1故障事例1.docx
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1故障事例1
电力通信故障案例
李新长
一、传输电平故障
(一)、传输电平中断实例一
1、故障现象:
豫西某市反映,从调度室到苌庄变电站的电力载波机双方收信告警,通信中断。
2、查找过程:
.到现场后,先掌握从该市调度室∼苌庄及相关的变电站电力载波通信组织图如图1所示。
图1某市载波通信组织图
.先在调度室观察该通道所有载波机工作情况:
程庄、顺店、神垕、火山赵等四站载波机工作正常,苌庄收信告警。
.检查苌庄载波机发信电平正常。
.在A点高阻抗测量各载波机收发电平数据如表1所示。
苌庄与程庄两变电站所经过的桥路、线路条件是一样的,但上行接收电平值却相差甚多。
苌庄上行接收电平-45dB,程庄上行接收电平-28dB,相差17dB。
.根据机器运行情况和A点电平分析判断,故障范围初步压缩判断在苌庄外线到顺店B点之间。
在顺店B、C两点(到苌庄去的分频滤波器)测量电平并比较,发现B、C两点之间衰耗很大,下行超过10dB,上行接近30dB。
站名
频率
(kHz)
A点电平
(dB)
B点电平
(dB)
C点电平(dB)
苌庄外线
电平(dB)
修复前
修复后
火山赵
下行
314.25
+10
317.75
+10
上行
294.25
-15
297.75
-18
神垕
下行
91.75
+9
上行
75.75
-33
顺店
下行
217.75
+11
上行
201.75
-26
程庄
下行
117.75
+2.7
上行
105.75
-28
苌庄
下行
175.75
+13
-25.7
-36
-27
-30
上行
165.75
-45
-17
+12.76
+8.8
+14
表1各站电平数据
.重点检查该分频滤波器。
在里面分段测量检查,最后将故障压缩在如图2所示的连线及接头处。
卸开接头螺丝,发现固定螺丝与导线连接处锈蚀氧化。
用细砂纸打磨干净后,再将螺丝固定上紧,C点下行电平为-27dB,上行电平为+8.8dB,B、C两点之间衰耗为1dB。
双方机器收信告警消失,通信恢复正常。
图2分频滤波器内部接线示意图
3、故障分析:
该分频滤波器在出厂组装时,由于生产工序把关不严,没有对接头螺丝进行防锈处理,留下了隐患。
在运行过程中,随时间推移,固定螺丝与导线连接处逐步锈蚀氧化,造成衰耗逐渐增大,传输电平越来越低。
一年前就发现通道衰耗大,两端收信电平低,没有找到故障点。
终于由量变到质变,发展到双方机器收信告警,通信中断。
(二)、传输电平中断实例二
1、故障现象:
豫东某县反映,从城北变电站到张明变电站的电力载波机双方收信告警,通信中断。
2、查找过程:
.到现场后,先掌握从城北变电站到张明及相关的变电站电力载波通信组织图如图3所示。
图3城北∼张明载波通信组织图
.先在城北观察该通道两台载波机工作情况:
肖潭载波机工作正常,张明载波机收信告警。
.在张明载波外线(A点)用选频表高低阻抗测量发信电平,低阻抗终端测量电平正常为+13dB,高阻抗跨接测量电平为+19dB,高低阻抗电平相差6dB,判断A点以后有开路故障。
.在A点高阻抗测量电平的同时,到结合滤波器与高频电缆接头处(B点)短路,A点电平不变,判断A点到B点的高频电缆有开路故障。
.拆下高频电缆用万用表测量内外导体的环阻为无穷大,翻开敷设高频电缆的地沟顺电缆检查,发现地沟里有一个老鼠窝,高频电缆被老鼠从外皮、网线到芯线全部咬断。
