电力工业以太网交换机技术规范.doc

DL/T 20 ICS 备案号：中华人民共和国国家经济贸易委员会 发 布20 - - 实施20 - - 发布电力工业以太网交换机技术规范Technical specifications for electric power industrial Ethernet switch（）DL/T 20 代替DL/T 中华人民共和国电力行业标准I目 次 前 言01范围12规范性引用文件13术语和定义24缩略语25要求35.1电源35.2 温度、湿度和大气压力35.3功能要求35.4性能要求45.5功率消耗45.6绝缘要求55.7耐湿热性能55.8机械性能55.9电磁兼容55.10其它要求66测试方法66.1 测试环境条件66.2电源影响性测试66.3温度影响测试66.4功能检查76.5性能测试76.6功耗消耗测试116.7绝缘性能测试116.8耐湿热性能测试116.9机械性能测试116.10电磁兼容测试117检验规则117.1检验分类及项目117.2型式检验127.3出厂检验127.4工程验收128标志和包装138.1标志138.2包装13前 言本标准依据本标准由国家电网公司科技部归口本标准由国家电网公司*归口。本标准由国家电网公司国家电力调度通信中心 提出并解释。本标准负责起草单位：。本标准参加起草单位：本标准主要起草人：本标准主要审定人员：本标准首次发布。17电力工业以太网交换机技术规范1 范围本标准规定了在电力系统内使用的工业级以太网交换机的技术要求、测试方法和检验规则。 本标准适用于电力系统变电站、配电网、电厂发电、变电、输电、配电等环境使用的工业以太网交换机。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温（idt IEC 60068-2-1:2007）GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温（idt IEC 60068-2-2:2007）GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验（idt IEC 60068-2-78:2001）GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则: 冲击（idt IEC 60068-2-27:1987）GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Ed: 自由跌落（idt IEC 60068-2-32:1990）GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fc: 振动(正弦) （idt IEC 60068-2-6:1995）GB/T 2423.18 盐雾GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）(idt IEC 60529：2001)GB 9254 信息技术设备的无线电骚扰限制和测量方法GB/T 14598.3-2006 电气继电器 第5部分：量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验GB/T 15153.2-2000 远动设备及系统 第2部分: 工作条件 第2篇 环境条件(气候、机械和其它非电影响因素)GB/T 17626.2-2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(idt IEC 61000-4-2:2001)GB/T 17626.3-2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(idt IEC 61000-4-3:2002)GB/T 17626.4-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idt IEC 61000-4-4:2004)GB/T 17626.5-2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验(idt IEC 61000-4-5:2005)GB/T 17626.6-2008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验(idt IEC 61000-4-6:2006)GB/T 