為確保通信設(shè)備能夠長期安全、穩(wěn)定、可靠地運行,降低由于環(huán)境因素而造成的設(shè)備故障率,延長設(shè)備使用壽命,在項目設(shè)計和日常設(shè)備維護(hù)時,必須采取積極、有效的措施,改善機(jī)房環(huán)境條件,使設(shè)備達(dá)到所規(guī)定的基本要求。所說的通信機(jī)房環(huán)境一般應(yīng)包括溫度、濕度、空氣潔凈度、電磁輻射、靜電和接地等因素。
一、溫度對設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
分為溫度的影響和溫度變化率的影響。
1、溫度對設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
溫度是通信設(shè)備能否長期可靠運行的重要因素之一。溫度過高或過低,都將對設(shè)備的運行產(chǎn)生不利影響。其具體表現(xiàn)在如下表1-1所示。
表1-1:溫度對通信設(shè)備運行影響的表現(xiàn)
因此,通信機(jī)房應(yīng)安裝通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備,使室內(nèi)的溫度長期保持在設(shè)備運行要求的范圍。另外,一般通信設(shè)備對溫度的適應(yīng)范圍要求分為:儲藏溫度(設(shè)備出廠到安裝投運期間)、長期工作溫度、短期工作溫度(如:-5℃~5℃或45℃~55℃的短期工作時間應(yīng)限制為連續(xù)不超過48小時和每年累計不超過15天)等。溫度的測量值,通常是指在地板以上2米和設(shè)備前方0.4米外測量的數(shù)值(機(jī)架前后沒有保護(hù)板時側(cè)量)。
2、溫度變化率對設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
溫度變化率對設(shè)備運行的影響主要表現(xiàn)在組成通信設(shè)備的各部件的熱容量上。由于材質(zhì)、體積的不同,各部件的熱容量相差很大,因此,其對溫度變化率的敏感程度也就各不相同。熱容量愈大,器件特性受溫度變化的影響就愈大;熱容量愈小,器件特性受溫度變化的影響就愈小。同時,當(dāng)溫度急劇變化時,由于熱脹冷縮效應(yīng)而在各個部件上產(chǎn)生的應(yīng)力也將相差很大,這對設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不利影響,嚴(yán)重時可導(dǎo)致電路板開裂、元器件脫焊等事故。
因此,機(jī)房應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮銣卮胧苊馐覂?nèi)溫度的變化過于劇烈,通常要求每小時溫度的變化應(yīng)控制在上下不超過5℃。
二、相對濕度對設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
相對濕度對通信設(shè)備運行的影響表現(xiàn)如下表2-1所示。因此,機(jī)房應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)某凉窕蚣訚裨O(shè)備,使室內(nèi)的相對濕度長期保持在要求的范圍之內(nèi)。另外也可分為儲藏、長期(通常為5%~65%之間)和短期(如:5%以下或65%~95%的短期工作時間應(yīng)限制為連續(xù)不超過48小時和每年累計不超過15天)等要求。濕度的測量值,通常是指在地板以上2米和設(shè)備前方0.4米外側(cè)量的數(shù)值(機(jī)架前后沒有保護(hù)板時測量)。
表2-1:相對濕度對通信設(shè)備運行的影響的表現(xiàn)
三、空氣潔凈度對設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
機(jī)房空氣潔凈度對通信設(shè)備運行的影響表現(xiàn)為:1)當(dāng)機(jī)房空氣中的灰塵粒子濃度過高時,它們就會被大量吸附在電子元件和集成電路的表面上,降低其散熱能力,嚴(yán)重時將將被燒毀;當(dāng)元件內(nèi)落入導(dǎo)電塵埃后,會使元件間的絕緣性能下降,嚴(yán)重時將造成短路事故。2)當(dāng)機(jī)房空氣中的化學(xué)活性物質(zhì)對通信設(shè)備的影響也相當(dāng)大,例如二氧化硫等酸性氣體濃度過高時會腐蝕通信設(shè)備,造成接觸不良或短路等事故;一氧化碳濃度過高時會引起爆炸等。
為此,機(jī)房空氣潔凈度應(yīng)包括兩個方面的指標(biāo),一是機(jī)械活性物質(zhì)的濃度,二是化學(xué)活性物質(zhì)的濃度。通常機(jī)房應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,保證機(jī)房滿足以下要求:1)無爆炸、導(dǎo)電、導(dǎo)磁性及腐蝕性塵埃。2)機(jī)械活性物質(zhì)的濃度符合表3-1的要求。3)化學(xué)活性物質(zhì)的濃度符合表3-2的要求。
表3-1:機(jī)械活性物質(zhì)的濃度的要求
表3-2:化學(xué)活性物質(zhì)的濃度的要求
