配线方式

关键词：

配线方式（精选八篇）

配线方式篇1

关键词：发电机中性点,接地,发电机直配线,消弧线圈接地,计算方法

一、概述

和配电网中性点接地方式一样, 电厂发电机中性点接地方式的选择是一项重大的技术决策, 它不仅涉及到系统本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择, 而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。

有发电机直配线的电厂一般为60MW以下容量较小的电厂, 发电机直配线一般为10kV或者6kV电压等级, 相应的厂用母线电源由发电机直配线直接或经过电抗器引接, 也有直接将厂用辅机接于发电机直配线上的。

二、发电机和厂用电系统的接地方式简介

电厂发电机和厂用电系统的中性点接地方式一般有以下几种:不接地;经高电阻接地;经低电阻接地;经消弧线圈接地。

1 中性点不接地方式

电厂中的发电机系统根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 (DL/T620-1997) 中有关系统接地方式中的规定“3kV~20kV具有发电机的系统, 发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时, 如单相接地故障不大于表1所示的允许值, 应采用不接地方式;大于该允许值时, 应采用消弧线圈接地方式, 且故障点残余电流也不得大于该允许值。”以上实际就是电气设计中俗称的“4321”的规定。

厂用电系统中性点不接地在我国电厂中采用的最广泛, 根据《火力电厂厂用电设计技术规定》 (DL/T 5153-2002) 中的规定, 当厂用电系统的接地电容电流小于等于7A时, 可采用不接地方式。

2 经高电阻接地方式

发电机系统当要求发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时, 宜采用高电阻接地方式。电阻器一般接在发电机中性点变压器的二次绕组上。常在一些大机组电厂中采用。

厂用电系统的中性点经过高电阻接地, 目的是为了降低不接地系统中可能出现的异常过电压。中性点电阻值的计算方法在《火力电厂厂用电设计技术规定》 (DL/T 5153-2002) 中有具体规定。

3 经低电阻接地方式

低电阻接地系统一般是厂用电系统的电容电流大于7A时使用, 厂用电系统的中性点经过低阻值电阻接地, 目的是为了增强保护跳闸的可靠性, 一般采用的接地故障电流为100A~1000A。

4 经消弧线圈接地方式

发电机系统采用经消弧线圈接地见1) 条中的说明。

厂用电系统经消弧线圈接地一般用于小容量电厂。采用消弧线圈接地时, 当厂用电系统发生单相接地时, 流过故障点的单相接地电容电流, 将被一个相位相差1800的电感电流所补偿, 使电容电流趋近于零值。

三、有发电机直配线的电厂中性点接地方式选择的原则

有发电机直配线的电厂发电机系统和厂用电系统一般是直接连接或者经过高压电抗器连接, 和经过厂用高压变压器连接的电厂相比, 最大的区别就是发电机系统和厂用电系统有了电联系, 实际上成为一个系统, 发电机的中性点接地方式实际上就是厂用电系统的接地方式。所以选择发电机中性点接地方式是不仅要考虑发电机系统的要求, 还应考虑厂用电系统的要求。

四、采用消弧线圈接地的方式需注意的几个问题

1 电厂电容电流的计算

采用消弧线圈接地的方式最主要的问题是计算电厂的电容电流, 根据电容电流来决定消弧线圈的容量。

发电机系统和厂用电系统直接有了电的联系以后, 两个系统实际上可以看作是一个系统了, 相应的两个系统的电容电流应分别计算, 然后将两个系统的电容电流相加, 作为确定厂用电中性点接地方式的电容电流。

2 如何确定电容电流的限值

按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 (DL/T 620-1997) 中的规定, 发电机系统时的电容电流限值为“4321”。按照《火力电厂厂用电设计技术规定》 (DL/T 5153-2002) 中的规定, 高压厂用电系统要保证发生单相接地短路时不跳闸, 电容电流应小于等于7A。

3 确定了采用中性点经消弧线圈接地方式后, 按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 (DL/T 620-1997) 中第3.1.6中的要求可以计算出消弧线圈的容量。

五、以LJ电厂为例说明具体计算过程

1 LJ电厂情况简介

LJ电厂装机属新建、自备、热电联产、孤立电厂性质。建设规模为3×25MW抽凝式汽轮发电机组。电厂出线按110kV等级, 本期1回, 规划4回;10kV出线28回。设置10kV电压直配线。10kV配电装置采用环形接线。为限制短路电流, 三段母线之间通过分裂电抗器连接, 3台30MW发电机组 (#1、#2、#3机) 分别接于分裂电抗器的进线臂。10kV厂用工作母线采用单母线接线, 每台机组设一段10kV厂用工作段母线, 本机组的辅机电动机接于母线上。设置10kV厂用备用段, 进线跨接于10kV配电装置II、III段。

主变压器采用双卷升压变压器, 高压侧接于110kV I段母线, 低压侧跨接于10k V配电装置I, II段。

各级电压中性点接地方式:主变压器110kV侧中性点直接接地。#1, #2, #3发电机中性点经消弧线圈接地。

2中性点接地消弧线圈计算

(1) 电容电流计算

发电机系统的电容电流:发电机的额定电压:Ue=10kV, 发电机定子线圈单相对地电容0.16μf/相, 单相接地电容电流Ic=0.92A。

10kV系统电容电流:共20回出线, 出线总长度30公里, 每回出线Ie=300A, 故选择电缆型号为ZR-YJV-8.7/10-3×185型, 电缆线路的电容电流为1.4A/km, Ic=30×1.4=42A。

变压器低压线圈的三相对地电容电流一般可按0.1-0.2A估算, 故取0.2A

则电容电流和:Ic=0.92+42+0.2=43.12A

(2) 消弧线圈容量计算 (根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 (DL/T 620-1997) 中 (1) 式)

消弧线圈采用过补偿方式。

K—系数, 过补偿取1.35

Ic—发电机回路的电容电流, A;

UNL—发电机回路的额定线电压, kV;

选择消弧线圈的容量为400kVA。

结语

本文介绍了有发电机直配线电厂发电机中性点接地方式的主要原则, 介绍了常见的几种中性点接地方式。 (不接地;经高电阻接地;经低电阻接地;经消弧线圈接地。)

一般有直配线的电厂发电机系统和厂用电系统有电联系, 实际上为一个系统。中性点接地方式一般采用经消弧线圈接地, 介绍了选择消弧线圈时需考虑的几个问题和计算方法。希望本文的内容能在确定类似工程中的中性点接地方式时提供一些有益的参考。

参考文献

[1]西北电力设计院.电力工程电气设计手册第一册[M].北京:中国电力出版社, 1986.

