傳輸專業(yè)機房的電源規(guī)劃設計探討

汪鑫

摘要：隨著4G時代的開啟，原先的SDH網(wǎng)已無法滿足全業(yè)務運營的大帶寬要求，傳輸網(wǎng)絡需要采用分組和波分方式重新組網(wǎng)。新技術(shù)的選擇，不僅改變了傳送網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)，也對機房的規(guī)劃提出了更高的要求，文章利用新建核心機樓需要規(guī)劃設計的契機，探討在新網(wǎng)絡時代傳輸專業(yè)機房的發(fā)展趨勢，以及在規(guī)劃設計中對電源的需求變化及應用策略。

關(guān)鍵詞：傳輸專業(yè)機房；規(guī)劃設計；電源功耗；熔絲端子

“凡事預則立，不預則廢”，通信機房的布局、使用亦是如此，尤其是涉及多專業(yè)、多部門的綜合機房，如果沒有事先規(guī)劃約定好，在后續(xù)使用中，機房就會顯得雜亂且利用率低下，甚至會影響網(wǎng)絡的安全。傳送網(wǎng)是整個通信網(wǎng)絡的基礎，傳輸專業(yè)的核心機房顯然需要特別保障，并按長遠規(guī)劃。

傳輸機房的規(guī)劃設計，除了空間、走線方面的合理布局外，最重要的應該就是電源了。一直以來傳輸設備給人的印象都是功耗很低的，至少與數(shù)據(jù)網(wǎng)設備等耗電大戶比較是如此，因此電源專業(yè)分配給傳輸機房的總功耗往往都不大。然而，隨著工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，傳輸設備的集成度越來越高，分組設備、波分設備等在滿足高速率要求的同時，單機位功耗已經(jīng)比SDH設備增加了許多，另外采用分區(qū)供電方式，對電源柜熔絲端子的需求也增加了許多。

本文僅就工程中遇到的現(xiàn)實問題，結(jié)合某移動運營商的一個新建核心機樓，探討在傳輸專業(yè)機房的規(guī)劃設計中應該注意的電源需求變化及應對策略。

1現(xiàn)實背景

M是某移動運營商的原有傳輸核心機房，傳輸設備區(qū)域、ODF區(qū)域、其他專業(yè)區(qū)域的功能劃分均有明確規(guī)定，機位的設定、電源線、通信電纜及尾纖的走線路由也規(guī)劃清晰，整體環(huán)境整齊、清爽，機房利用率非常高，盡管經(jīng)歷多年的建設發(fā)展，仍有很多剩余空間可供擴容。M機房平面布置如圖1所示。

然而，在條件如此優(yōu)越的核心機房，卻多次遭遇了尷尬：

（1）某次波分網(wǎng)新建工程中，盡管列頭電源柜負荷比較輕載，卻因為所需熔絲端子較多而無法滿足，不得不另外增加了一個列尾電源柜。

（2）某次分組網(wǎng)新建工程中，因為新起列的整體功耗預計較大，結(jié)果該機房對應的直流配電系統(tǒng)剩余配額無法滿足，新增電源柜只能從別的樓層的電力室引電，增加了許多麻煩。

（3）某次波分板卡擴容工程中，由于上游直流配電系統(tǒng)容量達到警戒線，直接被拒絕了繼續(xù)擴容的請求，盡管傳輸機房的電源柜依然輕載且熔絲端子有富余。

看似荒唐的場景在傳輸設備單機架功耗及端子需求增大后發(fā)生得越來越頻繁，傳輸專業(yè)機房的電源柜配置及上游直流配電系統(tǒng)的配置，甚至整個機樓的入戶電源系統(tǒng)的配置，都應該根據(jù)新的需求作出調(diào)整。

2新建傳輸機房的電源規(guī)劃

S是某移動運營商的新增核心機房，該機房東西向墻間距33700mm，南北向墻間距22600mm，機房消防管道距離地面高3380mm。南側(cè)距墻面3700mm；為空調(diào)區(qū)域，北側(cè)為進門主通道區(qū)域。北側(cè)大門以后將作為該機房的主出入通道，南側(cè)為空調(diào)區(qū)域且采用下送風方式，光纜從本機房西北角的T3，T4豎井進線，同層正東邊的電力電池室給本傳輸機房供電，且需要開鑿墻洞用于穿放電源線。S機房平面布置如圖2所示。

