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1、通信设备带电清洗技术探讨通信设备带电清洗技术探讨 张鹰、楼平、孙卫庆 (湖州电力局,浙江 湖州 313000) 摘要摘要: 为了提高长期运行的通信设备的可靠运行和使用寿命。 带电清洗技术能有效地提高通 信设备的维护保养水平,使之能够经常处于最佳状态,发挥出应有的功效。本文从运行的角 度出发讨论带电清洗工作对通信设备的影响,并总结带电清洗工作应引起注意的几个问题。 关键词关键词:通信设备;带电清洗;清洗剂 0 引言引言 长期运行的通信设备由于环境因素的影响,各种灰尘、潮气、氧化、腐蚀性气体等造成 对设备的“综合污染“,不同程度地造成设备的误码率增大、板卡故障率上升、设备运行寿命 下降等问题的产生
2、。电力系统的通信设备承担了调度自动化、调度及行政电话、继电保护、 图像监控、 办公自动化等多种实时业务的传输, 采用停役的方式对设备进行清洗将影响大量 业务的传输,从而危害电力系统的可靠运行。 1 综合污染的产生和危害综合污染的产生和危害 通信设备是由大量的集成电路、电阻、电容、电感、继电器、传感器等元器件组成,通 过这些元器件实现低频信号与高频信号, 电磁能与光能的相互转换。 所有元器件发挥着各自 在设计和额定中的功能和作用,使信号正确清晰、通信网络畅通、通信质量得到保证。 电力系统通信设备与变电所同时建设,同时验收。一般与继保室放置在同一机房内。由 于机房的空调系统采用立式空调,机房内也很
3、少有防灰、防静电的措施。在长期运行过程中 不可避免地对通信设备产生各种污染。 通信设备的集成度日益增高, 各种元器件的体积和它 们之间的间距日益缩小。 污染对通信设备的危害也相应地提高。 目前污染物的危害主要体现 在: 灰尘、风沙、烟雾、湿气等在通信设备上污物的层积降低设备使用寿命和增加功耗; 酸气、盐分等对通信设备的腐蚀而降低绝缘性能; 金属尘埃、静电和带电粒子使通信设备信号处理紊乱; 由于污物的层积,对机械式振动元件将会改变其惯性,造成机械振动的延时,影响信号 转换的同步, 甚至改变信号的频率和强度造成失真。 同时也越来越明显地影响元器件应有的 散热性、绝缘性,从而影响信号的识别、转换和传
4、输等各种处理能力,进而造成通信设备各 种功能的紊乱。各种腐蚀、金属尘埃、静电和带电粒子等无疑会明显降低通信设备的使用寿 命,甚至会造成设备的短路或元器件的击穿,从而破坏整个通信设备的安全运行。 2 通信设备带电清洗技术通信设备带电清洗技术 带电清洗技术是指对运行中的电子、电器、电力设备在不停电、不停止运行的前提下, 利用高绝缘、不燃烧、易挥发、环保型等特性的清洗剂,由专业技术人员使用专业仪器、工 具遵循专业操作规程作业,迅速彻底清除电路表面及深层的各种静电、灰尘、油污、潮气、 盐份、炭渍、酸碱气体等污垢的清洗维护的技术。 由于污物的性质主要分为:极性水溶性残留物、非极性水溶性残留物、非极性非水
5、溶性 残留物。所以使用含有极性和非极性的溶剂的清洗剂,对极性水溶性、非极性水溶性、非极 性非水溶性的各类污染物都能很好地溶解, 使清洗达到满意的效果。 清洗剂应具有稳定的分 子电结构,是一种复杂的络合结构,能够分解和包裹污染物,并迅速挥发或冲走,从而使设 备达到清洁效果, 并且在设备表面形成无电极的保护膜, 使设备在较长时间内保持无污染的 良好工作状态。 目前采用经高度提炼的非芳香族溶剂来替代对臭氧层有破坏作用的氯化碳氢 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 潮潮潮寿几题环意因各题环灰寿起环 化合物溶剂。该系列无毒、无味、溶解力强。干燥速度快并且不产生冷凝水,具有卓
6、越的除 脂、清洗性能。 带电清洗不同于以往运行人员经常采用的诸如用抹布擦拭, 用皮老虎吹, 用吸尘器吸等 的物理清洗。这些传统清洁工艺,只能使灰尘搬家,不能对印刷电路板等精密电子部件进行 彻底的清洗。而环境中的油气、油烟、盐分、金属尘埃、带电粒子等,在电磁场的作用下吸 附在元器件和印刷电路板上。如无法有效地清除,长期积存,将降低绝缘性能,形成各种微 电路,降低设备性能,增加杂音及干扰,从而增大了信号的误码率,降低通信质量,甚至可 能造成设备故障,造成大小程度不同难于查找的隐形损害。 3 清洗剂的选择清洗剂的选择 清洗剂的绝缘值是保证带电清洗安全的关键指标。 绝缘值可分为静态绝缘值和工作绝缘 值
7、两种。静态绝缘值是指清洗剂本身所具有的绝缘值。根据 GB9491 的要求,清洗剂在全浸 入时,其静态绝缘电阻应大于 110 101。工作绝缘值是指带电清洗剂在作业中的绝缘值。 清洗剂在清洗过程中,清洗剂和清洗对象的污染物发生作用后,改变了自身的绝缘性能,造 成自身的绝缘性能下降。清洗剂挥发时会带走热量,造成电路板内出现局部凝露,出现水和 污染物形成游离离子的溶液,从而降低清洗对象电路的绝缘值。为了确保工作绝缘值,首先 清洗剂本身化学性质必须是惰性的, 依靠络合大分子团来包裹污染物的, 不和污染物发生化 学反应。其次,清洗剂有一种憎水性的成分,在清洗剂喷射到清洗对象表面时,会自动形成 一层憎水层