传统配线架与电子智能配线架篇2

传统配线架的缺点

原来的机房布线采用的是传统的配线架，看到复杂混乱的机房结构，不知道从何开始，换掉传统的配线架势在必行。传统的配线架有很多缺点，维护起来也不方便，且会带来安全隐患。下面列举几点：

不直观。传统的配线架标签条大部分是纸质的，纸质好坏参差不齐。标签有手写的，有机打的;有彩色的，有黑白的;需要要打开机柜贴近才能看清楚。如果时间长了，由于机房的环境原因，比如人为磨损、空气潮湿等因素会使标签变得更加难以辨认，给管理人员带来诸多不便。

维护不方便。所有的配线架端口都需要写上标签，工作量大。其次在维护时，查找及更改不方便。如果要跳线，先要去查文档，找到要跳接的端口位置，也就是对应机柜上的某一行、某一列。还有，标签贴纸容易掉、脏、旧，导致查找很不方便，浪费大量的时间和人力。

安全隐患多。线缆庞杂且缺乏规划，容易堵塞冷热通道，严重影响机房散热和制冷。对排线布线没有安全可靠的实施方案，增加了故障和宕机的可能性。

作为一名普通的机房管理人员，面对机房扩展设备更新的要求，以上问题亟待解决。布线正成为企业的重要基础设施，企业也对用于布线管理的智能配线系统提出了更大的要求和需求，希望智能布线系统在降低公司硬件设施成本的同时能保障企业信息流的安全。

电子智能配线架+人工管理

随着布线建设的规模化，对于布线规范化管理的要求越来越高，于是一些标准开始出台，

其中最着名的是美国电子工业协会和美国通信工业协会制定的商业建筑物电信布线标准，即ANSl/EIA/TIA-568.

为了满足标准，智能布线管理技术不断发展，电子配线架技术出现并逐渐得到应用。

在机房设备更新时，我们选择使用电子配线架智能布线管理技术。它具有以下特点和优势：

实时性--避免管理的时间延迟

逻辑性--避免管理的低效率

集中性--避免人力资源的过多投入

安全性--侦测非法设备的侵入

电子配线架智能布线系统将传统布线系统与智能管理联系在一起，通过电子配线架智能布线系统，将网络连接的架构及其变化自动传给系统管理软件，管理系统将收到的实施信息进行处理，用户通过查询管理系统，便可以随时了解布线系统的最新结构。通过将管理元素全部电子化管理，可以做到直观、实时和高效的无纸化管理。

使用电子配线架智能布线系统，只需少量的人工管理就可以实现机房的管理。重新部署后，机房中网线整齐，数据的录入和更改只需在电脑上进行操作并刷新数据库，节省了管理员很多繁琐的工作，更为灵活。

总结

配线方式篇3

布线管理技术白皮书是:依据国家标准, 结合中国工程实际情况编写而成, 系统地阐述了布线管理系统的设计和施工的工程要求。更是国内首次详细专业系统讲解了综合布线技术热点——智能管理, 该白皮书客观分析了电子配线架技术类型及系统组成等, 有助于规范布线工程、提高工程人员的技术水平和促进布线管理与运行维护工程有序发展!

传统布线系统的管理只能依靠手工对管理记录进行更新, 设备和连接的改动往往很难在第一时间反应在管理文档中, 造成很多误差的产生。智能布线管理的最大作用是弥补了网管系统在物理层管理监测中的不足, 使甲方的管理人员能够实施七层网络协议的全面管理。

电子配线架应用浅析篇4

网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从广义来说,凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。

2 物理层安全的重要性

网络物理层是指网络无源器件及系统的组合。物理层安全是网络安全的重要组成部分,因为它是一切网络系统的基础,大部分的网络安全问题或网络故障与物理层运行状态相关。所以物理层是否可控、其运行状态能否及时反映给网络管理员,以及多长时间能找到、确认并排除故障非常重要。配线系统由于其独立性和复杂性,日常维护和管理的工作量非常大。所以实现物理层的可视化和可管理化不但给日常系统维护管理带来了便捷,更重要的是对于实时管控网络物理层安全至关重要。采用电子配线架是对于网络系统物理层安全进行管理的一种有效手段。

3 电子配线架现状

最早的电子配线架采用最简易的LED灯指示的方式,对于线路的通断有着较为直观的显示效果。随着系统规模的不断增加,出现了许多上万点的布线工程。这对于布线工程本身及以后的维护管理提出了更高的要求。目前市场上电子配线架主要的实现方式有两种:一种是端口型电子配线架和链路型电子配线架,端口型主要是在传统的配线架基础之上实现电子配线架的所有功能,而链路型电子配线架是通过改变原有的网络布线产品特殊定制了多芯模块和多芯跳线。

本文重点比较市场上几种主流电子配线架,从电子配线架本身、管理控制单元及管理软件几方面做一个对比,并针对其中的智能配线架系统做较为全面的分析,如表1所示。

通过上述比较,可以得出智能配线架系统可以实现电子配线架的所有功能,无需特殊模块和跳线。智能配线架系统主要功能有实时跟踪跳线连接变化,对资产和物理层连接更改的所有变化进行记录、报告、发送警报或报警,无需专用跳线,与标准的铜缆或光缆跳线兼容,通过下发派工单给予授权操作,指示灯变化指引工作人员完成跳接。

4 智能配线架系统描述与应用

智能配线架系统是在现有端口型电子配线架基础上改进而推出的智能电子配线监控系统,从定义上来讲也属于端口型配线架,智能配线架系统是一套智能电子配线监控系统,它集配线架硬件及综合管理平台软件于一体,为配线管理提供集成化的管理能力,极大地简化了配线管理工作,从而提高管理效率,节约成本。通过综合管理平台的应用,将能够规范网络与配线管理的流程,更直观地展示资源信息及状态,从而帮助设计师和管理员更好地规划、管理和维护其物理网络、通信及布线基础设施。

5 智能配线架系统组成

智能配线架系统主要由三部分组成:智能适配器、控制中心、系统管理软件。对于传统布线设计来说,没有任何结构性变化,兼容所有主流布线系统。只需简单培训指导,即可完成系统设计和现场的安装工作。

5.1 智能配线架系统的功能和优势

智能配线架系统完全符合结构化系统国际通用的北美标准TIA/EIA568A/B和国际标准IS011801,并能持续监测每个配线架上的各个端口,核实端口的使用情况,误接时及时发出提示告警并有指示灯显示。它还能通过指示灯显示引导布线管理技术人员进行迅速准确的跳线增减、变更接续。电子配线架可支持的线缆种类很多,包括铜缆Cat.5E、Cat.6、Cat.6A,非屏蔽线缆,也可以是屏蔽线缆;支持常用接头LC等。通过指示灯的显示借助可视化智能配线架系统自动查询每根跳线的链路端口位置,方便现场工程技术人员查找,并且实现错误率为零。当服务端设置工作订单后,可以在现场通过指示灯的显示来帮助技术人员完成操作,使技术人员100%正确,并且更加方便。

5.2 智能配线架系统的主要功能

管理系统软件是整个系统的核心,它将采集过来的信息入库分析处理后形成可视化数据库,通过系统管理、安全报警、设备统计、派工单等多个功能模块,提供所有位置可靠的信息检测和查询管理,识别和定位链接楼宇设备,出现问题立即发出警报,实时隔离故障,并迅速提供问题解决方案,达到真正意义上的对综合布线系统的智能化维护管理。

智能配线架系统是一个实时监控网络物理基础设施的智能化系统,因此能够始终保持布线系统数据的实时更新,保证数据库中记录的准确性。

智能配线架系统可避免管理员对网络物理层管理所做的猜测和为了确认网络故障而做的无谓劳动。这种实时的、基于网络化设备连接和其他安装地点控制的全面解决方案,可以加快和简化诸如维护、安全等日常的网管工作,使其整个网络资源和基础设施都在网络主管人员的掌握之中。

