜復(fù)接等手段延長(zhǎng)原有電纜,，留有隱患,，投資較大。
1.3 保留原有直流配電屏,，只更新整流模塊部分
方案要點(diǎn)：在機(jī)房?jī)?nèi)安裝臨時(shí)電源系統(tǒng),，與老系統(tǒng)并接后，拆除原有整流模塊屏,，安裝新模塊屏,，與直流配電屏并接后，拆除臨時(shí)電源系統(tǒng),。
優(yōu)點(diǎn)：施工工作量小,，對(duì)負(fù)載熟悉程度要求較低，投資小,，若是更換同廠家同型號(hào)產(chǎn)品,，則難度較低。
缺點(diǎn)：由于廠家設(shè)備也在不斷更新,，同型號(hào)產(chǎn)品很可能已經(jīng)停產(chǎn),，此方案中的模塊屏和直流屏的連接和安裝方式需重新設(shè)計(jì),，難度較大。若是不同廠家產(chǎn)品,，則牽涉到系統(tǒng)的檢測(cè),、控制和告警系統(tǒng)混用，難度更大,，且電源系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備周期不一致,，存在后續(xù)更新工作量。
不同更換方案優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景對(duì)比如表1.綜合各方面因素從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,，本案例采用了方案1.雖然施工難度較大,，但屬于一勞永逸，可以確保電源長(zhǎng)期穩(wěn)定輸出,。只要做好前期準(zhǔn)備工作,，成功把握性還是比較大。
表1 不同更換方案優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景對(duì)比表
2 開(kāi)關(guān)電源整體更換方案
根據(jù)方案一的要求,，需要首先新建臨時(shí)動(dòng)力系統(tǒng),，將負(fù)載全部割接至臨時(shí)系統(tǒng)，然后將原位置設(shè)備拆除,，新建動(dòng)力系統(tǒng),，再將臨時(shí)系統(tǒng)上的負(fù)載全部割接至新建系統(tǒng)上。關(guān)鍵點(diǎn)有三個(gè)：
?。?）負(fù)載排摸,；前期準(zhǔn)備，所有工作順利完成的基礎(chǔ),，確保業(yè)務(wù)不受影響的前提,；（2）系統(tǒng)并接,；難度最高的操作,，也是最難控制的環(huán)節(jié)；（3）負(fù)載割接,；不同的負(fù)載接入方式需要不同的割接方法,，需要萬(wàn)分的謹(jǐn)慎和仔細(xì)。
下面對(duì)這三個(gè)重要環(huán)節(jié)逐一介紹,。
2.1 負(fù)載排摸的方法
開(kāi)關(guān)電源直流系統(tǒng)的負(fù)載在通信系統(tǒng)中非常重要,，制定方案前必須將每套待更換的系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行拉網(wǎng)式排摸，做到了然于胸,，才能確保萬(wàn)無(wú)一失,。如負(fù)載性質(zhì)、負(fù)載大小,、負(fù)載供電方式,、負(fù)載路由等等,。
由于待更換的系統(tǒng)都是老系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)10年以上的運(yùn)行,，負(fù)載多次割接,，負(fù)載情況變得非常復(fù)雜，在負(fù)載的排摸過(guò)程中,，不可能通過(guò)簡(jiǎn)單的測(cè)電流,、摸線等方式就能摸清所有負(fù)載，需要采取一些非常規(guī)手段才能達(dá)到目的,。
?。?）首先對(duì)本局點(diǎn)所有直流負(fù)載資料進(jìn)行核對(duì)，摸清大致情況,；
?。?）重點(diǎn)對(duì)待更換系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行二級(jí)配電屏位置確認(rèn)，可以開(kāi)啟均充模式,，在二級(jí)屏處量得均充電壓的,，都為本系統(tǒng)輸出負(fù)載，必要時(shí)采用調(diào)整浮充電壓再次確認(rèn),，要求輸出屏有多少熔斷器輸出,，必須找到多少受電端子；