更换电缆后机器恢复正常。
3、故障分析:
由于张明变电站防鼠措施没有落实到位,致使地沟里的高频电缆被老鼠咬断,造成通信中断。
(三)、传输电平低实例一
1、故障现象:
武汉市某区,从纸坊11万变电站到龙泉、豹懈两个3.5万变电站的电力线载波机,开通时豹懈机器的通道衰耗近60dB,传输电平低,电话串杂音大,远动误码率高;龙泉机器正常。
多次查找没有找到故障点。
2、查找过程:
.到现场后,先掌握从纸坊∼豹懈及相关的变电站电力载波通信组织图如图4所示。
图4纸坊∼豹懈载波通信组织图
.到豹懈检查户外设备及高频电缆未发现异常。
.怀疑高频通道错相,从豹懈变电站徒步沿高压线路观察,行至A点桥路时,看到两个耦合电容器上端引线错接阻波器另一侧。
如图5所示。
图5A点错误接法
.过后用户处理情况反馈:
错误改正后,双方设备收信电平提高,话音、远动均正常。
3、故障分析:
桥路在施工安装时,由于当时现场监督施工的通信专责注意力不集中,安装完后又没有过细检查,发生了“不该发生的错误”(通信专责当场发出感慨的原话)。
使阻波器“阻塞高频载波信号旁路损耗”的作用,变成了“阻塞高频载波信号通过”的作用。
使高频通道衰耗增大,通信质量严重下降。
四、传输电平低实例二
1、故障现象:
豫北某县,从城北11万变电站到杨磊、番田两个3.5万变电站的电力载波机,在运行中发现到番田的通道衰耗逐渐增大,传输电平逐步降低,通电话时尚可,但远动误码率高;杨磊机器正常。
2、查找过程:
.到现场后,先掌握从城北11万变电站到杨磊、番田两个变电站电力载波通信组织图如图6所示。
图6城北∼番田载波通信组织图
.根据故障现象和测量电平数据,将杨磊到番田之间作为查找重点。
.打开杨磊差接网络,发现里面漆黑一团,三根高频电缆接头黑得惨不忍睹。
.将三根高频电缆从差接网络接头上拆下来,打磨干净后短路在一起,城北收番田的导频信号电平比原来高出近20dB,收杨磊的导频信号电平也比原来高出8dB。
不管是话音还是远动传输质量都有了明显地提高。
3、故障分析:
随同查找故障的通信专责介绍,在杨磊变电站墙外北边数百米处有一化工厂,是污染大户。
该差接网络外壳密封不严密,被污染的空气侵入里面,天长日久造成内部腐蚀氧化,接头接触电阻增大。
使高频通道衰耗增大,通信质量严重下降。
二、杂音故障
(一)、实例一:
1、故障现象:
豫北某县反映,从调度室到方庄变电站的电力载波机双方通话杂音大。
2、查找过程:
.到现场后,先掌握从调度室到方庄及相关的变电站电力载波通信组织图如图7所示。
.先在调度室观察、监听该通道四台载波机工作情况:
其它各站载波机工作均正常,只有方庄载波机杂音大,对通话已形成明显干扰。
.在调度室载波机外线用选频表高阻抗测量各站收发信电平,同原来记录相比基本一致。
图7某县北方向变电站电力载波通信组织图
.因为该县使用的载波设备为SPC-2000型机,导频调整方式为全自动方式,无法进行人工转换。
不能够遵循“收信状态,保持不变”、“大段压缩,中间开花”这两条注意事项用“切断段落法”来确定产生杂音的段落。
只有沿线路巡视、排查,特别是对电厂的桥路进行了重点检查,因为该桥路在数月前发生过高频电缆断线的故障。
排查了一天,没有找到故障点。
.在“山穷水尽疑无路”时,再看组织图,突然想到梁村A点并的一段高频电缆,会不会是它的影响?