智能配线架系统功能包括:

(1)提升网络系统的可用性和可靠性

提供安全、可靠和便捷的跳线管理功能。

(2)提高用户效率

1)减少故障排查时间,提高生产力。

2)使网络结构的改变、增减变得更为方便、准确。

3)简化网络管理。

(3)增强网络安全

1)高效管理网络物理结构的安全问题。

2)提供分散化网络管理。

(4)降低管理成本

充分利用IT信息资源,降低网络管理成本。

(5)未经授权的任何操作都会报警

(6)即使授权的每一步操作也会时时记录在案

(7)规范化管理,不会因管理员的变更而使数据的完整性和准确性受到影响

一个控制中心可以接一个或最多24个电子配线架,控制中心负责将电子配线架上所有端口的增加、移动和改变状况进行简单的分析和处理,并将其反馈到管理软件系统,将可视化管理软件的相关指令发给电子配线架,辅助网络管理技术人员作跳线管理。当配线架异常时,即时发出警告信号,向网络管理员报告即时状态改变。控制中心的主要功能如下:

(1)将收集到的电子配线架端口或链路信息发送至管理软件;

(2)将管理员通过管理软件下达的指令发送至电子配线架;

(3) 1U高度,可直接安装在19英寸机架或机柜内;

(4)每一个控制中心可控制多台电子配线架;

(5)通用的输出类型和安全保证;

(6)通过以太网连接将信息反馈到PC服务器;

(7)提供集成管理环境,可以查询端口的状态,链路信息;

(8)派工单显示与确认。

智能配线架系统运行平台:Windows 2000/Windows 2003/Windows XP;支持软件:Microsoft SQL Server2000/2005。一套管理系统软件可管理1 00000点以上信息点,适应性很强。该系统的主要特点如下:

(1)适用于市场上标准的屏蔽和非屏蔽网络模块,品牌兼容性强。不需要特别跳线;

(2)通过下发派工单指引工作人员跳线与数据库相结合,从而保证数据的完整性、安全性;

(3)设备查询和设备统计便于资产管理和统计设备使用情况;

(4)链路查询可以实时查询到链路的连接情况;

(5)通过信息点定位可以看到信息点在物理场所中的具体位置;

(6)网络出现问题可以通过下发派工单指导现场工作人员解决故障,便于在使用中维护。

电子配线架发展浅析篇5

1、传统配线架和电子配线架的比较

配线设备的发展, 由早期的直接焊接或绕接, 到现在的卡接和插接, 已基本定型。传统配线设备为无源设备, 所有操作均需人工进行。其管理的核心为配线资料, 无论是电子还是纸质文档, 均需手工录入、修改。随着节点的增加和配线结构的复杂, 资料难以及时更新或不能保持一致, 均为系统埋下隐患。据统计, 障碍处理时间的80%都是对配线的核对与测试。因此, 维护人员不断提出的对配线设备管理的的智能化需求, 促成了电子配线架产品的产生。

电子配线架主要完成以下工作: (1) 自动记录配线信息, 避免人工操作造成的不准确、不及时。 (2) 远程监控配线状态, 可接入集中的监控系统。 (3) 将分散的配线信息集中到数据库中进行存储、维护、分析。 (4) 通过改进的接口检测技术, 提供各种增值管理。

电子配线架相较与传统配线架有如下优点: (1) 通过管理系统迅速探测链路状态。 (2) 布线和网络更安全。 (3) 减少文档的建立和更新的工作量。

2、电子配线架发展

最早的电子配线架是全电子化跳线的, 如上世纪90年代中期, 北电公司推出的产品, 类似交换机, 内外线成端后, 所有操作均通过软件设置实现。虽然此类产品拥有最全面的管理功能, 但其造价昂贵, 且断电时影响业务, 现以退出市场。

目前, 市场上通用的为改良型的配线产品, 其是在传统的配线设备基础上改进形成的, 通过相应的接口探测技术来探测链路状态的改变, 以实现对跳线记录的自动化管理。管理软件实时监测、更新配线信息, 运维人员通过系统查找配线资料, 但是具体跳纤操作依然需要人工完成, 设备在失电情况下, 不影响物理层业务。

此外, 还有所谓的第三代智能配线产品, 其基本原理依然是接口探测技术, 仅是在对配线设备监控层面上增加了更丰富的内涵, 管理软件提供了更多的功能。

3、电子配线架原理

3.1 单配线架和双配线架

配线系统有双配和单配两种应用模式:单配为一侧线缆 (一般为外线侧) 上模块成端, 另一侧线缆 (一般为内线侧) 不成端, 典型应用为光配, 出局光缆熔接至光配单元, 设备侧使用跳纤直接连接光配;双配表现形式为两侧线缆均上模块成端, 跳接在配线模块上进行, 双配典型应用为音配, 内/外线均上模块成端, 跳线在内外线模块间完成。单配应用模式适用于小型配线节点, 可以减少工程量、节约线缆。但随着线缆增多, 管理将变得极其复杂。同时, 单侧成端将限制电子配线架的应用, 因此, 电子配线架均使用双配线架模式。

3.2 端口监视法

端口监视法的原理就是在配线架端口处增设一个触碰开关, 一旦有接头插入, 则触动开关, 系统判断有接口被使用;反之, 接头拔出, 系统判断端口空闲。由此可知, 端口监视法是一种基于物理状态的简单的监视方法, 其实现简单、成本低, 可以使用普通的接头。但是只能判断端口是否空闲, 并不能得知链路状态和链路用途, 且该类型电子配线架使用上非常不便, 接线和拆除只能逐条进行, 如果操作期间加入别的端口的操作, 系统链路数据将出现混乱。由此可见, 基于端口监视法的电子配线架智能性较低。很多项目出于节省投资的目的选择了该型产品, 使用后才发现效果并不理想。

3.3 链路监视法

链路监视法的原理是端口通过单独的导线来交换信息, 以此达到对链路的监测。典型的就是在普通网线里增加一根导线, 即所谓的第9芯跳线。还有产品使用其空闲导线传输链路数据, 最大好处是可以使用普通线缆。

由于有第9芯导线专门用于传输链路状态数据, 最明显的优点就是藉此电子配线架端口可以交换端口信息。在端口预定义信息的基础上, 系统通过对端口进行扫描, 即可实时建立配线信息的数据库。并且, 通过端口之间的通信还能确保跳线的准确性, 防止误操作。

与端口监视法相比, 使用链路监视法的电子配线架功能更全面, 实用性更强, 即使数据库意外失效, 通过链路监视法也能够在很短时间内重新建立数据库。

4、电子配线架功能

4.1 基本功能

引导跳线:由配线管理系统建立工单后, 系统会通过配线端口的LED灯闪烁、显示屏文字、声音等方式指示跳线位置;操作人员完成跳接后, 系统会通过第九芯检测端口是否对应以及链路是否接通, 减少跳线错误和提高工作效率。

