隨著中國移動正式對4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商用以及寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入光纖入戶，整個通信行業(yè)對于數(shù)據(jù)交換的需求爆炸式的增長，對于機房維護(hù)的工作難度也日益增加.機房的設(shè)備正常穩(wěn)定運行關(guān)乎數(shù)據(jù)的安全甚至較大的經(jīng)濟(jì)損失，而大多的運行故障和電源的穩(wěn)定性有關(guān)，因此現(xiàn)代化的機房都具有市電、UPS、蓄電池、柴油發(fā)電機的綜合供電方式。傳統(tǒng)的維護(hù)中我們使用的萬用表/鉗表等基礎(chǔ)儀器對于精密的設(shè)備檢測存在局限性，需要采用更為方便快捷的測試儀器，本文將重點介紹手持示波器在機房電源維護(hù)中的一些應(yīng)用情況：

手持示波器和傳統(tǒng)示波器及萬用表相比具有以下特點：

1. 多功能性：同時具有示波器/萬用表/電能質(zhì)量波形記錄儀等功能，可以同時滿足機房電源設(shè)備多種測試需要

2.多通道測試：手持示波器具有2通道和4通道的輸入可以同時進(jìn)行輸入，輸出，反饋等信號。

3.連續(xù)測試能力：通過數(shù)據(jù)監(jiān)測功能可以進(jìn)行長時間的信號監(jiān)測，最長可以達(dá)到21個工作日。

4.微小故障及誤差的檢測：通過調(diào)節(jié)觀察時域和幅值信號，可以觀察到nm或者mv的信號變化對設(shè)備進(jìn)行診斷。

1. 交流不間斷電源(UPS)

旁路開關(guān)/逆變切換時間

從UPS停止供電時起到電網(wǎng)直接供電時止或從電網(wǎng)直接供電轉(zhuǎn)換到UPS供電時止所需要的時間。可用手持示波器記錄此瞬時的UPS輸出電壓波形，由示波器上讀出切換時間。在線式UPS一般不會有斷點，但波形幅度會有瞬時變化，當(dāng)旁路轉(zhuǎn)逆變時，相當(dāng)于UPS的逆變器突然加載，輸出波形可能會有±10%的變化。測試該項指標(biāo)時, 不應(yīng)采用關(guān)斷逆變器的方法, 應(yīng)用超載或手動控制切換置旁路。

一般情況，UPS開機瞬間是旁路工作，之后轉(zhuǎn)向逆變工作，用記憶示波器記錄此瞬時的UPS輸出電壓波形，由示波器上可讀出旁路轉(zhuǎn)逆變的切換時間。

（1）測量前，先用頻率計檢測電網(wǎng)頻率應(yīng)為50Hz+1％；

（2）閉合開關(guān)K1、K。使UPS工作正常，負(fù)載由UPS供電，然后打開開關(guān)K，旁路開關(guān)應(yīng)導(dǎo)通，負(fù)載由旁路電源供電；

（3）閉合K：使UPS啟動，旁路開關(guān)應(yīng)斷開，恢復(fù)UPS供電；

（4）上述轉(zhuǎn)換過程中，用存儲示波器測量旁路開關(guān)通斷切換過程的輸出電壓波形，依據(jù)波形計算出切換時間。

圖1. 旁路開關(guān)切換時間測試圖

2.發(fā)電機組

瞬態(tài)電壓/頻率調(diào)整率及電壓穩(wěn)定時間的測量

通過對瞬態(tài)電壓/頻率調(diào)整率及電壓穩(wěn)定時間的測量可以確保發(fā)電機組在切換及啟動時能夠迅速的進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài).

(1)加載方法：突加、突減負(fù)載，重復(fù)進(jìn)行三次；根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)說明書，突變負(fù)載分下列兩種：功率因數(shù)不超過0.4(滯后)、60％額定電流的三相對稱負(fù)載；額定負(fù)載(對額定功率大于250KW者可為50％額定負(fù)載)。

(2)用手持示波器測記負(fù)載突變時三相交流線電壓的變化，記錄有功功率電壓、電流、功率因數(shù)的穩(wěn)定值，環(huán)境溫度、空氣相對濕度、大氣壓力。

(3)瞬態(tài)電壓調(diào)整率δUs(％)按下式計算：

式中：U一額定電壓，V；

Us一負(fù)載突變時的瞬時電壓最大值和最小值，V。當(dāng)機組為三相機組時，Us取三線電壓的平均值。瞬態(tài)電壓調(diào)整率的考核值取三次試驗δUs計算值的平均值。

(4)電壓穩(wěn)定時間指從電壓突變時起至電壓開始穩(wěn)定在與穩(wěn)定電壓相差±δU范圍內(nèi)止所需的時間。用存儲示波器從電壓變化的圖線上讀出。

