通信機房漏電導致市電空開跳閘的原因分析及排查方法

時晉蘇

中國電信股份有限公司如東分公司

0 引言

漏電指供電線路或者設備因為絕緣下降或發(fā)生故障等原因，導致供電電流有部分流向大地。有些漏電故障的漏電電流很大，也就是設備或線路的相線大電流對地短路，在此，稱這種漏電故障為“大漏電故障”，這種漏電故障會導致通信機房對應的交流輸入空氣開關和公用變壓器供電線路上的漏電斷路器幾乎同時跳閘，此時如果供電公司再次送電，由于交流輸入空氣開關已經(jīng)跳閘，漏電故障點已被自動隔離，因而能夠成功恢復供電。

1 機房常見的漏電部位和原因

1.1 防雷器（SPD）

為了保護設備，通信機房交流供電線路一般都會安裝有多級防雷器（SPD），防雷器的作用就是將機房交流供電線路上的高壓浪涌電流引入到地，從而起到保護用電設備的作用。防雷器一般使用壓敏限壓型防雷器和氣體放電開關型防雷器。

圖1 為防雷器電路示意圖，其中①和②分別為三相和單相交流供電線路使用單純壓敏限壓型防雷器的電路示意圖；③和④分別為三相和單相交流供電線路使用壓敏限壓型防雷器與氣體放電開關型防雷器相結(jié)合的電路示意圖。

圖1 防雷器電路示意圖

根據(jù)GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣試驗交接試驗標準》的要求，防雷器的漏電流于等于50uA，但是隨著使用時間的增加，壓敏限壓型防雷器的性能會發(fā)生劣化，漏電流也會慢慢變大，當漏電流增大到市電漏電斷路器的動作閾值時，就會引起市電漏電斷路器跳閘，所以防雷器漏電是機房漏電最為常見的原因。

對于④，還有另外一種情況，如果相線L 與零線N 接反，使得氣體放電開關型防雷器接在了相線L 和地之間，有時由于市電電壓瞬間波動，有可能會造成相線“L-地”間電壓瞬時大于氣體放電管的額定電壓，并將氣體放電管擊穿，從而引起市電漏電斷路器跳閘。

1.2 整流設備

通信機房內(nèi)一般都有開關電源、高壓直流等整流設備，而這些整流設備為了消除外部和內(nèi)部的高頻干擾，在其內(nèi)部的交流輸入部分，都設計有濾波電路。對于單相輸入的整流模塊，該電路一般是在L-N 之間串聯(lián)兩個電容，并將兩個電容的中性點接地；而對于三相輸入的整流模塊，該電路一般是在L-L之間串聯(lián)兩個電容，并將兩個電容的中性點接地。如果該電路中的濾波電容性能劣化或者損壞，均可造成漏電故障。另外，上述整流設備的機架一般也會安裝有防雷模塊，整流模塊內(nèi)部也有壓敏電阻元件，如果防雷模塊和壓敏電阻元件對地漏電流增大或者對地擊穿，也會引起市電漏電斷路器跳閘。

1.3 機房空調(diào)

空調(diào)老化后，其壓縮機、風扇電機內(nèi)部的線圈繞組對地的絕緣電阻下降，會導致漏電故障，嚴重時內(nèi)部繞組甚至會與外殼短路。壓縮機或風機的電容損壞也有可能會導致漏電故障。

1.4 照明燈具

老式日光燈的電感型鎮(zhèn)流器故障會導致內(nèi)部的鎮(zhèn)流線圈絕緣電阻下降，可能會導致漏電故障。

1.5 供電線路

通信機房供電線路老化，絕緣下降，或鼠害咬破供電線路絕緣層等原因，均有可能導致漏電故障。

1.6 產(chǎn)品設計錯誤

在產(chǎn)品的設計制造中，如果存在某些失誤，也會導致漏電的情況發(fā)生。比如，圖2 為一款實際投入應用的某型號“市電-油機切換屏”的主電路示意圖，由于廠家設計錯誤，將動力和照明的兩個人字閘刀QS1 和QS2 的零線通過“零線連接線”連接在了一起。如果操作人員先后分別對該切換屏的動力和照明的兩個人字閘刀（QS1、QS2）進行切換操作，那么這兩個人字閘刀（QS1、QS2）就會存在一個在市電供電側(cè)，而另一個在發(fā)電機供電側(cè)的情況，此時市電的零線與發(fā)電機的輸出零線連通，由于發(fā)電機的零線接地，進而導致了市電的零線與“地”相連。由于市電供電三相負載不可能絕對平衡，因此市電的“零”和“地”之間會存在一定的電壓，當零線和“地”相連時，就會產(chǎn)生漏電流，從而引起市電漏電保護開關跳閘。