实时扫描:系统通过对配线端口的实施扫描, 可以随时记录跳线操作, 形成日志文档, 并且实时监视配线状态的改变, 及时生成完整、准确的配线信息数据库。

故障诊断:系统通过跳线的第九芯形成的直流回路可以在端口间交流信息, 从而对链路状态做出实时的判断, 及时发现链路的异常, 为排除故障节约时间。

管理功能:软件是电子配线架的关键组成部分, 易用性和可靠考性是其核心指标, 并且电子配线架的增值功能均基于管理软件实现。

4.2 扩展功能

在线供电 (P O E) :大部分电子配线架产品可以为实现了IEEE802.3AF标准的设备提供电源, 节省了价格较高的支持POE交换机的部署, 节约了成本。

安全监视:系统通过对端口数据流的监视, 可以实现入侵检测, 实时报警, 完成高级网管软件的部分功能, 使管理员能防患于未然, 实现更高的安全性。

简单网管:通过SNMP协议与接入设备互相通信, 查询所有连接设备的IP地址、主机名和MAC地址等信息, 对所有设备进行准确定位, 并和其物理端口位置相连接。

5、结语

综上所诉, 电子配线架技术比较成熟, 应用日趋普及, 可以切实提高工作效率和减少配线故障。但产品选型要根据投资和需求具体考察, 避免投资浪费和功能不完备情况的发生。

摘要：本文是对电子配线架技术概括性的描述, 与传统配线架做了比较, 阐述了电子配线架的发展、原理和功能。

iNETSRFID电子配线架系统篇6

1 i NETS

i NETS全称为“Intelligent Networks”, 即智慧网络, 是互惠研发的一整套软硬件协同工作的系统平台。通过i NETS可以使整个网络从核心到终端节点, 每个环节的物理设备、线路和环境都能得到严格的监控和控制。图1是i NETS的一个形象的说明图。图中从主干网到分散的室外交接箱及机柜, 再到办公区域网络、移动基站网络、楼宇网络、数据中心网络、小区内网络及其他各种专用网络, 每个网络链路、设备、环境都在i NETS下被严格的管理和控制。

2 i NETS与物联网及云计算

i NETS不仅仅作为一个网络智能化的平台, 更是作为一个物联网的基础平台;并以网络智能化为前提, 对云计算产生巨大的推进和优化作用。

如今, 各行各业的物联网应用层出不穷。每个应用都不仅涉及到各种复杂的终端硬件和复杂的软件业务逻辑, 更涉及到通信、组网、安全、硬件控制等共同的、工作量大、难度大的基础软件、中间件及系统的开发。这让许多中小企业和非专业的企业望而却步, 同时也让很多大公司在这方面有很多的重复或过度的研发。而i NETS可以让这些企业将自己的精力集中在专业的硬件及应用软件业务逻辑的研发上, 其他部分都可以由i NETS来实现。物联网“十二五”规划所涉及的智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事等各行各业的具体应用都可以在i NETS上扩展。如:智能交通涉及到的信号灯控制、车辆计数设备, 智慧医疗涉及到的血压监测设备、体温检测设备、心电图扫描设备、CT设备等都作为一个网络终端被接入到某个网络。如果在该网络内实施i NETS, 这些终端就会变成i NETS可管理和控制的网络终端。此时, i NETS就可以将每一个设备作为一个智能的网络终端进行管理。此时, 作为智慧医疗及智能交通的行业方案的提供者, 只要在i NETS管理平台内开发具体行业的业务逻辑模块就可以。剩下的界面实现、数据存储、安全、硬件管理和控制、网络、中间层、硬件数据过滤等大量工作都由i NETS平台去自动完成。

i NETS平台的一个最基本的应用就是对分布在各地数据中心内的网络设备、计算设备、存储设备及环境在物理上的监控和管理。利用i NETS针对数据中心物理层管理的特性和云计算平台本身所依赖的虚拟化技术相结合, 就能够设计出更加优秀的云计算平台。无论是云平台的资源管理、运营支撑系统还是业务支撑系统, 都能结合实时的物理层信息优化资源分配, 加强安全处理, 也为云平台的物理层的高效扩展及维护提供可靠保障。如当存储设备的物理参数发生变化, 或其周围的环境发生变化时, i NETS云平台的资源管理系统会自动将相关数据安全转移或备份到其他物理设备上;要淘汰设备时, 可以选择物理参数和环境参数不太好的设备。图2是i NETS与物联网及云计算关系图。

3 i NETS1.0架构

i NETS的体系结构是一个复杂而完善的系统框架。该系统框架借鉴了EPC框架, 虽然就开放程度而言不及EPC, 但具体实现内容比EPC更为丰富和完善, 适合多个应用的集成领域, 能够扩展出很多符合ITU所提出的物联网应用 (现代的物联网) , 而不是EPC的应用 (早期的物联网) 。整个i NETS平台由数据平台、管理平台、内部中间件、边缘中间件、感知层及网络层组成。从数据平台到感知层属于i NETS的基础平台, 网络层属于i NETS的基础应用。其基础应用就是对现有的普通的网络在物理层上进行智能化, 以此为基础可以扩展出各种物联网和云计算的应用。

目前i NETS的最新版本是1.0, 图3描述的是i NET1.0的具体内容。i NET1.0由以下几个部分组成:数据平台处理大量的矢量数据、空间数据、关系数据及文件数据;管理平台定义所有的硬件功能、业务功能、数据处理方式、界面显示方式、安全、通信等核心功能;内部中间件在i NET1.0版本中主要指“网关”, 收集一个子网内的所有硬件的监控和指令处理, 并通过广域网、Internet和管理平台进行安全数据交互;边缘中间件在i NET1.0版本中主要指“控制器”, 实时控制大量感知层设备, 并接受网关的指令控制;感知层在i NET1.0版本中主要指“采集器”、“手持机”及“传感器”, 根据不同的应用场合, 感知层的设备外形和工作方式都不一样, 但基本的控制方式/协议是一致的;网络层在i NET1.0版本中主要是利用感知层设备对网络线路、网络设备、网络环境进行管理。网络线路对应的采集器是RFID电子配线架, 网络设备主要对应的是RFID电子机柜, 网络环境主要是在采集器上集成各种传感器, 如温度、湿度、烟雾、流体、电量等。

i NETS1.0虽然在扩展广度上和手段上不及完整的i NETS平台, 但在此基础上同样可以扩展出一些行业的局部物联网应用。图3中所示的是将风力发电机组和体能测试的仪器接入到i NETS1.0的网络中, 在管理平台就可以增加对这两种设备的定义、控制、图形显示及业务逻辑控制等功能的服务模块。

4 i NETS1.0的基础应用与智能建筑

i NETS1.0的基础应用主要指网络方面的应用, 即i NETS1.0平台的网络层应用。目前主要包含智能网络链路、智能网络机柜及智能网络环境。可以应用于企业、楼宇、数据中心、光分配网 (ODN) 、移动基站等。这三个基本智能应用在智能建筑里同样有非常大的应用空间。由于采用RFID非接触式技术, 所以RFID智能网络链路不仅可以应用于楼宇的布线、智能家居的链路, 还可以应用于供配电的链路、消防、安全管道及其他链路的智能化管理;智能网络机柜不仅可以在机房内监控网络设备、计算设备和存储设备等IT设备, 同样也可以在强电及其他弱电机柜中管理建筑内的各种设备;智能环境不仅可以监控机房及重要机柜内的环境参数, 同样适用于智能建筑内的各种系统及环境。不仅如此, i NETS1.0的网关及可扩展的平台还可以使不同厂商生产不同规格、不同控制方式的设备, 都能够被统一定义和远程安全控制。智能建筑内的各种智能化设备和系统越来越多, 需要一个统一的、集中的可管理并可配置的平台, i NETS平台上可以实现这样的扩展。参照上述i NETS1.0的扩展图, 当新的设备和系统增加到一个独立的智能建筑系统中时, 只需要将其硬件作为i NETS网络层的一个终端接入就可以了。i NETS的中间层、管理平台、数据平台可以对这个设备进行通信, 再在管理平台内设定设备的控制方式、工作方式、显示方式及其他业务功能, 就能够将设备完整地容纳到i NETS管理平台内, 并被高效管理和控制。下面详细介绍这三种基础应用。