“柳暗花明又一村”,断开后杂音消失。
3、故障分析:
原来在梁村开有一套载波机,岸上变电站投运后,将该设备移至岸上。
考虑到以后可能还要在梁村开通载波的需要,A点的高频电缆就没有拆除,只是嘱咐用户将从机器上拆下的接头进行绝缘处理,千万不要接地,当时及以后的运行中并没有发现它有何影响。
当有新的干扰源出现后,沿变电站围墙敷设近百米的高频电缆就成了“天线”,专门接收干扰信号送入通道。
4、体会:
一是传输设备通道中并接没有用的设施、线路必须拆除。
它们决不会“锦上添花”,只会“推波助澜”,“落石下井”。
二是不该省力的时候决不能偷懒。
举手之劳之“手”一定要“举”要“劳”,如果不“举”不“劳”,将会使你“东奔西跑”、“冥思苦想”,最后“筋疲力尽”。
(二)、实例二:
1、故障现象:
某电力载波机的自动盘运行不到一个月,使用单位反映,有一个用户电路收信杂音大,干扰程度已听不清对方讲话;发信正常;打雷或附近高压开关操作后会恢复正常一段时间。
2、查找过程:
.在同一机盘内有四个用户,其余三个正常,且该用户发信正常无杂音,排除该盘的公共部分及电源回路有问题。
初步判断为该用户的收信回路有问题,根据有时能恢复,确定故障性质为接触不良。
.断开交换矩阵集成块,杂音仍有,将故障范围压缩在交换电路以后。
.由于用户电路集成片有20个引脚,不易更换,按照“先简单后复杂,从简入手”的检修原则对外围元件进行排查,没有找到故障点。
将故障范围压缩在用户电路集成片内部。
.仔细观察用户电路集成片表面,发现一个贴焊三极管一个接点处有一坨焊锡,一边还有残余焊锡。
处理后收信杂音、拨号音均听不到,收信电路中断。
将该贴焊三极管更换以后故障排除,杂音消失,收发信均正常。
3、故障分析:
该贴焊三极管T1在用户电路集成片里面接在收信支路,如图8所示,是一个射极输出器。
原来有一批次用户电路集成片发生过二线抬机拨号音传送不太灵敏的现象,反映到生产厂家后,厂家判断为T1型号不合适。
来人将该批次片子的T1进行更换,故障片子就在这一批次之中。
在更换T1时工艺没有掌握好,造成假焊接触不良,收信支路产生较大杂音。
如遇到电压波动、雷电干扰等外界冲击,焊点可能会短时间接通,杂音消失。
但接通的时间不会持久,杂音随时再次出现。
图8用户集成片部分电路图
(三)、实例三:
1、故障现象:
豫东某县,从城关11万变电站到官庄3.5万变电站的电力线双路载波机,在运行中发现通话杂音大并失真,呼叫不灵,远动传输正常。
2、查找过程:
.第一次派人去检修回来后反映:
将两端载波机拉到一块不经线路开通后,两路通话振铃还都可以;经过通道后开不通两路,停开一路勉强能开通另一路,话音质量较差,呼叫成功率低;暂开通一路维持。
怀疑是通道干扰引起,建议我去查通道。
.使用不到一月,用户又反映电话呼叫不到变电站。
第二次派人去检修,回来后反映情况同第一次派去的人所反映基本相同。
.两个月后,我应用户要求前去对所有载波设备进行巡修,重点检修到官庄的载波机。
分别检查调整两端机器、检查高频通道,没有发现问题。
.根据前两次来人检修回去后的建议,实验检查是否通道干扰。
同其它站载波机的频率相互更换。
开通后通话质量没有多大改善,听对方800Hz、回铃音严重失真,在音频接收盘扩张输入插孔监听杂音,听到有类似拖拉机发动机的响声。
排除了通道干扰的可能。
.使用“代换法”将载波机的所有机盘、后母板、机箱全部同其它站载波机的所有机盘、后母板、机箱相互更换,来证实到底是通道特性不良还是机器本身有问题。
开通后通话质量良好,杂音消失。
原来官庄机器换开到另一站后,杂音大的故障现象仍然存在,确定是机器本身有问题。
.根据杂音双方向都存在,怀疑故障点可能在收发共同部位。
和收发支路共同有联系的机盘有电源盘、高频差接盘、载供源三个机盘。
载供源在更换频率时已经更换,已排除载供源。
高频差接盘虽然是无源网络,但同外线连接的变压器工作在大电流、大功率状态下,也存在饱和失真的可能。
先更换局端电源盘、高频差接盘,杂音仍然存在;携带正常的电源盘、高频差接盘及其它相关盘到站端更换,当更换电源盘后通话质量良好,杂音消失。
.带回故障电源盘检修。
测量电压,-12V为-11.8V,+12V为10.9V,+8V为8.2V;用示波器观察输出波形,+8V波纹较小,为毫伏级,-12V波纹较大,峰峰值达4-5V,+12V波纹很大,峰峰值达16V以上。
更换+12V滤波电容C17后,三种电压波纹都很平滑。
确定为滤波电容C17失效,用电容表测量其容量,只有39.8μF,该电容额定容量为1000μF。
3、故障分析:
如图9所示,C17是整流后的第一个滤波电容,其容量由1000μF变到39.8μF,下降了50倍之多,滤波作用基本消失。
前面的整流型式是半波整流,滤波电感前面的滤波电容失去滤波作用,有电时不充电,无电时也不放电,造成峰峰值高达16V的波纹。
这样的电源加到器件上,必然产生严重的非线性失真和强杂音。
图9开关电源部分电路图
在检修过程中,发现的-12V输出波纹峰峰值达4-5V的原因是:
+12V的滤波电感线圈L2和-12V的滤波电感线圈L4靠近,+12V峰峰值高达16V的波纹电压感应过去所致。
4、体会:
“先电源后其它,分清主次”的检修原则,数十年来,教育别人时反复强调,念念有词,需要在自己身上落实时更不能置之脑后。
不但要写在本上,念在嘴上,更要应用在实际检修中。
不但要先看电源电压是否加上、电压高不高、低不低;杂音、失真故障还要看直流电压纯不纯。
该例中12V电压用“波纹”这个词来衡量滤波的好坏,已经很不确切,哪有几伏到十几伏的“波纹”?