圖2 某型號“市電-油機切換屏”的主電路示意圖

2 機房漏電的排查方法

2.1 “大漏電故障”排查方法

對于瞬間“大漏電故障”，由于漏電電流很大，往往會導致通信機房內(nèi)設備的交流輸入空氣開關和公用變壓器漏電斷路器同時跳閘，此時只需要仔細檢查機房設備的交流輸入空氣開關的跳脫狀態(tài)，就可以發(fā)現(xiàn)漏電（對地短路）設備，然后更換故障設備，便可排除漏電故障。

2.2 “小漏電故障”排查方法

2.2.1 離線排查法

“離線排查法”是指機房通信設備在停止交流供電的情況下，進行絕緣電阻的檢測。首先斷開所有設備的末端供電空氣開關，然后使用兆歐表（搖表）或者專用的絕緣測試儀，測試每個空氣開關輸出端所接設備的每根相線和零線對地的絕緣電阻。由于使用兆歐表（搖表）需要手搖，檢測不太方便，所以還是建議使用專用的有源絕緣測試儀。在本案例中使用FLUKE1508 絕緣測試儀。該絕緣測試儀的輸出電壓分別有50VAC、100 VAC、250 VAC、500 VAC、1000 VAC 共5 個檔位可選，對于通信機房的設備，一般選擇250 VAC 檔位即可。若檢測到某個空氣開關輸出端所接設備的某根相線或零線對地的絕緣電阻明顯偏低，則可以判定該空氣開關所接的設備或線路存在漏電故障，然后將所有檢測正常的空氣開關合上，并恢復供電。最后再對絕緣電阻檢測異常的設備及其電源線進行進一步的檢查和維修。

如果所有設備的絕緣電阻均正常，則需要檢測供電線纜的絕緣電阻。斷開所有的空氣開關，再分別檢測上下級空氣開關之間的每一段供電線纜的相線和零線對地的絕緣電阻，直至排查出漏電線纜。

2.2.2 在線排查法

“在線排查法”是指對機房通信設備正常交流供電的情況下，進行漏電流的檢測。由于在通信機房存在漏電的情況下，市電無法供電，所以“在線排查法”需要啟動移動或固定式發(fā)電機進行短時間供電。漏電流檢測需要使用專用的漏電流檢測儀，在本案例中使用KYORITSU2412 漏電流檢測儀。漏電流的檢測總體原則是“先主路、后分路”，分段進行排查。首先使用漏電流檢測儀鉗在總開關的輸出電纜上（需要同時鉗住所有的相線和零線），如果檢測到存在大于30mA 的漏電流，則說明在總開關的后級存在漏電故障。然后使用與上述同樣的方法，再對后級的各個空氣開關的輸出線進行漏電電流檢測，如果檢測到某個空氣開關的輸出線存在大于30mA 的漏電流，則再檢測其下一級各個空氣開關輸出線的漏電流，直至到末端的空氣開關設備電源線，并找到漏電的設備，然后將漏電設備脫離，再恢復市電供電。最后再對存在漏電故障的設備及其電源線進行進一步的檢查和維修。

3 結(jié)束語

本文列舉了通信機房漏電的一些常見部位和原因，將通信機房漏電分為“大漏電故障”和“漏電故障”，并針對令維護人員頭痛的“漏電故障”總結(jié)出了“離線排查法”和“在線排查法”兩種有效的排查方法，幫助維護人員今后據(jù)此快速定位和排除通信機房的漏電故障，盡快恢復通信機房市電供電，消除通信隱患。