4.1 智能网络链路

图4描述的是智能网络链路的一个典型应用场景。所有连接到设备和终端的链路都作为静态链路直接连接到电子配线架;所有链路的变更都在电子配线架之间通过电子跳线两端连接的插拔变化而变更;所有电子配线架都直接连接到i NETS1.0基础平台;i NETS1.0的管理平台实现了全部的电子配线架和智能布线的业务功能;手持机内部分地实现了电子配线架和智能布线的业务功能。

4.2 智能网络机柜

图5描述的是智能机柜的典型应用。每个安装在机柜内的设备都有唯一的RFID电子标签作为身份证;智能机柜内有采集器可以实时识别和定位每一个安装在其内部的带有RFID电子标签的设备;每个机柜被实时接入到i NETS1.0平台;机柜在机房内的位置及其他信息也被i NETS1.0平台实时收集和管理;i NETS1.0的管理平台实现了智能机柜全部的业务逻辑功能;手持机内部分实现了智能机柜的业务逻辑功能。

4.3 智能网络环境

智能的网络环境主要依据传感器来收集和处理环境参数。图6描述的是i NETS1.0版本中传感器的统一集成方式。目前采用最简单的总线式集成, 各种传感器统一遵循Modbus通讯协议;传感器可以分层次地接入到i NETS1.0基础平台;i NETS1.0的管理平台实现了全部传感器的集成和信息读取;i NETS1.0的管理平台实现了传感器和空间信息的对应;i NETS1.0的管理平台可以根据传感器的信息输出相应控制信号。

5 i NETS RFID电子配线架详细说明

5.1 RFID基本原理

RFID的基本原理是利用智能电子标签来标识各种物品, 其核心是智能电子标签, 这种标签根据无线射频标识原理RFID (Radio Frequency Identification System) 而产生, 它与读写器 (采集器) 通过无线射频信号来交换信息。射频识别系统的数据存储在射频标签中, 其能量供应以及与采集器之间的数据交换不是通过电流而是通过磁场或电磁场。射频识别系统包括射频标签和采集器两个部分。射频标签贴或安装在产品或物品上, 由射频采集器读取存储于标签中的数据。

一个最基本的RFID系统如图7所示, 一般包括以下几个部分:一个载有目标物相关信息的RFID标签;一个在读写器及RFID标签之间传输RF (射频) 信号的天线;一个接收从RFID标签上返回的RF信号并解码后将数据传输到主机系统以供处理的读写器。电子标签、天线、读写器及主机可局部或全部集成为一个整体, 或集成为少数的部件。不同制造商有各自不同的集成方法, 当然, 更为复杂的数据处理、业务处理及功能处理要依赖于软件的实现。

5.2 i NETS RFID电子配线架系统结构

RFID电子配线架系统由RFID电子跳线、RFID电子配线架、采集器、控制器、网关、手持机、管理平台、数据平台所组成, 电子跳线和电子配线架本身是末端的硬件, 其他部分都是i NETS1.0平台的组件。就RFID电子配线架系统而言, 最主要的部件是RFID电子跳线及RFID电子配线架。RFID电子跳线是在普通跳线两端增加带有唯一身份的RFID电子标签, 该标签内含有跳线的类型、速度等数据, 因此, RFID电子跳线又可称为智能跳线;RFID电子配线架是在普通配线架上嵌入天线或采集器, 既具有普通配线架的功能, 又能识别出RFID电子跳线。电子配线架在工作时被作为一个智能终端接入到i NETS1.0平台, 被平台控制。电子配线架本身的业务逻辑功能在管理平台作为一个功能模块被实现。手持机中也实现了许多电子配线架的是查询功能, 另外也会在一些无源、室外的配线架或者不需要实时监控的配线架管理场合中应用。

由于互惠科技的RFID电子配线架系统和i NETS平台的天然联系, 不仅可以管理一个个独立的单位、楼宇、工程、企业的布线, 还可以将分布在世界各地的网络统一管理。图8是电子配线架系统的一个典型的应用场景。模拟一个跨国企业分散在各地的部门的所有网络都用RFID电子配线架管理。位于香港信息中心的网络管理员通过公网或私有主干网实时管理美国总部、中国制造中心、东京办公室的网络, 并在网络出现故障或人为变更时及时发现。当网络有变更时, 网管在香港发送指令就可以控制现场的工作人员按照指示变更网络。

在同样的i NETS平台下, 可以将网络链路上的电子标签安放在其他链路、线缆或管道上, 再利用采集器去采集线缆的位置信息, 就可以实现RFID电子配线在弱电、强电、消防、管道及其他与智能建筑有关的各种应用。

5.3 i NETS RFID电子配线架的功能

i NETS RFID电子配线架系统可以实时监控网络环境中的跳线、链路、交换机、路由器、终端等的变化情况, 具有支持断电恢复、工作单管理、现场线路和设备的变更、追踪等一系列功能。并且由于RFID技术具有非接触式识别的特征, 可以扩展出很多附加的功能, 如:在不断开链路的情况下与手持机的配合做链路和终端的设置及查询不同类型链路的混合管理等。

(1) 网络设备及终端的实时监控

i NETS RFID电子配线架系统有着强大的管理平台, 在管理平台上每个交换机或路由器都可以作为一种智能终端被管理, 配置相应的控制参数 (SNMP参数) 后, 管理平台就能实时获取网络设备及连接到该设备的终端的IP和MAC地址。配合电子配线架对链路物理连接的信息处理, 可以对网络设备、终端及其链路进行实时监控。非法的终端一旦接入不该接入的端口会被实时发现, 必须接入到某一个特定端口的终端, 一旦离线也实时发现。链路中的数据流量、链路的状态也会被实时监测, 并可以设定主动告警条件, 在超出合理范围后会发出警报, 通知管理员。

(2) 物理链路的实时监控

对物理链路的实时监控是RFID电子配线架的基本功能。整个链路是由静态部分和动态部分组成, 静态链路是指终端或设备连接到电子配线的链路;动态链路是指电子配线架之间的跳线, 当然也有单电子配线架的情况, 此时动态链路发生在电子配线架和网络设备之间;静态链路在网络布线工程之初就做好, 以后不再变化, 可以作为不变化的数据录入平台, 并在管理平台以图形化的形式展现给用户;动态链路部分的跳线实时地被电子配线架所监控、识别和定位, 动态链路的任何变更都会被管理平台及时发现, 并报告给管理员。