經(jīng)協(xié)商決定由電源專業(yè)負責在傳輸機房設置直流配電屏，直接從電力室引電。單套系統(tǒng)提供1400A容量（總?cè)萘?000A，給傳輸最大可提供1400A），并配置主備各60路NT00分路熔絲供傳輸設備直接引電。另外，配置主備各4路NT2分路熔絲供傳輸擴展列內(nèi)電源柜使用。

分路熔絲布置為：15路/排NT00熔絲x4排+4路/排NT2熔絲x1排。

2.1電源容量及分路熔絲分析

（1）根據(jù)從c傳輸機房實測所得功耗數(shù)據(jù)折算，單個600mmx600mm傳輸機位平均功耗為：SDH設備約20A，PTN設備約80A，波分設備約80A。如表1所示。

（2）參考目前傳輸機房熔絲實際使用情況（見表2）。

根據(jù)表2數(shù)據(jù)，建議1個600x600標準機位至少要按3.5主3.5備配置分路。

綜上，若按單列設備機位布置比例分配為：SDH設備占30%、PTN設備占40%、波分設備占25%、其他設備占5%，計算所得數(shù)據(jù)如表3所示。

（3）直流配電屏及列內(nèi)電源柜熔絲配置。

直流配電屏熔絲配置：11x125A+11x100A+20x63A+2x32A+4x400A（15x125A+15x100A+28x63A+2x32A+4x400A）

列內(nèi)電源柜總?cè)劢z要求一主一備，采用400A。

分路熔絲配置（主+備）：10x125A+10x100A+16x63A+4x32A。

2.2電源線需求及承重分析

（1）由于為本傳輸機房供電的電力電池位于機房一側(cè)，電源線承重壓力將集中在機房東邊，且為西邊的直流配電屏供電因距離遠可能需要更多的電源線并接才能滿足壓降條件，具體計算如下。

己知：直流配電屏容量為1400A：傳輸設備列至東邊隔墻水平距離最近為4m，最遠為31m；允許壓降為1.5v；采用截面積為240m㎡的電源線并接。

預估：電力電池室內(nèi)及傳輸機房內(nèi)必需的拐彎及上下機架所需線長為25m。

根據(jù)公式：s=2*L*∑I/（57*AU）注：銅的電導率為57S/m。

經(jīng)計算，單套電源系統(tǒng)平均約需24根240m㎡的電源線，如表4所示。

（2）240m㎡單位長度銅線重：m=pLS=8.9x10³kg/m3x240m㎡=136kg/m=2.2kg/m。

電源線絕緣皮套：根據(jù)240m㎡電源線的實際情況估算為0.2kg/m。

可得，240mm～電源線重約2.4kg/m。

由于電源線洞集中分布在機房東側(cè)，如果集中將所有電源線布放南、北段間主走線架上方，則靠近東側(cè)每米電源線走線架需承重：2.4kg/mx250=600kg/m。

另外，考慮走線架的自重。

鐵槽道：900mm寬，15kg/m；1200mm寬，20kg/m。

鋁型材：600mm寬，9.3kg/m；1200mm寬，12.4kg/m。

以及在走線架拐彎、電源線從走線槽道下穿到電源分配柜等情況下的受力不均性，建議電源線走線槽道承重在630kg/m（按雙層走線架考慮）以上。

結(jié)論：鋁型材走線架常規(guī)承重只有300kg（否則可能導致材料變形），電源線有必要分散布放，建議走線架在設備列與隔墻之間及各設備列間部分特別加強吊掛加固（見圖3）。

3結(jié)語

（1）從實測數(shù)據(jù)可知，PTN和OTN設備的功耗需求較sDH設備增大了三四倍，而且單機位分路熔絲的需求量也增加了兩三倍。傳輸電源柜的配置不僅要考慮負載需求，也要兼顧分路熔絲的配置，甚至需要顛覆總?cè)劢z和分路熔絲的配比。

（2）根據(jù)SDH設備逐漸減少、未來新設備集成度將更高的趨勢，盡管已經(jīng)保守計算，在遠期使用中，電源系統(tǒng)容量的需求仍可能會超預計。電源專業(yè)在作整體規(guī)劃設計時有必要改變固有思維，為傳輸專業(yè)適度考慮更多的配額。

（3）本案例S傳輸核心機房電源線采用單邊集中引入的方式是不太合理的，為走線架承重要求，需要將電源線分散布置，且必須對走線架作特別加固處理。