?。?）測(cè)量每路熔斷器電流值,，同時(shí)測(cè)熔斷器端和受電端，如測(cè)得電流一致且與其余電流值差異較大,，則可確認(rèn)對(duì)應(yīng)關(guān)系,；
（4）若電流值差異較小,，則可根據(jù)電纜線徑加以判斷,；
（5）若線徑相同,，則可根據(jù)電纜外觀加以判斷,，包括電纜的顏色、新舊程度,、電纜皮的材料等,；
（6）若電纜外觀相同,，則可根據(jù)電纜接線頭加以判斷,，包括接線頭的材質(zhì)、顏色、絕緣包布的材質(zhì),、顏色等,；
（7）若接線頭也相同,，則需采用非常規(guī)手段了,，如有可能，請(qǐng)通訊專業(yè)同志配合增加或減少負(fù)載量,，根據(jù)電流變化判斷,；
（8）若不可行,，則可接駁假負(fù)載,，人為制造電流變化，加以判斷,；
?。?）同時(shí)需結(jié)合電纜吊牌、電纜路由,、走向等其它因素共同判斷熔斷器端和受電端的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，不能放過(guò)任何一個(gè)疑點(diǎn)，要求同時(shí)符合所有條件才能最終判定,；正線的排摸過(guò)程中,，兩端測(cè)得的電流很可能不一致，則可找到大致對(duì)應(yīng)關(guān)系后結(jié)合電纜線徑,、材質(zhì),、電纜頭等多種因素后判斷；若仍不能確認(rèn),，也采取人為影響負(fù)載變化的方法,，包括復(fù)接正線等手段，都可以采用,。
2.2 系統(tǒng)并接的方式
開(kāi)關(guān)電源更換中的一個(gè)難點(diǎn)在于臨時(shí)系統(tǒng)和更換前的老系統(tǒng)及更換后的新系統(tǒng)的并接上,。由于通信設(shè)備的連續(xù)工作特性，要求兩套系統(tǒng)并接需帶電進(jìn)行,，且不能影響設(shè)備用電,，難度較大。系統(tǒng)并接前,，需關(guān)閉電池均充模式，同時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)浮充電壓,。
系統(tǒng)并接一般有以下幾種方式：
2.2.1 銅排直連
兩套系統(tǒng)的正負(fù)銅排直接采用硬連接,，即銅排直連，老系統(tǒng)需有螺栓緊固點(diǎn)，連接銅排需現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量尺寸加工沖孔,，難度很大,，也不美觀，尤其是采用只更新整流模塊方式的,，必須采用銅排連接,，其中還牽涉到原有銅排的拆除，難度更大,。
2.2.2 電纜連接
兩套系統(tǒng)的正負(fù)銅排采用電纜直接接駁銅排,，難度在于由于電纜較多，較難找到正負(fù)銅排上足夠的螺栓緊固點(diǎn),，或找到也不集中,，影響負(fù)載割接時(shí)的施工空間?？蛰d系統(tǒng)浮充電壓適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn),，以免接電纜時(shí)冒火星，并接后,，慢慢調(diào)高浮充電壓,，承擔(dān)負(fù)載電流。
2.2.3 通過(guò)蓄電池端連接
兩套系統(tǒng)的正負(fù)銅排通過(guò)蓄電池組正負(fù)排連接,，較安全,，施工難度小，且電池在其中起到了調(diào)節(jié)作用,，減小系統(tǒng)波動(dòng),。空載系統(tǒng)浮充電壓適當(dāng)調(diào)高一點(diǎn),，隨著負(fù)載的逐漸增加,，系統(tǒng)電壓會(huì)降低。
本案例采用第三種方式,。
2.3 負(fù)載割接的方式