(3) 手持机分散的非实时监控

手持机的使用是RFID电子配线架的一大特色, 其他技术的电子配线架都是接触式的, 所以跳线插在电子配线架上时, 在现场无法对跳线信息、链路信息、终端信息进行管理和查询。而RFID电子配线架是非接触式技术, 无论电子配线架读取跳线信息还是手持机读写跳线信息都是非接触式的, 所以互不干扰。利用手持机不仅可以查看跳线信息及其相关的链路信息, 还可以管理偏远地区的室外的无源状态下的电子配线架。这些配线架平时不上电监控, 在需要调整链路或查询链路时, 用手持机供电, 同样可以扫描链路、执行工作单、引导跳线等。

(4) 灯引导跳线

每个RFID电子配线架的每一个端口都有一个对应的LED指示灯, 当RFID电子跳线插入网络配线架的某个任意端口时, 电子配线架可以精确识别每一根跳线的身份, 定位每一根跳线所在的端口位置。当管理员计划在某几个端口增加一个或多个跳线时, 其端口对应的LED灯就会依次闪烁, 操作人员只要将正确的跳线插入到对应的端口就可以, 如果插入其他端口, 相应端口的LED灯会连续闪烁, 电子配线架发出声音警告, 管理平台也会立刻知道, 并通知管理员。当在指定的端口内插入错误的跳线时, 电子配线架和管理平台也会知道。所以, LED引导操作人员进行跳线, 且保证跳线绝对不会出错。

(5) 工作单指导跳线

网络在建成后, 随着后期的使用会增加设备或终端, 此时系统管理员只要根据网络规划发出网络变更事件就可以, 系统会自动根据网络结构的变化生成每一根跳线变化的工作单, 工作单会被自动或手动发送到相应的控制器, 通过LED灯引导现场的每一根跳线变更, 从而使网络变更后的拓扑结构与预期一致。

(6) 断电恢复

当某种原因出现硬件故障或断电时, 在故障排除后或通电后, 电子配线架及其配套系统能自动检测当前信息是否与故障前或断电前的信息相一致。如果不一致, 现场控制器就会报警提示, 同时管理平台会做出实时反应, 提示管理员是否将链路信息部分或全部更新到故障或断电之前的状态, 获得管理员确认后, 就会以工作单的形式指导现场人员将链路恢复到断电前或故障前, 确保当前链路信息的准确性和可操作性。

(7) 链路追踪

综合布线的现场, 一个机柜内往往有成百上千条跳线, 如何通过某个跳线的一端快速地找出另一端?对于其他接触式技术电子配线架要解决这个问题非常麻烦, 会付出额外的成本, 增加系统的复杂性。对于RFID电子配线架却可以轻松做到, 且不会增加系统的复杂性。用一张追踪卡放在用户需要查找的端口上, 该端口及其连接到的对应端口的LED灯就会同时闪烁, 迅速找到当前链路。配合手持机甚至可以将整个链路从路由器到交换机再到多级配线架, 最终到面板和终端的链路都能够在手持机上显示出来。

(8) 告警功能

RFID电子配线架系统有多级告警功能。首先, 当任何一条链路非法变更时, 电子配线架都会实时发现, 通过LED灯告警, 并将告警信息发送给控制器, 控制器会用屏幕显示告警内容及同步语音提示, 再将告警信息发送到管理平台。管理平台会通过图、文、短信、E-mail等多种直观形式完整地显示所有告警信息, 提示管理员及时处理。同样, 当其他异常发生时, 系统也会逐级告警, 并最终帮助管理员及时发现网络错误, 保证网络正常运行。

(9) 检测跳线半插入

i NETS RFID电子配线架不仅能够识别每一根跳线, 定位每一根跳线, 还可以判别每一根跳线离配线架在垂直面上的距离远近。LED灯引导跳线时, 跳线虽然插入到配线架的某个端口, 但是未完全插入 (即半插入) , RFID电子配线架可以判断出来, 并发出告警, 提示用户继续插入, 直到完全插入为止。

(10) 支持跨控制器、跨区域跳线操作

i NETS RFID电子配线架系统建立在i NETS平台基础上, 且链路本身是利用RFID技术实现, 所以不存在其他实现技术所带来的跨控制器跳线困难的问题。无论跳线的两端是发生在多个配线架间的端口, 或发生在多个控制器间的端口, 甚至发生在异地的两个对应端口之间的跳线, 对于i NETS RFID电子配线架系统来说都是一回事, 并不需要做额外的处理。

(11) 易于平滑升级

浅析通信机房设备配线施工篇7

关键词：设备配线,走线架,理线器,施工安装

1 引言

由于机房设备配线以及机房线缆径路作为通信工程中最易被忽视, 往往只注意设备功能的实现。机房设备配线及线缆径路的特点是一次性建设, 其后期维护难度大, 在设计和施工过程中不易控制, 尤其是机房线缆的整理, 容易造成交叉现象, 这也是工程建设中的难点之一。为了保证其通信机房设备配线整齐美观, 以及运营后期维护方便, 在本项目中通信机房采用4C铝合金走线架和铝合金理线器。下面就以深圳地铁11号线通信系统设备安装为实例进行本项目的详细介绍。

2 走线架的安装及线缆整理

2.1 走线架简介

2.1.1 走线架的规格

机柜上走线时, 机房要安装走线架, 走线架上可以铺设机房内的各种线缆。

走线架的规格有200mm、400mm、600mm等规格, 可根据现场的实际情况选择, 其走线的横担间隔也可根据现场实际进行调整。本项目采用宽600mm、横担间隔为300mm的4C铝合金走线架 (见图1) 。

4C主铝型材特点: (1) 采用优质的镁铝合金, 每米承重可达300kg; (2) 宽度可调, 单层、双层、垂直、水平, 任意组合; (3) 专用配件, 现场组装, 方便运输; (4) 可吊顶安装, 地面支撑, 沿墙走线, 也可作为爬梯。

2.1.2 走线架零件 (见图2)

2.2 走线架安装

2.2.1 走线架安装流程图 (见图3)

2.2.2 主要施工工序及方法

1) 根据图纸先确定走线架的位置

包括:定位, 拉线, 确定吊杆位置 (注意避开梁, 避开相交走线架时吊挂位置打在相交走线架的内部) , 在走线架的接头处一定要有吊挂的吊装, 对减少走线架的变形加大走线架的承载力非常重要。吊挂的间隔一般为1500mm, 每节走线架的长度是3000mm, 一般只要第一个吊挂在走线架的接头处, 按1500mm间隔依次的吊挂基本上都会在走线架接头附近, 如果第一个吊挂没有在接头处, 下个吊挂应该在最近的距离内调整到接头处。保持纵横两个方向吊挂位置的平直, 切忌吊挂位置杂乱无章。