3.蓄電池

現(xiàn)有機房普遍采用蓄電池檢測儀對蓄電池的內(nèi)阻進(jìn)行檢測來進(jìn)行維護(hù)，根據(jù)美國AT&T的使用經(jīng)驗，采用手持示波器的關(guān)鍵功能可以對蓄電池綜合性能的檢測：

相位圖——通過查看相位圖，可以確認(rèn)蓄電池輸出是否存在相位差，確保蓄電池輸出的正常和穩(wěn)定。

趨勢圖——根據(jù)趨勢圖，把交換中心的負(fù)荷分配到蓄電池組上，記錄下其活動以便進(jìn)一步分析。可以記錄和保存上一次測試時的讀數(shù)，檢驗蓄電池組性能是否下降。

頻譜分析——可以查看信號頻率，發(fā)現(xiàn)任何多余的頻率——利如交換中心的時鐘發(fā)出的噪音，也會給設(shè)備帶來無效的時鐘信號。

觸發(fā)選項 ——可以控制脈沖的寬度、振幅或邊緣幅度，截獲不易發(fā)覺的脈沖干擾或瞬變現(xiàn)象。

波形存檔——可以保存設(shè)備的性能歷史數(shù)據(jù)。直接查看和保存最低電壓，波形以及一系列的參數(shù),保存這些數(shù)據(jù)，以備將來所用，這樣利于我完整地了解蓄電池組的性能情況。

圖2. 圖中為對兩個獨立蓄電池組的電池的測試，說明電池2出現(xiàn)故障（第二條線）。在A點位置，兩組蓄電池都卸載了充電器。電池1的充電情況不變，但電池2顯示其電壓急劇下降。在B點位置，兩組電池同時裝載充電器，電池2的故障仍然非常明顯。

4.通信電源供電系統(tǒng)：

交流電壓數(shù)值及波形的測量

和傳統(tǒng)使用萬用表測量電壓的方式相比，用手持波器測量電壓，不但能測量到電壓值的大小，同時也能觀察到電壓的波形，尤其能正確的測定波形的峰值及波形各部分的大小。對于測量某些非正弦波形的峰值或波形某部分的大小，手持示波器測量法就是必不可少的。

用手持波器測量電壓時，不但可以利用屏幕上的光標(biāo)對波形進(jìn)行直接測量，并能在屏幕上顯示測量數(shù)據(jù)。

交直流供電頻率測量

交流輸出頻率及頻率穩(wěn)定精度的測量，使用手持示波器可以快速的確定交流電壓及電流的頻率是否準(zhǔn)確。 

（a）單相供電接線圖

（b）三相供電接線圖

三相輸出電壓相位差

在三相供電系統(tǒng)中，相位差過大容易造成設(shè)備的保護(hù)設(shè)備的誤啟動甚至設(shè)備的損壞，傳統(tǒng)萬用表只能可以使用手持示波器接入三項供電系統(tǒng)觀察三項供電輸出的相位角差，判斷是否存在較大的相位差問題

交流電源紋波/紋波系數(shù)

整流設(shè)備輸出電壓中的紋波可能導(dǎo)致電源效率降低；影響數(shù)字電路的邏輯關(guān)系；干擾信號的正常傳遞等等。較強的紋波會產(chǎn)生浪涌電壓或電流，有可能燒毀用電設(shè)備。可以用手持示波表對紋波值進(jìn)行測量。

穩(wěn)壓電源穩(wěn)定時間

對應(yīng)電源電壓波動和(或)負(fù)載電流變化而引起的輸出電壓調(diào)整到規(guī)定的穩(wěn)壓精度范圍內(nèi)所需的時間。記憶示波器在輸出端觀察，穩(wěn)壓器在空載條件下，將輸入電壓相對于額定值階躍變化＋10％和一10％時，輸出電壓到達(dá)穩(wěn)壓精度范圍內(nèi)的時間。應(yīng)不大于1.5S。

開關(guān)機過沖幅度檢查

在電網(wǎng)電壓為額定值，直流輸出電壓取浮充工作上限值，負(fù)載電流分別為100％額定值、50％額定值及輸出電流為0時，作開機和關(guān)機試驗，用手持示波器測量其輸出電壓值，開關(guān)電源最大峰值不超過直流輸出電壓整定值的土10％。

紋波測試接線

在直流配電屏輸出端并接0.1μF直流無極性電容器，電容器兩端以絞線平衡接入示波器探頭，測量時，調(diào)節(jié)手持示波表的時域來清晰的檢測雜音電壓。

案例：

某6脈沖整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流，對電池充電供應(yīng)UPS并給安全自動裝置提供電源。

故障現(xiàn)象及原因：

充電機的晶閘管損壞，輸出電壓紋波高達(dá)4V（峰-峰值）。

解決方法：

更換故障器件，紋波電壓降至0.5V（峰-峰值）。