微觀環(huán)境決定了絕緣上污染的影響(但是,當(dāng)考慮微觀環(huán)境時必須還要考慮宏觀環(huán)境)。通信設(shè)備小的電氣間隙可由小的固體微粒、灰塵和水完全跨接,潮濕時這些微觀環(huán)境的污染具有導(dǎo)電性。由臟水、煙灰、金屬或碳灰引起的污染本身就具有導(dǎo)電性。因此當(dāng)污染可能在微觀環(huán)境出現(xiàn)時,必須要規(guī)定最小的電氣間隙。為了評定電氣間隙的距離,國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16935.1確立了4級微觀環(huán)境的污染等級,具體詳見下表3-3。對外殼、裝封或密封條的有效使用可考慮作為減少絕緣污染的措施,當(dāng)設(shè)備發(fā)生冷凝現(xiàn)象或如果正常使用自身會產(chǎn)生污染,則這些減少污染的措施是無效的。
表3-3:微觀環(huán)境的污染等級
四、電磁輻射對通信設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
電磁干擾對通信設(shè)備的運行至關(guān)重要,它直接影響到設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。當(dāng)干擾達(dá)到一定的程度時,很容易造成通信串音、阻塞、誤碼、中斷等故障,嚴(yán)重時還將導(dǎo)致軟件運行混亂甚至損壞機(jī)器設(shè)備。此,機(jī)房應(yīng)采取適當(dāng)?shù)钠帘巍⒈Wo(hù)措施,降低外部電磁環(huán)境對機(jī)房內(nèi)部的干擾和機(jī)房內(nèi)各設(shè)備之間的互相干擾。通常情況下應(yīng)滿足的電磁指標(biāo)詳見下表4-1。
表4-1:通信機(jī)房應(yīng)滿足的電磁指標(biāo)
一般通信機(jī)房引入的電磁干擾的干擾源包括:輸電線路電暈放電、變壓器的電磁輻射、開關(guān)電源設(shè)備的電磁輻射、大型設(shè)備操作所引起的電網(wǎng)波形畸變、空間射頻、地球磁場、外來輻射等。這些干擾以電容耦合、電感耦合、電磁波輻射、公共阻抗(包括接地系統(tǒng))和導(dǎo)線(電源線、信號線和輸出線等)的傳導(dǎo)方式對通信設(shè)備產(chǎn)生干擾。
五、靜電對通信設(shè)備運行的影響表現(xiàn)
靜電對通信設(shè)備具有很大的危害,由于靜電電壓的瞬時值往往高達(dá)數(shù)千甚至上萬伏特,當(dāng)其與采用CMOS工藝等靜電敏感的電子器件(如大規(guī)模集成電路)接觸放電時,往往造成該類器件發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的損壞,嚴(yán)重危及設(shè)備的安全運行。有關(guān)資料表明,在損壞的插件板中,有60%是由靜電所造成的。此外,靜電還能引起軟件故障,能使電子開關(guān)失靈。表5-1給出了各種元器件對靜電損壞的靈敏度。
表5-1:各種元器件對靜電損壞的靈敏度
機(jī)房產(chǎn)生靜電的原因是由于人體平均電容量大約為200pF,人在行走時,相當(dāng)于帶電體之間的相對運動而產(chǎn)生靜電。人體帶電的多少與其所穿服裝的材料、地板材料、材料表面狀態(tài)、室內(nèi)溫/濕度、人行走時的快慢等因素有關(guān)。例如,穿防靜電服裝比穿化纖服裝時所產(chǎn)生的靜電荷就少;又如,在地板接地良好、室內(nèi)濕度高時,人體產(chǎn)生的靜電荷就少,反之則靜電荷就多。表5-2給出了三種不同情況下40秒內(nèi)人體電壓的上升趨勢,超過12kV就被認(rèn)為是危險區(qū),圖5-1給出了靜電反映時間圖。
表5-2:不同情況下人體所帶的靜電電壓
圖5-1:靜電反映時間圖
絕緣材料能積聚靜電,導(dǎo)電材料則不能。絕緣材料包括塑料地板、尼龍和化纖地毯、皮鞋、塑料制鞋、化纖工作服以及低濕度環(huán)境(干燥環(huán)境)。對于60%以上濕度環(huán)境,半導(dǎo)電材料的地板、水泥地板等都是良好的防靜電環(huán)境。
從表5-1和表5-2可以看出靜電對器件的危險性。此外,如果工作人員在沒有防靜電措施的房間里走動,超過12秒就會產(chǎn)生12kV以上的靜電,這時如果立即觸摸電子設(shè)備將對設(shè)備產(chǎn)生很大的危害。
六、接地系統(tǒng)對通信設(shè)備的運行的影響
規(guī)范而良好的接地是通信設(shè)備穩(wěn)定、可靠運行的重要技術(shù)措施之一,它在保障人身安全、預(yù)防靜電干擾、電磁干擾、雷電干擾等方面有著重要的作用。
為此,現(xiàn)在通信機(jī)房有條件時盡量采用聯(lián)合接地方式,即設(shè)備的工作地、保護(hù)地以及防雷接地共用一組接地體的集中接地方式,接地電阻值應(yīng)≤1歐姆。接地導(dǎo)線的要求為各接地線的截面積應(yīng)根據(jù)可能通過的最大電流負(fù)荷確定,應(yīng)采用良導(dǎo)體導(dǎo)線(如銅導(dǎo)線),并不能使用裸導(dǎo)線布放。
依據(jù)YD/T 1051的規(guī)定,接地系統(tǒng)是通信電源系統(tǒng)的重要組成部分,欲了解各類通信局(站)接地系統(tǒng)要求的請進(jìn)入。
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