2) 吊挂的安装

顶吊膨胀的位置确定:根据图纸在机房定出走线架的位置后, 需要在楼板上确定打膨胀孔的位置, 吊挂是在走线架的侧面吊装, 吊挂的两根螺杆的中心距是走线架的宽度+50mm;如:走线架宽度600mm, 则吊挂螺杆的中心距是650mm, 一边各多出25mm;吊挂螺杆上端的顶吊“几”件的两个膨胀孔 (8.5~12mm) 之间的距离是100mm, 配的膨胀为M8*55-60重型膨胀, 体积紧凑承载力大, 膨胀外径14mm, 建议膨胀孔直径14mm深70mm左右, 打孔质量是整个走线架的重中之重, 整个走线架的承载都吃在膨胀螺丝上面。在楼板质量保证的情况下, M8*55-60的重型膨胀在直径14mm的膨胀孔内的拉力远远大于直径大于14mm的膨胀孔。所以膨胀孔的直径最好不要超过14.5mm。装上“几”顶吊后, 膨胀螺栓一定要拧紧, 在上顶吊罩之前要反复检查, 确保膨胀螺栓已经拧紧。

注意在吊挂螺杆上面先拧一只法兰螺母再套上顶吊罩后再拧上一只法兰螺母然后穿过“几”顶吊再用第三个法兰螺母拧紧。螺杆统一长出螺母20mm左右, 对应下面的吊挂座的螺杆头子也会比较整齐。

吊挂长度的确定:多层走线架侧吊挂的长度=楼层高度-地板高度-最下层走线架的距地高度;单层走线架侧吊挂的长度=楼层高度-地板高度-走线架的距地高度。如楼层高度4.8m-地板0.65m-走线架距地2.35m=1.8m。吊挂座内压板是装在吊挂座弯边上方的, 吊挂座弯边托住走线架的铝合金边梁, 内压板插入铝合金边梁的槽内, 在走线架的接头处建议吊挂座与对接块一起使用, 加大走线架的强度和刚性。吊挂座可以在走线架边梁灵活移动。单双层吊挂同理, 层间距离及水平通过法兰螺母调节。

2.2.3 走线架配件安装图例 (见图4)

3 设备配线

机柜内的水平双绞线位于机柜的后侧。过去, 这些双绞线不进行整理, 或进行简单的绑扎后立即上配线架, 从机柜的背后看去, 水平双绞线就像瀑布一样垂荡在那里, 或由数根尼龙扎带随意绑扎在机柜的两侧。大家关心的重点是每根双绞线的性能测试合格。

随着布线水平的提高, 布线系统的工程商已经通过施工工艺及层层把关, 有把握达到每根线都能够通过性能测试。这时, 人们的注意力就转向了美观。

根据国标, 垂直桥架内的线缆每隔1.5m应绑扎一次 (防止线缆因重量产生拉力造成线缆变形) , 对水平桥架内并没有要求。而终端面板、机柜、配线架、配线箱按照标准必须做到两底角平行, 因此布线系统的美观就主要集中在机房内的线缆部分。

在机柜正面, 生产厂商已经制造出了各种造型的配线架、跳线管理器等部件, 其正面的美观已经不成问题。而机柜后侧的美观, 往往不为人们所注意, 造成工程完工后不敢让人参观机柜的内部。

在机房内, 应当做到每根线从进入机房开始, 直到配线架的模块为止, 都应做到横平竖直不交叉。并按设备排线的要求, 做到每个弯角处都有线缆固定, 保证线缆在弯角处有一定的转弯半径, 同时做到横平竖直。

上述要求同样适用于机柜后侧。既然水平双绞线布置成瀑布型已经不再理想, 因此对机柜内的水平双绞线就应该进行理线。

理线这一名词已经在许多施工人员口中听到, 但其含意却各不一样, 其原因在于理线的工艺手法不一样。

为了做到线缆美观, 下面介绍三种理线工艺。

3.1 瀑布造型

这是一种比较古老的布线造型, 有时还能看到其踪影。它采用了“花果山水帘洞”的艺术形象, 从配线架的模块上直接将双绞线垂荡下来, 分布整齐时有一种很漂亮的层次感 (每层可根据现场实际双绞线的数量确定排列层数) 。

这种造型的优点是节省理线人工, 缺点则比较多, 例如:安装网络设备时容易破坏造型, 甚至出现不易将网络设备安装到位的现象;每根双绞线的重量全部变成拉力, 作用在模块的后侧。如果在端接点之前没有对双绞线进行绑扎, 那么这一拉力有可能会在数月、数年后将模块与双绞线分离, 引起断线故障;万一在该配线架中某一个模块需要重新端接, 那维护人员只能探入“水帘”内进行施工, 有时会身披数十根双绞线, 而且因双向没有光源, 造成端接时看不清。

3.2 逆向理线

逆向理线是在配线架的模块端接完毕后, 并通过测试后, 再进行理线。其方法是从模块开始向机柜外理线, 同时桥架内也进行理线。这样做的优点是理线在测试后, 不会因某根双绞线测试通不过而造成重新理线, 而缺点是由于两端 (进线口和配线架) 已经固定, 在机房内的某一处必然会出现大量的乱线 (一般在机柜的底部) 。

逆向理线一般为人工理线, 凭借肉眼和双手完成理线。

逆向理线的优点是测试已经完成, 不必担心机柜后侧的线缆长度。而缺点是因为线缆的两端已经固定, 线缆之间会产生大量的交叉, 要想理整齐十分费力, 而且在两个固定端之间必然有一处的双绞线是散乱的, 这一处往往在地板下 (下进线时) 或天花上 (上进线时) 。

3.3 正向理线

正向理线是在配线架端接前进行理线, 它从机房的进线口开始 (在走线架上使用专用的理线器) , 将线缆逐段整理, 直到配线架的模块处为止, 在理线后再进行端接和测试。

正向理线所要达到的目标是:自机房 (或机房网络区) 的进线口至配线机柜的水平双绞线以每个16/24/32/48口配线架为单位, 形成一束束的水平双绞线线束, 每束线内所有的双绞线全部平行 (在短距离内的双绞线平行所产生的线间串扰不会影响总体性能, 因为桥架和电线管中铺设着每根双绞线的大部分, 这部分是散放的, 是不平行的) , 各线束之间全部平行;在机柜内每束双绞线顺势弯曲后铺设到各配线架的后侧, 整个过程仍然保持线束内双绞线全程平行。在每个模块后侧从线束底部将该模块所对应的双绞线抽出, 核对无误后固定在模块后的托线架上或穿入配线架的模块孔内。

正向理线的优点是可以保证机房内线缆在每点都整齐, 且不会出现线缆交叉。而缺点是如果线缆本身在穿线时已经损坏, 则测试通不过会造成重新理线。因此, 正向理线的前提是对线缆和穿线的质量有足够的把握。

正向理线的优点是在机房 (主机房的网络区或弱电间) 中自进线口至配线架之间全部整齐、平行, 十分美观。缺点是施工人员要对自己的施工质量有着充分的把握, 只有在基本上不会重新端接的基础上才能进行正向理线施工。在本项目中基于目前施工的经验及施工人员的技术水平, 推荐采用正向理线工艺。

3.4 工程实例

工程实例图如图5所示。

参考文献

城轨车辆电气配线系统设计探讨篇8

城轨车辆 (如地铁、轻轨、火车等) 是交通运输的重要工具, 车辆安全的重要性不言而喻[1]。近年, 国内城轨交通事故频频发生, 特别是电气线路如高压对地短路问题引发故障或事故等尤为突出。因此对车辆电气配线系统设计进行分析和研究具有一定意义, 旨在确保电气系统正常工作, 降低事故发生概率, 改善城轨交通的安全现状。