17626.8-2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验(idt IEC 61000-4-8:2001)GB/T 17626.10-1998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验(idt IEC 61000-4-10:1993)GB/T 17626.11-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(idt IEC 61000-4-11:2004)GB/T 17626.12-1998 电磁兼容 试验与测量技术 振荡波抗扰度试验(idt IEC 61000-4-12:1995)GB/T 17626.16-2007 电磁兼容 试验和测量技术 0Hz150Hz共模传导骚扰抗扰度试验(idt IEC 61000-4-16:2002)GB/T 17626.29-2006 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(idt IEC 61000-4-29:2000)DL/T 634.5104远动设备及系统 第5-104部分:传输规约 采用标准传输协议子集的IEC 60870-5-101网络访问(idt IEC 60870-5-104)DL/T 860 变电站通信网络和系统(idt IEC 61850)DL/T 860.3-2004 变电站通信网络和系统 第3部分：总体要求 YD/T 1099-2005 以太网交换机技术要求YD/T 1141-2007 以太网交换机测试方法IEEE Std 802.3TM-2005 信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特定要求第3部分:CSMA/CD接人方式和物理层规范IEEE 1588-2008 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议IEC 62439-2008 High availability automation networksRFC 2544-1999 网络互联设备的评测方法RFC 2889-2000 网络交换设备的评测方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1电力工业以太网交换机 electric power industrial Ethernet switch在电力系统内应用于，在数据链路层，以MAC地址寻址来完成帧转发，帧过滤的工业级设备帧过滤的工业级交换机。3.2存储转发 storage-forward当整个帧已完全接收，再进行冗余码校验、过滤和转发处理的一种转发方式。3.3吞吐量 throughput设备在不丢帧情况下所能达到的最大传输速率。3.4 时延 latency从输入帧的最后一个比特到达输入端口开始，至在输出端口上检测到输出帧的第一个比特为止的时间间隔。3.5 背靠背帧 back to back frame设备在最小帧间隔情况下，一次能够转发的最多的长度固定的数据帧。3.6虚拟局域网 virtual local area network一种通过将局域网内的设备逻辑地划分成多个网段（子集）从而实现虚拟工作组的技术。3.7快速生成树协议 rapid spanning tree protocol即IEEE 802.1w标准。通过名为快速生成树的算法将环形网络修剪成无环的树形网络；这种协议在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络，因而可以避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题。4 缩略语下列缩略语适用于本标准。交换机电力工业以太网交换机ACLGOOSEGeneric Object Oriented Substation Events面向变电站事件的通用对象LANLocal Area Network局域网MACMedia Access Control媒体访问控制MMSMRP、PRP、CRPMSTPMultiple Spanning Tree Protocol多生成树协议PTPPrecision Time Protocol精密时钟同步协议QoSQuality of Service服务质量RSTPRapid Spanning Tree Protocol快速生成树协议SMVSNMPSimple Network Manage Protocol简单网络管理协议VIDVirtual LAN Identifier虚拟局域网标识符VLANVirtual Local Area Network虚拟局域网VLANVirtual Local Area Network虚拟局域网5 要求5.1电源直流电压：220V、110V、48V、24V,允许波动允许偏差-20%+20%。