8、保护膜,阻止空气中的水份向电路板里渗透,这层保护膜在清洗剂挥发走时,也 稍后跟着挥发。从而保证工作绝缘值基本与静态绝缘值相同。 清洗剂的挥发速度是决定清洗剂性能的重要指标。挥发速度快,清洗速度也快,但清洗 剂挥发速度过快会带走大量的热量,使被清洗部位迅速降温,特别是一些高温工作器件,如 大功率管、电源接头、开关电源等极容易出现凝露现象,甚至出现冰晶场效应。从而大大影 响清洗过程的工作绝缘值。挥发速度过慢,导致污染物再次沉积,清洗就达不到理想效果。 在 25 时,其挥发速度应介于 0.001-0.15mg/cm 2s 之间的清洗剂比较满足要求。 由于清洗剂大都是采用烷、烃、醇、醚、脂等有机原料合
9、成的,这些原料都有一定的化 学腐蚀性。 为了确保清洗过程不对通信设备的印刷电路板上的金属材料如铜及合金、 铝及合 金、元器件管脚、金属镀件等以及橡胶、涂层及塑料等产生腐蚀。清洗剂应为中性,测试清 洗剂的酸碱度(PH 值)应介于 6-8 之间。清洗剂的卤素含量应小于 0.01%。对清洗剂进行 相容性测试, 将电路板经该清洗剂浸泡 24H 后, 用放大镜观察电路板上的涂敷层、 IC 芯片、 各类金属元器件、塑料及金属管壳等均无明显的被腐蚀现象。对清洗剂进行铜镜腐蚀测试, 应无变色、无穿透性腐蚀现象。 4 带电清洗的清洗工艺带电清洗的清洗工艺 对通信设备的带电清洗而言。 清洗过程中的设备安全是保证清
10、洗质量的首要条件, 因此 对清洗全过程必须严格进行管理。对拟清洗机房进行现场勘察,根据设备板卡的运行情况、 污染程度,确定每个机柜的清洗工艺。清洗工艺可采用以下的方法: 面点面清洗法: 适用于污染严重的设备,先用雾状喷洗方法全面浸润污垢,使污垢微粒间 相互绝缘,悬浮灰尘不再飞起,再以柱状喷洗方法彻底清洗; 自上而下清洗法:适用于轻度污染状况的情况; 自下而上清洗法:适用于中度污染状况下的清洗,可避免污染物自上而下的堆积; 窄缝隙清洗法: 在喷枪或喷雾罐口加接延伸管并通过全程数据监控仪观察和把握整个清 洗过程。 无缝隙清洗法:采取模块倒换拆出一些空导模块,给清洗机柜内部污染留出足够空间。 由于通
11、信设备基本采用机柜、子框、板卡的布局。板卡一般采用竖式拔插。所以对通信 设备的清洗先在拟清洗机柜的子框间和机柜底部插入防静电回收纸, 使用装有清洗剂的喷枪 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 潮潮潮寿几题环意因各题环灰寿起环 或压力罐,使用拟定的清洗工艺,对各功能机柜的电路板进行清洗。在机柜清洗完毕后,抽 出层间和底部的回收纸。 5 带电清洗工作应注意的几个问题带电清洗工作应注意的几个问题 在清洗过程中实施全程监控,特别要注意电路板上是否出现结晶、凝露、局部温度不正 常升高等现象。如发现设备出现不稳定等异常情况应立即终止清洗工作,并进行相应处理。 对板卡中一些接插
12、件装置、缆线连接头、光纤连接端子等部位进行清洗时,要采取顺着 连接方向进行清洗。 如采用喷枪或压力罐高压清洗会导致污物被冲洗进接头之间引起接触不 良,光衰耗增加。 通信配线系统的在长期运行过程累积了大量主要由灰尘组成的污物。 由于配线系统是无 源设备,不产生热量,并且本身又具备大量的乍缝。如清洗工作在冬季进行,部分清洗剂可 能进入乍缝而难以挥发, 导致长期滞留在配线模块中造成一定的腐蚀。 所以对无源设备的清 洗最好安排在夏季,使用挥发速度较大的清洗剂进行清洗工作。在条件许可的情况下,采用 风力辅助来加快清洗剂的挥发速度。 根据拟清洗设备的的不同材质、不同工作温度,不同的运动特性(如设备风扇)采
13、取不 同的清洗方案,并对各类方案制定标准化作业指导书。在指导书中确定清洗工序流程,明确 每步工序中存在的危险点。使作业人员和监护人员按预定的流程开展工作。 6 结语结语 通过对通信设备的带电清洗, 解决了无法进行停运检修的通信设备的运行维护工作。 通 过对设备的清洁,减少了因“综合污染”带来的设备运行隐患和故障发生的频率。降低了通 信设备的误码率水平,延长了设备综合检修的周期,从而提高了设备的运行寿命。 参考文献参考文献 1 GB/T 9491-2002 锡焊用液态焊剂(松香基) 2 GBT 2423.30-1999 电工电子产品环境试验 第 2 部分试验方法 试验 XA 和导则在清洗剂中浸渍 3 SHT 0768-2005 闪点测定法(常闭式闭口杯法) 作者简介作者简介 张 鹰 (1957-) ,男,浙江湖州人,教授级高级工程师,长期从事电力系统自动化技术的应用与管理工作。 楼 平 (1967-) ,男,浙江诸暨人,高级工程师,长期从事继电保护和电力系统自动化技术管理工作。 孙卫庆 (1969-) ,男,浙江湖州人,工程师,长期从事电力系统通信工程、网络工程工作。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 潮潮潮寿几题环意因各题环灰寿起环
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