室外集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)在街道站的應(yīng)用探討

陳文環(huán)

(中國移動通信集團(tuán)浙江有限公司杭州分公司，浙江杭州310015)

1 概述

近年來，隨著通信基站規(guī)劃選點(diǎn)難度越來越大，街道站作為一種靈活簡便的建站方式在通信基站(特別是新建站)中所占的比例越來越高。280 V高壓直流遠(yuǎn)供也因其便于維護(hù)、節(jié)約投資等優(yōu)勢在某些特定場景(如室內(nèi)分布系統(tǒng)、高鐵、隧道等)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

本文將兩者相結(jié)合，探討采用室外280 V直流遠(yuǎn)供方案給街道站提供后備電源保障，節(jié)約設(shè)備投資的同時(shí)減少維護(hù)壓力。

2 傳統(tǒng)電源保障方案

2.1 -48 V電源保障

-48 V電源保障是目前街道站最常用的一種后備電源保障方案，即在街道站就近配置一套室外一體化電源給通信設(shè)備供電。這種方案存在以下缺點(diǎn):

(1)室外設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣，導(dǎo)致開關(guān)電源故障率高，設(shè)備后備電源保障時(shí)間無法得到保障。

(2)室外電源監(jiān)控不到位，在設(shè)備故障時(shí)維護(hù)人員無法及時(shí)到位。

(3)室外站點(diǎn)采用一對一分散供電方式導(dǎo)致部分電源設(shè)備資源的浪費(fèi)。

(4)室外站點(diǎn)防盜能力低下，部分站點(diǎn)出現(xiàn)室外機(jī)柜柜門被撬開的情況。

2.2 220 V電源供電

220 V電源供電，即采用市電直接供電。該方案的最大弊端就是無后備電源保障，市電停電則設(shè)備退服。此方案有部分省市的通信運(yùn)營商中還在采用，但有逐步減少的趨勢。

3 室外集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)

室外集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)在室外近端機(jī)柜配置開關(guān)電源系統(tǒng)和280V高壓直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)給遠(yuǎn)端通信設(shè)備供電。遠(yuǎn)端機(jī)柜只需配置DC/DC適配器(根據(jù)需求)和通信設(shè)備即可。其系統(tǒng)圖如圖1。

圖1 室外集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)組成示意圖

采用室外集中直流遠(yuǎn)供方案相比傳統(tǒng)電源保障方案具有如下優(yōu)勢:

(1)單獨(dú)新建一套280 V高壓直流電源帶多個(gè)站點(diǎn)遠(yuǎn)端設(shè)備，大大節(jié)約了遠(yuǎn)端電源設(shè)備的投資。

(2)只需在新增一套高壓直流遠(yuǎn)供設(shè)備的同時(shí)新增一套監(jiān)控設(shè)備，就可以及時(shí)了解多個(gè)遠(yuǎn)端設(shè)備情況，有助于提升維護(hù)管理水平，保證遠(yuǎn)端不間斷供電。

(3)新增的電池可采用鋰電池，減小蓄電池放置空間。

(4)采用高壓直流集中供電，供電安全系數(shù)得到提高。

4 局端遠(yuǎn)端配置

4.1 局 端

近端設(shè)備柜內(nèi)安裝設(shè)備配置建議如下:

(1)-48 V開關(guān)電源:容量120 A;負(fù)載輸出開關(guān):100 A×1+63 A×1+20 A×1，電池開關(guān)63 A×1。

(2)蓄電池組:50 Ah鐵鋰電池1～2組。考慮到室外環(huán)境較為惡劣及室外機(jī)柜空間有限，建議采用鐵鋰電池。

(3)遠(yuǎn)供局端電源設(shè)備(3 000 W或5 000 W)。

(4)單相智能電度表及監(jiān)控。

(5)落地安裝，帶安裝底座。

(6)出線孔考慮:交流進(jìn)線，48 V出線一路，280 V出線兩路，再預(yù)留幾個(gè)孔。

4.2 遠(yuǎn) 端

遠(yuǎn)端設(shè)備配置建議如下:

(1)光纖終端盒。

(2)DC/DC適配器(1～2臺)。

(3)通信設(shè)備(RRU等)。

(4)配進(jìn)線總開關(guān)一個(gè)，2P(20 A/DC 400 V)，預(yù)留一個(gè)2P開關(guān)位置給用戶進(jìn)線復(fù)接到下一個(gè)柜子。

(5)進(jìn)出線孔考慮打10個(gè)，用戶使用9個(gè)，備用一個(gè)，用橡膠護(hù)圈保護(hù)。具體為:每個(gè)RRU饋線兩根(外徑20 mm)共6根用6個(gè)孔，光纜進(jìn)線一個(gè)孔，電源進(jìn)線一個(gè)孔(兩芯10方護(hù)套線)，16方接地線單獨(dú)一個(gè)孔。

5 應(yīng)用案例

某站點(diǎn)共有15個(gè)2G RRU和13個(gè)TD RRU(雙通道)。供電路由共有2條:第一路由為RRU室外柜1～RRU室外柜7(共有8個(gè)2G RRU和7個(gè)TD RRU)，供電電纜采用RVVZ222×10 mm2電力電纜，回路總長度約為650 m;第二路由為RRU室外柜8～RRU室外柜13(共有7個(gè)2G RRU和6個(gè)TD RRU)，供電電纜采用RVVZ222×10 mm2電力電纜，回路總長度約為800 m。站點(diǎn)供電拓?fù)鋱D如圖2。

圖2 某站點(diǎn)供電拓?fù)鋱D

局端設(shè)置一個(gè)室外高壓直流遠(yuǎn)供一體化機(jī)柜，具體配置為:

(1)120 A/-48 V嵌入式開關(guān)電源一臺，配置30 A整流模塊4塊，現(xiàn)有負(fù)載電流為67 A(每個(gè)RRU約為2.4 A)。

(2)配置-48 V/60 Ah鐵鋰電池2組。

(3)配置5 000 W高壓直流遠(yuǎn)供設(shè)備一臺(內(nèi)置1 000 W/280 V升壓模塊5塊)。

(4)室外一體化高壓直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)交流引入采用2×10 mm2電纜輸入。

(5)安裝智能電表和無線遠(yuǎn)程智能抄表終端，通過GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)接入現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，采集電量、溫度、開關(guān)電源等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和告警狀態(tài)。

室外遠(yuǎn)端機(jī)柜僅需安裝280 V/-48 V電源適配器和RRU設(shè)備，如圖3、圖4所示。

圖3 室外近端機(jī)柜

圖4 室外遠(yuǎn)端機(jī)柜

6 其它

室外集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)在街道站的設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中，還要考慮以下幾個(gè)因素:

(1)臨時(shí)發(fā)電位置點(diǎn)的選取:在室外一體化遠(yuǎn)供機(jī)柜所在處發(fā)電(局端空開前端加刀閘開關(guān)，移動油機(jī)從刀閘開關(guān)引接)，以確保遠(yuǎn)端所有拉遠(yuǎn)點(diǎn)的供電。

(2)在使用移動油機(jī)發(fā)電時(shí)，應(yīng)盡量減小噪聲，以免引起不必要的投訴。

(3)對室外機(jī)柜要定期清理，防止積塵，提高設(shè)備工作效率。

(4)適時(shí)檢測蓄電池組容量情況，對容量下降的電池要及時(shí)修復(fù)或更換，確保設(shè)備后備保障時(shí)長。

7 總結(jié)

綜上分析表明，在解決遠(yuǎn)端設(shè)備的電源保障方案中，集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)與傳統(tǒng)的方案相比，具有節(jié)省工程投資及維護(hù)成本的優(yōu)點(diǎn)，是一種較好的遠(yuǎn)端設(shè)備電源保障解決方案。各供電保障方案優(yōu)劣比較如表1所示。

表1 街道站后備電源保障方案優(yōu)劣對比表

室外集中直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)是現(xiàn)有街道站后備電源保障方案中一個(gè)很好的選擇。在進(jìn)行街道站的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場景，充分考慮投資、維護(hù)成本、施工維護(hù)難易度等因素，選擇科學(xué)合理的方案。

［1］中國移動通信集團(tuán)公司.集中直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范［S］.QB-H-007-2011.

［2］中國移動通信集團(tuán)公司.中國移動通信電源系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.QB-J-017-2013.