交流电压：220V,50Hz，允许波动允许偏差-20%+20%。电源告警节点：当电源断电或故障时应能够提供硬节点输出。宜支持双电源热备份。如有特殊要求可与用户协商解决。5.2 温度、湿度和大气压力环境温度：级：25+55；级：40+70；级：特定，建议从IEC721标准中选取参数；相对湿度： 10%95%（在交换机内部不应凝露，也不应结冰）。大气压力：86kPa106kPa（海拔2000m以下）。注：环境温度中级适用于安装于户外的交换机或用于高可靠性传输要求的交换机，如传输跳闸信号、智能变电站中GOOSE报文传输等。5.3功能要求5.3.1数据帧转发交换机应支持电力相关协议数据的转发功能，如DL/T 634.5104(idt IEC 60870-5-104)、DL/T 860(idt IEC 61850)相关协议的数据帧转发。5.3.2数据帧过滤交换机应实现基于MAC地址的数据帧过滤功能。5.3.3网络管理为便于现场调试、检验及设备运行维护，交换机宜实现以下网络管理功能。支持简单网络管理协议（SNMPv2）；提供安全WEB界面管理；提供密码管理；提供异常告警提示及故障诊断。5.3.4网络风暴抑制由于网络拓扑设计和连接问题，导致广播、组播或未知单播在网络中大量复制，传播数据帧，使通信网络性能下降，造成网络瘫痪。网络风暴对变电站、配电网通信网络影响很大，交换机应支持广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能。5.3.5组网协议可以按照电力系统的需求进行组网，组网协议宜采用国际标准协议：MSTP、RSTP或IEC62439-2008标准要求等。5.3.6互联网组管理协议为了满足GOOSE和采样值等组播信息的传输，交换机应实现互联网组管理协议网络交换机支持包括 GMRP 二层动态 MAC 地址的配置组播功能、 静态 MAC 地址的配置组播功能以及动态 IP 映射（IGMP SNOOPING）组播功能，至少支持64个组播组。智能变电站至少支持256个组播组。功能。5.3.7镜像镜像包括单端口镜像和多端口镜像。单端口镜像指镜像端口只复制（监视）一个端口数据，多端口镜像指镜像端口同时复制（监视）几个端口数据, 智能变电站用交换机应支持多端口镜像功能。镜像端口在不丢失数据的前提下应保证系统要求的转发速率，智能变电站用交换机应支持多端口镜像功能。镜像数据不应使带有序列标签的数据如：SMV、GOOSE等报文产生乱序现象。5.3.8多链路聚合（可选）物理上多条单独的链路作为一条独立逻辑链路使用以获得更高带宽，链路聚合功能开启过程中不应丢失数据。5.3.9通信安全（可选）智能变电站中应用的交换机宜具有抵御服务攻击和常见病毒传播的能力，参考dl/t 860.3。5.3.10其它（可选）其它功能参见YD/T 1099-2005。5.4性能要求5.4.1交换机吞吐量交换机吞吐量是指交换机所有端口同时转发数据速率能力的总和。交换机吞吐量等于端口速率端口数量（流控关闭时）。5.4.2转发速率（端口吞吐量）在满负荷下，被测交换机可以正确转发帧的速率，转发速率应等于端口速率。5.4.3地址缓存能力每个端口/模块/设备能够缓存的不同MAC地址的数量。只有地址缓存能力足够大才能保证帧不被丢弃或广播。交换机MAC地址缓存能力应不低于4096个。卡轨式？5.4.4地址学习能力交换机可以学习新的MAC地址的速率；该指标用于衡量网络重启后地址表建立速度。交换机地址学习速率应大于1000个/s。5.4.5时延传输各种帧长数据时交换机固有时延。交换机时延应小于10s。5.4.6帧丢失率帧丢失率是在端口达到预定要求的转发速率的情况下，帧丢失的比率。交换机帧丢失率应为0。5.4.7背靠背帧背靠背帧是指以最小的帧间隔传输而不丢帧的测试。背靠背值就是被测试交换机在无帧丢失的情况下，最大能处理的突发帧个数。本标准对背靠背帧不做指标要求，由厂家在产品标准中定义。5.4.8虚拟局域网VLAN将局域网内的交换机逻辑地而不是物理地划分成多个网段从而实现虚拟工作组。交换机应支持IEEE 802.1Q定义的VLAN标准。交换机至少应支持根据端口划分VLAN方式，应支持VLAN TRUNK。交换机应支持在转发的帧中插入标记头，删除标记头，修改标记头。具体要求见YD/T 1099-2005中7.6规定。