标称电压才12V,“波纹”峰峰值比标称电压还高。
(四)、实例四:
1、故障现象:
豫西某县城关变电站到石庙、陶湾、叫河三个变电站的电力载波组织图如图10所示:
图10某县城关到石庙、陶湾、叫河电力载波组织图
原来陶湾站使用南京载波,叫河站使用DPLC-2000思达载波。
后来城陶线中间在石庙、河西临时加了两处10kV变压器,没装阻波器,加上陶湾站改造,通道一直不通。
06年下半年,该县订购DPLC-2008载波更新陶湾站的南京载波。
因城陶线通道不通,陶湾站载波暂时没有开通。
石庙变电站建成后使用许继载波,河西的临时10kV变压器也停止供电。
07年4月初,陶湾改造完毕,在开通DPLC-2008载波时信噪比不论咋调都调不上去,时而信噪比、接收电平数值乱跳。
查找了两天没有找到故障点。
2、查找过程:
.我赶到现场后,先在城关站检查户外设备及高频电缆未发现异常;在A点高阻抗测量三套载波机外线收发电平如表2。
.到石庙站检查户外设备及高频电缆未发现异常。
.又到陶湾站检查户外设备及高频电缆未发现异常;在B点高阻抗测量三套载波机外线收发电平如表2故障排除前一栏。
电平频率
测试点
陶湾
叫河
石庙
302
338
239.75
271.75
426.19
478.19
城关外线
+14
-9
+7
-26
+3
+9
陶湾外线
故障排除前
-15
+14
-21
+6
-18
-18
故障排除后
+2
+13
-5
-2
+2
+2
电平单位:
dB;频率单位:
kHz。
表2各站电平数据
根据A、B两点电平比较分析:
城关测得石庙上行电平为+3dB,则城关—石庙通道应该基本没有问题;陶湾测得叫河上行电平为+6dB,则陶湾—叫河通道应该也基本没有问题;初步确定故障在陶湾到石庙之间。
.进一步询问通道情况,调度室主任反映可能是河西的变压器停止供电后怕被盗,空载加电。
而现场操作队的同志说闸刀已经断开,没有加在线路上。
为落实变压器是否断开,该县通信班长和司机开车去河西查看。
仔细分析,如果河西的变压器没有断开,是在高压线上并接一个较低的阻抗,同样影响城关—石庙通道。
再怀疑它是多此一举,去河西查看是存有侥幸心理,有病乱投医。
.鉴于以上分析,我准备在陶湾结合滤波器处测量电平进一步分析判断。
当再次走到结合滤波器下面,听到明显的“吱——”放电声。
我围着结合滤波器整整转了五圈,“吱——”的放电声时大时小,时长时短,时有时无。
叫通信专责出来一起听,最后确定放电声来自结合滤波器上端子,即图中的C点。
.通信专责要自己一个人处理,我没有让他动手。
等通信班长(看到河西的变压器已经断开)回来后,两人一起处理。
先接好地线:
接地刀闸刀口上面涂有一层厚厚的灰漆,接触不可靠;锉去用扁铁做成的连接线上的部分灰漆,直接用接地棒接上去,另一端可靠接地。
然后再松开C点的紧固螺母,拆下扁铁接头,各部分打磨除锈,再紧固接通。
在他们处理的同时,我始终对安全不放心,打电话要求调度室两个主任火速赶来。
实际上,两个主任赶来后,已经处理完毕。
.故障处理完后,站端的接收滤波器调都没调,信噪比直接上升到30多dB,在局端把接收滤波器稍加调整,信噪比也上升到30多dB。
振铃通话、远动一切正常。
叫河机器的接收电平也有提高;在B点高阻抗测量三套载波机外线收发电平如表2故障排除后一栏。
3、故障分析:
户外设备在施工安装时工艺水平把关不严,连接线使用扁铁,在和铜材质的结合滤波器上端子连接时,可能两方面都没有打磨干净,紧固螺母上得也不是很紧。
时间一长,由接触不良演变成氧化。
上端经过耦合电容接35kV高压,下端经过结合滤波器初级线圈接地,产生放电。
使高频通道衰耗增大,干扰信号增多,通信质量严重下降。
为什么陶湾外线叫河上行电平故障排除后比故障排除前要低8dB呢?