三種更換方案中,，對(duì)于只更換整流模塊的方案不牽涉到負(fù)載割接，其余兩種都牽涉到負(fù)載割接,，且在不中斷業(yè)務(wù)的情況下割接,，尤其是原位更換更是涉及到割接到臨時(shí)系統(tǒng)和割接回新系統(tǒng)兩次，每次割接都會(huì)存在較大風(fēng)險(xiǎn),，都需要謹(jǐn)慎對(duì)待,。這個(gè)環(huán)節(jié)就顯現(xiàn)出前面負(fù)載排摸的重要性，摸的越準(zhǔn),，出事故的概率越小,，同時(shí)必須遵循在線電源系統(tǒng)割接基本原則,，如低業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)原則、維護(hù)部門(mén)全程督導(dǎo)原則等［5］,。
具體負(fù)載可分為幾大類,，分別有不同的割接方式對(duì)應(yīng)實(shí)施：
（1）可停電負(fù)載,。
a.通信專業(yè)同志配合停止設(shè)備工作,，監(jiān)測(cè)電流變化，負(fù)線電流到零,，正線電流明顯減小,，這是由于電流總是從電阻小的線路通過(guò)的特性決定的；b.拆除熔斷器,；c.拆除電纜,；d.臨時(shí)電纜接長(zhǎng)后，接入另一系統(tǒng),；e.裝上熔斷器,；f.啟用設(shè)備；g.監(jiān)測(cè)電流變化,，要求與原值基本一致,。
（2）主備用兩路熔斷器輸入的負(fù)載,。
a.在設(shè)備端停止一路電源供電,，監(jiān)測(cè)電流變化，另一路電源承擔(dān)全部電流,，且正線電流也有相應(yīng)變化,；b.拆除熔斷器；c.拆除電纜,；d.臨時(shí)電纜接長(zhǎng)后,，接入另一系統(tǒng)；e.裝上熔斷器,；f.在設(shè)備端恢復(fù)供電,，監(jiān)測(cè)電流變化，兩路電源分擔(dān)電流,，且正線電流也有相應(yīng)變化,；g.重復(fù)操作另一路熔斷器的割接。
?。?）單路輸入的負(fù)載,。
a.在二級(jí)屏周?chē)鷮ふ彝幌到y(tǒng)供電的另外二級(jí)屏，且二路熔斷器電流相加值不大于單路熔斷器額定值的80%;b.采用臨時(shí)電纜并接兩只二級(jí)屏正負(fù)排,；c.拆除熔斷器,；d.監(jiān)測(cè)電流變化,，另一路熔斷器電流增加,，正線電流相應(yīng)變化,；e.拆除電纜；f.臨時(shí)電纜接長(zhǎng)后,，接入另一系統(tǒng),；g.裝上熔斷器；h.監(jiān)測(cè)電流變化,，兩路熔斷器電流相應(yīng)變化,，正線電流相應(yīng)變化。
?。?）多根電纜并接的負(fù)載,。
拆除電纜時(shí)，一根一根電纜拆除,，同時(shí)監(jiān)測(cè)電流變化,。
（5）單根電纜輸出的負(fù)載,。
必須采取先布放臨時(shí)電纜措施,，再拆除原有電纜，同時(shí)監(jiān)測(cè)兩路電纜電流變化,。
總之,，負(fù)載割接時(shí)需做到，拆除時(shí)量電流,，接上時(shí)量電壓,，同步監(jiān)測(cè)相應(yīng)的熔斷器和電纜電流變化，變化的方向和大小要和預(yù)估保持一致,，電壓不得超過(guò)-43~-58 V的范圍［6］,。所有的電纜除割接時(shí)握在手中的，全部都要做絕緣處理,，電纜標(biāo)識(shí)要清楚,，避免現(xiàn)場(chǎng)混亂，方能保證割接安全,。
3 總 結(jié)
設(shè)備隨著生命周期的終結(jié),，更換是必然的。在通信行業(yè)中,，電源設(shè)備的不停電更換由于行業(yè)的特殊性也是必需的,。維護(hù)人員只要做好充分的準(zhǔn)備工作，包括前期大量的資料收集分析整理,，制定詳細(xì)的割接方案,，根據(jù)各種預(yù)演突發(fā)事件制定應(yīng)急預(yù)案,、回退機(jī)制，割接時(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的現(xiàn)場(chǎng)指揮保持清晰的思路,、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)把控,，監(jiān)護(hù)人員保持高度的警惕性，施工人員嚴(yán)格按流程操作,，膽大心細(xì),，帶電更換的成功是可以達(dá)成的。