5.4.9环网恢复时间环网恢复就是在环形网络中将两点之间存在的多条路径划分为通信路径和备份路径，数据的转发在通信路径上进行，而备份路径只用于链路的侦听，一旦发现通信路径失效，自动将通信切换到备份路径上。为实现变电站通信网络设备一致性，环网恢复宜采用IEC 62439-2008标准要求快速生成树协议RSTP，符合IEEE 802.1w，与IEEE 802.1d的兼容。，环形网络最长恢复时间应满足通过每个交换机不超过50ms；采用IEC62439-2008标准要求，环形网络恢复时间应为0ms。5.4.10优先级交换机应支持IEEE 802.1p流量优先级控制标准，提供流量优先级和动态组播过滤服务，应至少支持4个优先级队列，具有绝对优先级功能，应能够确保关键应用和时间要求高的信息流优先进行传输。不应使带有序列标签的数据如：SMV、GOOSE等报文产生乱序现象。5.4.11时钟同步（可选）交换机作为系统连接的汇集点，应具备实现对于所连接的设备时间同步的功能。（1）SNTP：交换机应支持简单网络时钟传输协议（SNTP），传输精度小于 10ms ； （2）PTP（可选）：宜满足IEEE 1588-2008网络同步时钟对时协议，时间同步精度小于1200nss。应支持以下方式：边界时钟和透明时钟可选；同步模式 peer-to-peer 或 end-to-end可选， 缺省peer-to-peer；同步方式,one step 或 two step可选，缺省two step；通信层选择 支持IEEE802.3 和 UDP 通信；每台交换机至少应能接入100个从时钟。5.4.12 组播（加入离开时间）5.4.13 IPv6宜支持 IPV6 协议，同时兼容 IPV4 协议。 5.4.1215以太网光接口光接口技术指标要求参见IEEE 802.3。5.5功率消耗交换机整机功耗不大于60W（满负载）。分不同结构讨论5.6绝缘要求绝缘要求见表1。绝缘试验应在交换机可以运行但未通电情况下进行。经过绝缘试验后，交换机应仍能正常工作。表1 绝缘要求试验项目引用标准电源以太网（电）接口告警绝缘电阻，500 VGB/T 14598.3-200620 M20 M20 M介质试验U 60 V300 VU60 VGB/T 14598.3-20060.5 kV2.0 kV 0.5 kV0.5 kV2.0 kV 冲击电压试验U 60 V300 VU60 VGB/T 14598.3-20061.0 kV5.0 kV1.0 kV1.0 kV5.0 kV注：保护器件测试过程中不应拆除。5.7耐湿热性能交换机应能承受GB/T 2423.3规定的恒定湿热试验：相对温度为+402，相对湿度为93%3%，试验持续时间为48h。在试验结束前2h内，测量各导电回路对外露非带电导电部位及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻，其绝缘电阻值不应小于1.5M。5.8机械性能机械性能要求见表2。机械性能试验应在交换机未通电情况下进行。经过机械性能试验后，交换机应能正常工作，性能符合本标准5.4要求。表2 机械性能要求试验项目引用标准设定参数试验值正弦稳态振动GB/T 15153.2-2000位移幅值7mm加速度幅值20mm15mm频率范围2Hz9Hz9Hz200Hz200Hz500Hz冲击GB/T 15153.2-2000半正弦脉冲持续时间11ms峰值加速度300m/s2自由跌落GB/T 15153.2-2000跌落高度0.25m5.9电磁兼容电磁兼容性要求见表3、表4。电磁兼容性试验应在交换机通电工作情况下进行。表3 电磁兼容性要求试验项目引用标准要求电源以太网（电）接口告警面板测量点静电放电抗扰度GB/T 17626.2-2006试验后无需人工干预，交换机应能正常工作空气放电15.0 kV接触放电8.0 kV辐射电磁场抗扰度GB/T 17626.3-2006试验过程中交换机应工作正常10/(V/m)电快速瞬变脉冲群抗扰度GB/T 17626.4-2008试验过程中交换机应工作正常4.0 kV2.0 kV4.0 kV浪涌（冲击）抗扰度GB/T 17626.5-2008试验过程中交换机应工作正常共模 4.0 kV差模 2.0kV共模 4.0kV共模 4.0 kV差模 2.0 kV射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.6-2008试验过程中交换机应工作正常10/V工频磁场抗扰度GB/T 17626.8-2006试验过程中交换机应工作正常短时1000/(A/m)稳定100/(A/m)阻尼振荡磁场抗扰度GB/T 