因为故障点是在信号源、测试点以后,故障性质是开路性质,排除前呈现高阻抗,电平就高,排除后呈现正常阻抗,电平就下来了。
理论应差6dB,由于测试误差,低了8dB。
(五)、实例五:
1、故障现象:
西安市某县电业局,原来使用某电信研究所的1.5G微波设备,沟通从县局到翠峰变电站电话和远动通信。
翠峰到板房子变电站使用DPLC-2000型电力线载波机,在翠峰用微波的远端盘用户电路同载波机的中继电路接口;微波的音频四线同载波机的远动四线接口,沟通县局到板房子变电站的电话和远动通信。
数年来通得基本上正常。
近期又新上一套该所的新型2.58G微波设备,加上外购的语音网关等设备,想代替原来的1.5G微波设备,升级换代。
2009年2月25日,我和研究所的水工程师一起到翠峰变电站,调试语音网关的用户电路同载波机的中继电路接口。
通信组织图如图11所示。
图11某县调度到翠峰、板房子变电站通信组织图
从去年入冬以来一直没有降水的西安,从清晨起下了蒙蒙细雨。
上午调试时通话还基本正常,到中午时分,发现载波机中继电路启动后二次拨号音里伴有较大的50Hz杂音。
还原1.5G微波用户电路正常,语音网关的用户电路接电话单机正常。
2、查找过程:
.拔出载波机除电源盘、自动盘以外的所有机盘,拆下高频电缆,杂音仍然存在。
.载波机使用的是外接-48V直流电源,其正极已经接地。
为了排除载波机地线引起杂音的可能,又专门将载波机接地端子引一根线接地;同时将语音网关固定到机架的螺孔(即外壳)打磨除漆后,引一根线接地,50Hz杂音仍然存在。
.从25日夜,天降瑞雪。
26日上午,语音网关厂家的苗工程师也赶到了现场。
50Hz杂音加剧,已经掩盖了拨号音。
先改造语音网关的电源。
语音网关的电源没有直流输入,只有单相火、零、地三线的交流输入。
原来使用的电源插座对外连接只有火、零两根线,没有地线。
新购一块多插孔电源插座,将火、零、地三根线全部接通,杂音仍然存在。
.将载波机的电源输入由直流(正负极全部断开)改为交流,接在语音网关的同一电源插座上,杂音仍然存在。
查找杂音故障,应该交流改直流实验,明知直流改交流是徒劳的,但还要试试进一步证实是否从直流地线上串来的杂音。
.测量语音网关用户电路a、b线之间的馈电电压为48V,两根线对地均量不到电压;对比测量微波、载波机的用户电路a、b线之间的馈电电压也为48V,但其中一根线对地能量到-48V电压。
初步判断语音网关的内部电路,起码是-48V的正极没有接地。
用串有隔直电容的耳机一端接a、b线的任一根,一端接地听,语音网关能听到明显的50Hz交流杂音,微波、载波机均听不到。
⑹.在测量对比的同时,向苗工程师讲述设备、电路接地的重要性。
建议他打开语音网关机壳,测量内部电路是否接地,他打电话找领导请示后同意打开测量。
打开后经测量,内部电路的地、二次电源的地是连通的,电路板的所有固定孔对地是绝缘的,和外壳连不通。
建议他将机壳和内部电路的地连通,他又打电话找请示领导,领导不同意,指示他换一台设备试试。
⑺.当晚回到县城后,反复向苗工讲述设备、电路接地的重要意义,如果不接地不但会引起串杂音,还会对设备、人身带来安全隐患。
苗工认识提高后,再次打电话找请示领导,领导同意接地试一试。
⑻.27日上午,雪过天晴,50Hz杂音减弱,能够听到拨号音。