2 电气设备配置原则

2.1 车下电气设备配置原则

(1) 外形偏大或重量偏大的电气设备应优先考虑, 在配置的过程中应综合考虑设备功能与重量平衡需求。其余设备则可按照电气原理与接线顺序进行布置和安装。 (2) 制动电阻、逆变器等发热设备, 不但要考虑发热设备本身的通风降温, 而且还应考虑热量对其他设备可能造成的影响。在实际设备配置中, 可以通过将发热设备置于通风口, 同时为设备留有一定空间, 避免其他设备与发热设备距离太近, 阻止散热。设计中还应避免将对热敏感的设备置于发热设备周围, 必要时可以考虑安装隔热装置, 以降低整个车间的温度, 减慢电线的老化进程以及避免线路老化引起的安全问题。 (3) 高速断路器等具有喷弧现象的设备, 应考虑将喷弧方向朝向车外, 避免喷弧现象发生时, 对其他设备运行产生干扰。 (4) 由于轨道车辆运行时会产生一定的振动现象, 故对于车下的电气设备还应考虑其防震功能。同时, 车辆运行时还会产生泥土飞溅现象, 故在进行设备配置时, 应适当考虑车轮周围设备的防泥土飞溅措施。 (5) 基于上述配置方案, 设备的检修与配线方便也是车下设备配置原则中不可忽视的问题。

2.2 车内电气设备配置原则

(1) 高压配电室应为一、二级耐火等级建筑, 低压配电室的耐火等级不应低于三级。配电室的窗应有防雨雪、防水、防小动物进入的措施。高、低压配电装置同在一室时, 它们之间的距离应不小于1米。 (2) 每台充油电气设备, 如断路器、电压互感器等, 应装在两侧有隔板的间隔之内, 或防爆间隔之内, 总油量超过600公斤时, 应安装在单独的防爆间内, 或采用成套的高、低压配电装置。总油量在60公斤以上, 如油浸电压互感器, 应有贮油设施或挡油设施。 (3) 连接母线、电缆、通风管道等穿过墙、楼板及地面留下孔洞, 应用耐火材料堵塞, 防止充油设备着火后火灾扩大。 (4) 配电室内应配备一定数量的灭火器材。

2.3 车顶电气设备配置原则

配置于车顶的受电弓与浪涌吸收器是车辆牵引系统的重要设备。受电弓从架空电网上获得直流1500v电源, 浪涌吸收器安装于受电弓上以防止过电压。此外, 高压电缆接由于有高电压大电流的存在, 考虑到检修人员及附近乘客的人身安全以及减少对其他设备的电磁辐射影响, 其线路布线安地对于整个电源系统尤为重要, 故在设计中应安装接地开关实现高压电缆的保护性接地, 并应对贯穿车体的高压电缆采取有效的电磁场屏蔽工艺。

3 电气设备布线原则

3.1 电线槽布线原则

电线槽布线的主要优点包括:减少可视化线路数量、保护电线、节约空间、操作方便和管理方便等。电线槽布线一般安装在车下, 以下对其设计原则加以分析。

(1) 在实际应用中, 设计者可以根据设计要求或车辆材质不同, 选择铝质电线槽或钢质电线槽。铝质电线槽比钢质电线槽轻, 屏蔽效果好, 但价格更昂贵。 (2) 由于铝质电线槽具有较强的平直度, 且不易变形, 故一般在具有较大空间的前提下使用, 且屏蔽功能强;而钢质电线槽具有易变形性, 在使用中具有更强的灵活性, 故它可与车下电气设备共用一个较大空间, 安置灵活。 (3) 为了减少线路之间的耦合现象, 在电线槽布线设计时, 应该考虑将不同性质、不同受压线路进行隔离。如将直流与交流线路隔离, 将高电压线路与低电压线路隔离。如图1显示了两层钢质电线槽截面图, 可用于隔离交流线路与直流线路等。 (4) 电线槽的断面尺寸可由电路中电线数量及电线横截面积共同决定。 (5) 在做电线槽设计时, 可以考虑对电线槽截面做变形处理, 以满足设备配置空间需求。

3.2 电线管布线原则

与电线槽类似, 电线管也包括铝质电线管和钢质电线管。由于铝质电线管具有重量轻, 不易变形的优点, 同时考虑到减少车厢重量, 故大多数城轨车辆都采用铝质电线管进行布线。铝质电线管的布线原则:

(1) 电线管应尽量紧凑, 使其与制动管路之间具有明显的区域性, 增强两者在功能上和视觉上的区分度, 且保证两者之间最低的线路耦合程度。 (2) 应合理布置电线管内各电线电缆的空间位置, 以增强电线电缆与外部接口线路的可连接性。 (3) 若管内电线电缆与车下电气设备连接, 则必须考虑分线箱的设置, 它为电气设备和电线管的连接提供通路。电线管与分线箱的实物图如2所示。

3.3 分线箱布线原则

分线箱作为电气设备与电线管的接口路线, 在设计时应该考虑几方面要点:

(1) 分线箱与其他两种电线容器一样, 具有铝质和钢质, 一般采用钢质分线箱。当设计目标对线路的屏蔽性能要求较高时, 采用铝质分线箱。同时务必考虑分线箱的接地情况。 (2) 分线箱一般是长方体外形, 但可以针对不同的实际情况对其进行局部变形。比如:当分线箱与转向架、车身横梁、车钩等外围设备产生局部干扰时, 需要对分线箱进行局部变宽、变窄、弯曲等变形操作。 (3) 分线箱的尺寸由电线电缆横截面积、数量、接口空间、检修空间等因素决定。 (4) 位于车钩和转向架周围的分线箱, 应保证它与转向架、车钩的距离控制在9cm~12cm内。

4 电气配线设计中应注意的几点问题

4.1 接地保护。

在进行电气配线设计时, 必须考虑电气设备的接地安全。如在进行电线槽、电线管、分线箱等金属外壳配置时, 必须保证金属外壳接地良好。汇流箱、配电盘、低压回路分线箱等电器设备都需考虑接地保护。

4.2 设备及线路隔离。

对于距离较近的设备或线路, 应考虑其相互之间的信号耦合或干扰, 必要时可以采用隔离器对其进行隔离;对于噪声较大的设备也可使用噪声隔离器对其进行噪声隔离, 对于高压回路应保证线路之间的绝缘性能及安全距离, 从根源上切除干扰, 并保证乘客及检修人员的人身安全。

4.3 防火保护。

防火保护是城铁车辆系统安全运行的保障, 防火保护应以预防为主, 线路老化、设备温度过高、设备使用不当、顾客抽烟点火等都可能引起火灾的发生。在运行前, 不但需要仔细检查设备的运行情况, 而且还应考虑设计一套完整的自动防火系统。

4.4 耐热耐寒。

在配置制动电阻、逆变器等发热设备周围的电气设备时, 需要考虑发热设备本身及周围设备的耐热性。同时, 还应考虑车辆在冬季运行时的耐寒功能, 以保证电气设备在不同环境下均能正常工作。

5 结束语

造成城轨车辆运行故障的原因有多种因素, 电气配线系统正常工作是车辆正常运行的保障。在信息社会不断发展的今天, 只有各种信号正确, 互不干扰地传播才能确保城轨交通系统正常高效地运行。

参考文献