17626.10-1998试验过程中交换机应工作正常30/(A/m)交流电源暂降、暂时中断抗扰度GB/T 17626.11-2008试验过程中交换机应工作正常0%，500ms阻尼振荡波抗扰度GB/T 17626.12-1998试验过程中交换机应工作正常共模 2.5 kV差模 1.0 kV共模 2.5 kV差模 1.0 kV0Hz150Hz共模传导骚扰抗扰度GB/T 17626.16-2007试验过程中交换机应工作正常短时300V（rms）稳定30V（rms）直流电源暂降、暂时中断抗扰度GB/T 17626.29-2006试验过程中交换机应工作正常0%，0.1s表4 交换机在10m测量距离处的辐射骚扰限制频率范围MHz准峰值限制dB(V/m)3023023010004047注：1、在过渡频率处（230MHz）应采用较低的限制。2、当出现环境干扰时，可以采取附加措施。5.10其它要求5.10.1出线方式交换机可以根据用户要求采用前出线或后出线方式，现场安装宜采用后出线方式，为便于安装和运行维护，宜在交换机前后面板设置指示灯。5.10.2电源接线方式应采用端子式接线方式。5.10.3机箱尺寸为便于安装，在变电站内应用的交换机采用19”机箱，高度采用1U的整数倍，深度可以视具体情况而定；其它应用环境交换机暂不做规定。5.10.4接地交换机应具有接地端子及对应的标识。5.10.5外壳防护等级外壳防护等级应符合GB 4208-2008外壳防护等级（IP代码）中IP30要求，户外使用的交换机应符合GB 4208-2008外壳防护等级（IP代码）中IP54要求。5.11盐雾在沿海地区应用的交换机应进行盐雾测试，满足GB/T 2423.18-2000严酷等级（2）要求。6 测试方法6.1 测试环境条件a）环境温度：+15+35。b）相对湿度：45%75%。c）大气压力：86kPa106kPa。6.2电源影响性测试在测试环境条件下，按5.1中规定的电源参数允许波动范围改变交换机的供电电压，交换机应工作正常，性能指标应符合5.4要求。6.3温度影响测试6.3.1低温按照 GB/T 2423.1-2001中规定，在低温室温度偏差不大于2条件下，低温室以不超过1/min变化率降温，待温度达到5.2规定的低温温度并稳定后开始计时，保温2h，再使交换机连续通电2h（直流电压为额定值），检查交换机的功能和性能是否正常。6.3.2高温按照 GB/T 2423.2-2001中规定，在高温室温度偏差不大于2条件下，高温室以不超过1/min变化率升温，待温度达到5.2规定的高温温度并稳定后开始计时，保温2h，再使交换机连续通电2h（直流电压为额定值），检查交换机的功能和性能是否正常。6.4功能检查 按照YD/T 1141-2007中第5章规定，逐项对本标准5.3中的项目进行验证。6.5性能测试6.5.1交换机吞吐量测试6.5.1.1参数设置a）测试帧长度分别为（64、128、256、512、1024、1280、1518）字节；b）测试时间为30s。6.5.1.2测试方法a）按照RFC 2544-1999中规定，将交换机所有端口与测试仪相连接，见图1 交换机吞吐量测试图；b）配置流量发生器；c）选择测试吞吐量。6.5.1.3测试配置图图1 交换机吞吐量测试图6.5.2转发速率6.5.2.1参数设置a）测试帧长度分别为（64、128、256、512、1024、1280、1518）字节；b）测试时间为30s。6.5.2.2测试方法a）按照RFC 2544-1999中规定，将交换机任意两个端口与测试仪相连接，见图2 转发速率测试图；b）两个端口同时以最大负荷互相发送数据；c）记录不同帧长在不丢帧的情况下的最大转发速率。6.5.2.3测试配置图图2 转发速率测试图6.5.3地址缓存能力6.5.3.1参数设置测试帧长为64字节。6.5.3.2测试方法a）按照RFC 2889-2000中规定，将交换机三个端口与测试仪连接，分别为端口1（测试端口），端口2（学习端口），端口3（监视端口），见图3 地址缓存能力测试图；b）配制数据质量分析仪，由端口1向端口2发送带有不同MAC地址的数据帧，端口2接收数据帧；c）增大端口1向端口2发送带有不同MAC地址的数据帧数，直到端口3接收到数据帧；d）使端口3刚好收不到数据帧时，端口1发送的数据帧数即为地址缓存能力。6.5.3.3测试配置图图3 地址缓存能力测试图6.5.4地址学习能力6.5.4.1 参数设置1）学习的地址数目：不超过地址缓存能力，建议等于地址缓存能力；2）测试帧长为64字节。