换上另外一台语音网关,杂音仍有。
打开语音网关机壳,将内部电路的地和机壳临时连通,杂音消失。
苗工打电话找领导汇报,征得领导同意后,将机壳和内部电路的地焊接连通。
3、故障分析:
光端机、载波机、微波机、交换机、扩频等等通信设备的可靠接地,是保障人身设备安全、降低串杂音干扰的必要措施。
否则,雷击和故障电流没有放电回路,外界串来的交流声、蜂鸣声、广播及其它串音没有一个低阻抗入地途径。
特别在变电站,本来就是50Hz交流干扰较强的场所,再遇上细雨蒙蒙、雪花飘飘,空气湿度上升,绝缘下降,高压放电途径增多,干扰杂音将急剧增大。
所以通信设备可靠接地的重要性更是不容忽视。
设备外壳接地,外接-48V直流电源正极接地,外接220V单相交流电源的插头,一般都有火、零、地三个头,要插在有火、零、地三根线引入的三眼插座上。
这些安装工序,是通信设备安装人员应具备的起码常识。
各种各样的通信设备,从内部电路设计,到外部布线、金加工等工序,都要把接地放在首位考虑。
一定要把内部电路的地和机壳连通,出线端子一定要有接地端子,并标有明显标记。
两台不在一地的电话通信设备之间的中继电路和用户电路接口,发生听到明显50Hz交流杂音的现象遇到过数次。
分析故障原因主要是两台设备不在一地,接地不可能接在同一地线上,有可能产生50Hz环流引起的,解决的办法也不尽相同。
这次是两台通信设备同在一间房内,机架相连,不是不共地,而是语音网关内部电路就没有接地。
三、电路接口故障
交换机、载波机、PCM、微波机等音频接口相互之间,二线用户与二线中继对接,不同二线用户与电话单机对接,四线+E/M转接。
经常发生一些意想不到的问题,现就实际工作中遇到的实例加以分析。
(一)、用户与中继对接故障例一
1、故障现象:
鲁西南某县,某电力线载波机中继电路与调度交换机二线用户电路接口,呼入呼出经常掉线,载波中继电路与市话二线用户电路接口正常,交换机二线用户电路接电话单机也正常。
2、查找过程:
在音频测量台上将该门子插塞上下塞孔用塞绳交叉连通实验,呼入呼出正常。
调换载波机输入两根接线的位置后正常。
3、故障分析:
载波机中继电路输出环路是一只电阻串一个扼流圈,经检测两根线均悬空对地直流电阻无穷大。
没有找到交换机用户电路电路图,原因不明。
这类故障现场经常遇到,更换a、b线接线位置正常,原因一直没有查明,作为一条实践经验在现场应用。
(二)、用户与中继对接故障例二
1、故障现象:
豫南某市,微波机中继电路与某电力线载波机二线用户电路接口,呼出不启动,更换a、b线接线位置后呼出后立刻掉线,中继电路与市话二线用户电路接口a、b线接线只能在一种位置,a、b线一交叉呼出不启动。
2、查找过程:
.查阅图纸,微波机中继电路的输出环路是一只二极管串接一只稳压管组成,载波机二线用户电路馈电电压有反极信号,如图12所示。
图12微波机中继、载波机二线用户电路图
.将载波机反极信号去掉,即把继电器3、6接点两根线的印制版割断,互换连通后正常。
3、故障分析:
微波机输出环路中由于有单向导电的二极管,a、b线接入应有方向性,方向不对二极管始终处于截止状态,呼出启动不了。
反极信号是老式交换机的计时信号,程控交换机已不使用。
该载波机二线用户电路有反极信号,电路接通后正负极性要改变。
两个偶然碰在