6.5.4.2测试方法1）按照RFC 2889-2000中规定，将交换机三个端口与测试仪连接，分别为端口1（测试端口），端口2（学习端口），端口3（监视端口）；2）配制数据质量分析仪由端口1以一定速率向端口2发送带有不同MAC地址的数据帧，端口2接收数据帧；3）增大端口1向端口2发送数据帧的速率，直到端口3接收到数据帧；4）使端口3刚好收不到数据帧时，端口1发送的数据帧的速率即为地址学习能力。6.5.4.3测试配置图参见图3。6.5.5时延6.5.5.1参数设置a）测试帧长度分别为（64、128、256、512、1024、1280、1518）字节；b）测试时间为30s；c）重载95%，轻载10%。6.5.5.2测试方法a）按照RFC2544-1999中规定，将交换机任意两个端口与测试仪相连接；b）两个端口同时以相应负荷互相发送数据；c）记录不同帧长的转发时延。6.5.5.3测试配置图参见图2。6.5.6帧丢失6.5.6.1参数设置a）测试帧长度分别为(64、128、256、512、1024、1280、1518)字节；b）测试时间为120s；c）负荷应等于端口吞吐量。6.5.6.2测试方法a）按照RFC 2544-1999中规定，将交换机任意两个端口与测试仪相连接；b）两个端口同时以端口吞吐量互相发送数据；c）记录不同帧长时的帧丢失率。6.5.6.3测试配置图参见图2。6.5.7背靠背帧6.5.7.1参数设置a）测试帧长度分别为(64、128、256、512、1024、1280、1518)字节；b）测试时间为2s；c）重复次数为50次。6.5.7.2测试方法a）按照RFC 2544-1999中规定，将交换机任意两个端口与测试仪相连接；b）两个端口同时以最大负荷互相发送数据；c）记录测试以上背靠背帧数。6.5.7.3测试配置图参见图2。6.5.8 虚拟局域网VLAN6.5.8.1参数设置a）测试帧长度为256字节；b）测试时间为30s；c）端口负荷设置为100%。6.5.8.2测试方法a）任意选取4个端口与测试仪相连接；b）4个端口设置成不同VLAN；c）使其中3个端口向另一端口以一定负荷发送数据；d）在每个发送端口构造4个数据流测试VLAN。数据流1：典型GOOSE报文，VID为4；数据流2：普通IP报文，VID缺省设置；数据流3 、数据流4：普通IP报文，VID为不同，但不缺省；e）记录不同数据流的帧丢失率，判断VLAN是否划分成功。注：测试后应仔细察看各VLAN中结果是否与预期结果一致。6.5.8.3测试配置图图4虚拟局域网VLAN测试图6.5.9 环网恢复时间6.5.9.1参数设置a）测试帧长度为256字节；b）测试时间为30s；6.5.9.2测试方法将4台交换机按照图5 环网恢复时间测试图连接。在整个试验过程中，在端口1、端口2发送等比例的数据流（数据流1为GOOSE报文，优先级为4；数据流2为普通TCP数据流，优先级为1），在端口3、端口4发送1Mbits/s的广播帧，在端口5、端口6发送1个GOOSE/ms的数据流。每次试验改变端口1和端口2负荷，分别为10%和95%，分别拔插A、B、C三条路径，测试环网恢复时间。环网恢复时间计算方法：环网恢复时间（ms）=测试时间（ms）6.5.9.3测试配置图图5 环网恢复时间测试图6.5.10优先级队列6.5.10.1参数设置a）测试帧长度为256字节；b）测试时间为30s；c）端口负荷设置为100%。6.5.10.2测试方法a）从交换机任意选取三个端口与测试仪相连接，分别定为端口1、端口2和端口3；b）端口1和端口2同时以最大负荷向端口3发送数据；c）在端口1和端口2分别构造4个不同优先级的数据流；d）记录不同数据流的帧丢失率，判断优先级是否设置成功。6.5.10.3测试配置图参见图3。6.5.11以太网光接口测试6.5.11.1 光功率a）测试方法1) 按图6光功率测试图连接；2）将光功率计设置到相应波长档位；3) 把光功率计接到光口输出端进行测量。b）测试配置图图6 光功率测试图6.5.11.2 接收灵敏度a）测试方法1) 按图7 光口接收灵敏度测试图连接；2）将光功率计设置到相应波长档位；3) 调整光衰耗计，使交换机处于丢帧和正常通信的临界状态；4）在A点处断开，接上光功率计测量光功率。b）测试配置图图7 光口接收灵敏度测试图6.5.11.3 工作波长a）测试方法1）按图8工作波长测试图连接；2）将光谱仪量测范围设置适当波长档位；3）把交换机光输出端口与光谱仪连接；4）测试工作波长。b）测试配置图图8 工作波长测试图6.5.11.4 20dB谱宽a）测试方法1）按图9谱宽测试图连接；2）将光谱仪量测范围设置适当波长档位；3）把交换机光输出端口与光谱仪连接；4）利用光谱仪谱宽测试功能测出谱宽。b）测试配置图图9 谱宽测试图6.6功耗消耗测试在交换机供电回路中串入一个高精度电流表，利用伏安法测量交换机满负荷工作下的整机功耗。6.7绝缘性能测试绝缘性能的试验方法参见GB/T 14598.3-2006。6.8耐湿热性能测试根据5.10的要求，按照GB/T 2423.3的规定和方法，对交换机进行恒定湿热试验。6.9机械性能测试6.9.1正弦稳态振动根据5.11.1的要求，按照GB/T 2423.10的规定和方法，对交换机进行正弦稳态振动试验。6.9.2冲击根据5.11.2的要求，按照GB/T 2423.5的规定和方法，对交换机进行冲击试验。6.9.3自由跌落根据5.11.3的要求，按照GB/T 2423.8的规定和方法，对交换机进行自由跌落试验。6.10电磁兼容测试电磁兼容性测试方法见表3及表4所列各有关标准的规定。7 检验规则7.1检验分类及项目交换机应通过下列检验： 型式检验； 出厂检验； 工程验收。型式检验、出厂检验及工程验收试验项目见表5。表5 型式检验、出厂检验和现场验收试验项目要求试验方法检 验 项 目型式检验出厂检验工程验收5.16.2电源5.26.3温度影响5.36.4功能5.4.16.5.1交换机吞吐量5.4.26.5.2转发速率5.4.36.5.3地址缓存能力5.4.46.5.4地址学习能力5.4.56.5.5时延5.4.66.5.6帧丢失率5.4.76.5.7背靠背帧5.4.86.5.8虚拟局域网VLAN5.4.96.5.9环网恢复时间5.4.106.5.10优先级队列5.4.11时间同步5.4.126.5.11以太网光接口5.56.6功率消耗5.66.7绝缘性能 1）5.76.8耐湿热性能5.86.9机械性能5.96.10电磁兼容5.10结构注1) 只做绝缘电阻和耐压试验。7.2型式检验下列情况下应进行型式检验：a) 新产品定型时；b) 技术、工艺或使用材料有重大改变时；c) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；d) 批量生产的交换机每4年进行一次型式试验；e) 停产后再生产时；f) 合同规定时。型式检验的样品数量为4台，从产品中随机抽取。型式检验中出现故障时，应在查明故障原因并排除故障后，另抽取样品检验。如再次检验又出现故障，则本次型式检验判断为产品不合格。7.3出厂检验对每台交换机应进行出厂检验。在出厂前进行不少于72h（+40）连续稳定的高温通电试验，考核其稳定性，在试验过程中定期监测产品状态。出厂检验全部项目检验合格为该产品检验合格。任一项不合格，则该产品为不合格，不能出厂。7.4工程验收交换机在投运前应进行工程验收测试。对于工程应用有特殊要求的交换机，工程验收项目由工程双方协商确定。8 标志和包装8.1标志交换机上应有产品名称、型号、制造厂名、出厂日期和序列号。交换机外包装箱上应印有制造厂名、产品名称、型号、标准编号、质量、外形尺寸、出厂日期。8.2包装包装前应将交换机活动部分加以固定，外部用防水材料包裹，并以硬质泡沫塑料包装件可靠固定于包装盒内，随机文件、附件及易损件等应按制造商企业标准或说明书的规定检查齐全后一并装入。外包装箱应有防尘、防雨、防震措施。编制说明国家电网公司企业标准电力工业以太网交换机技术规范依据国家电网科2007555号关于下达国家电网公司2007年度技术标准制定或修订工作的通知要求编写。本标准由国网电力科学研究院负责编写，电力工业通信设备质量检验测试中心、南京供电局设计院、南京宝讯科技有限公司、上海左岸信息科技有限公司、天津市电力公司参与编写工作。2008年3月4日成立标准起草小组，同时邀请了30多位专家在国网电力科学研究院召开会议，就如何编写本标准稿征求方案和意见，与会专家认真研究了电力系统对工业以太网交换机的特殊要求，并讨论了标准编写框架、适用范围及部分关键性指标。2008年6月10日，标准起草小组召开会议，邀请了电力系统各方代表，有华东网局、电力设计院和各厂家代表，会议对标准初稿进行了讨论，基本确定了标准框架和要求指标。2008年12月12日召开了主要是起草小组成员和各厂家代表的会议，对标准草稿进行了内部审议，并基本达成共识。编写小组主要由国网电力科学研究院及部分国网公司单位和厂家代表组成，征求意见稿参阅了各单位和厂家的反馈意见，收集了我国各制造厂及国外著名企业的产品资料，如赫思曼mach1000型以太网交换机、罗杰康RSG2100工业以太网交换机技术说明书以及有关信息产业部标准YD/T 1099以太网交换机和IEC 61850系列标准、IEEE 1613变电站通信设备要求，通过电子信函、电话与各厂家代表反复磋商研究，并多次征求倾听国网公司专家以及国电南瑞、南瑞继保等二次设备厂家意见，于2008年12月12日完成征求意见稿草案。国网公司于2009年6月和8月两次对征求意见稿草稿进行了审核，编写小组均对审核意见进行了分析，对标准进行了相应地修改。为了对以太网交换机的性能、指标、互联性能以及测试方法进行探讨和总结，编写小组组织了几乎包括目前在国内所有的主要国外以太网交换机厂家和国内厂家进行了大量的测试工作，已获得第一手测试数据。此外，还组织了一次多个厂家的交换机互操作测试和现场环境下的61850规约测试。因此，本标准所提出的参数项目、性能指标和测试方法是来自于实践的总结。现就编制本稿过程中的主要考虑说明如下：1 编制原则目前变电站、电厂内部使用的以太网交换机非常普遍，数量也很庞大，而且以太网交换设备作为电力系统二次设备的一个重要的信息交换设备在今后还有逐步增多的趋势。以太网交换机在智能变电站中得到广泛的应用，其特性将直接关系到电力系统的安全稳定运行，变电站、电厂环境特殊，要求苛刻于普通商业环境，因此编写本标准十分必要。本标准的编写原则：a) 贯彻“少而精”原则，不追求标准篇幅，而力求标准内容能起到较好的指导作用。必须列入的内容决不舍弃，可列可不列的内容也不惋惜，而内容必须准确无误，来自于工作实际，经得起检验。b) 编写小组内部讨论提倡各抒己见，畅所欲言，在充分交换意见的基础上力求协商一致。c) 充分利用编写小组成员所在单位检测及研发的优势及有利条件，对主要技术参数及指标的确认进行必要的测试验证。d) 编制格式须符合DL/T 800-2001电力企业标准编制规则和GB/T 1.1-2000标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则要求。2 目次按常规，目次可以列入一级或一、二两级标题。虽然本标准篇幅较少，但二级标题不多，为增强可懂性和方便程度，列二级标题是适当的。3 前言完全按照DL/T 800规定内容编写，加入了“本标准依据国家电网科2007555关于下达国家电网公司2007年度技术标准制定或修订工作的通知要求编写”字样，作为本标准前言的特定部分。4 第1章 范围本标准原名为“电力专用以太网交换机技术规范”，考虑到本标准为国网公司标准，无需附加过多的定语，因此改名为“电力工业以太网交换机技术规范”，其适用范围在范围中已有说明。将本稿的范围规定在“国家电网公司内变电站、配电网等环境使用的以太网交换机”，主要考虑目前以太网交换机品种繁多，撇开商用以太网交换机，工业以太网交换机各个行业要求都有不同，电力的调度和信息用以太网交换机与变电站、配电网、电厂应用以太网交换机也有很多不同之处，本标准针对变电站内和配电网应用，因此做了限制性描述。5 第2章 规范性引用文件对这些标准进行过查对，标准名称和引用的内容都是正确的。标准正文里涉及到了所有这些标准的编号或引用了部分内容。6 第3章 术语和定义编写小组认为YD/T 1099-2005和其它有关标准的术语一般适用于本标准，本标准也采纳了一部分，基本术语均能够在电信术语中查到。3.1至3.4，3.6至3.7来自YD/T 1099-2005；3.5时延 Latency从输入帧的最后一个比特到达输入端口开始，至在输出端口上看到输出帧的第一个比特为止的时间间隔。这项定义主要考虑交换机的固有延时，由于在传统测试中，交换机延时往往考虑传输字节长度，为更加直观表示交换机性能，故采用固有延时作为评判依据，在电信术语中，把这一项叫做存储转发时延。7 第4章 缩略语文中涉及的缩略语均来自于电信术语。8 第5章 要求8.1 5.1 电源这里规定的内容主要按电力系统习惯，目前我国变电站内提供电源电压等级基本为直流220V、110V、24V，因此作出明确要求，并且要求交换机提供电源告警接点，主要考虑交换机接入监控设备。将5.1中“宜支持双电源备份”修改为“宜支持双电源备份，应用于智能变电站交换机应支持此项功能。”说明：电源是交换机的核心部件之一，特别是像智能变电站等需要高可靠通信的场合。8.2 5.2 温度、湿度和大气压力温度主要参照IEEE 1613和GB/T 15153.2中规定，分2个试验等级主要考虑室外产品的应用，以及空调设施损坏的考虑，再就是强调特殊应用，如数字变电站等场所的应用，需要更高可靠性的产品。GB/T 15153.2对于低气压要求为70kPa，对应海拔3000m，本标准考虑目前国内其它产品标准均未达到如此低的要求，所以将正常运行环境定为86kPa106kPa。如有特殊要求，应当由厂家和用户协商解决。8.3 5