關于通信基站電源系統(tǒng)設計的探討

1.黃華志 2.劉明團

1.交通運輸部南海航海保障中心廣州通信中心 2.廣州市突發(fā)事件預警信息發(fā)布中心

關于通信基站電源系統(tǒng)設計的探討

1.黃華志 2.劉明團

1.交通運輸部南海航海保障中心廣州通信中心 2.廣州市突發(fā)事件預警信息發(fā)布中心

本文將介紹了通信基站電源系統(tǒng)，對外市電引入、交流供配電、直流供配電、蓄電池、直流遠供、防雷接地、空調等子系統(tǒng)設計進行深入的探討。

通信基站電源；交流供配電；直流供配電；防雷接地；空調

前言

通信基站電源系統(tǒng)以滿足基站設備24小時不間斷供電為原則，對通信網絡可靠運行是非常重要的。通信基站電源系統(tǒng)需要積極推動優(yōu)化設計，從而確保通信網絡的安全。本文將對通信基站電源設計進行了深入的分析。

1、通信基站電源系統(tǒng)介紹

通信基站電源系統(tǒng)包括了外市電引入、交流供配電、直流供配電、蓄電池、直流遠供、防雷接地、空調等子系統(tǒng)。通信基站使用市電作為主用電源，移動油機作為備用電源。當市電正常時，由市電電源供基站用電；當市電檢修或者故障停電時，就由移動油機來進行供電。市電和移動油機的轉換在各站內雙電源轉換箱上來進行。油機沒有供電的時候，有蓄電池組放電供電。直流配電系統(tǒng)應該具有兩級電壓切斷裝置，第一級先是要切斷基站負荷，第二級為電池放電直至終止電壓時切斷電池。

2、通信基站電源系統(tǒng)設計

2.1 外市電引入

各新建基站的外市電引入優(yōu)選從公共電網引入一路380V/220V的交流電源；如無法引入，則在滿足供電質量前提下，按以下兩種方案引入：①從基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V的交流電源；②自建變壓器，引入一路10kV高壓市電。自建變壓器優(yōu)選油浸式產品，變壓器容量按照基站遠期規(guī)劃容量配置。不管采用何種引入方式，各基站要求至少引入一路三類或優(yōu)于三類(平均月市電故障≤4.5次，平均每次故障持續(xù)時間≤8h)的市電作為主用交流電源。

2.2 交流供配電

各新建基站的交流供電系統(tǒng)優(yōu)選從公共電網引入一路較可靠的380V市電(距離較遠時可采用10kV市電引入，在基站附近新建變壓器)，每站一般配置1個380V/100A或380V/63A掛墻式交流配電箱(容量應滿足基站遠期需求)，輸出分路及容量應滿足開關電源、空調、照明、插座等的需求。各基站配置1個浪涌保護器SPD(可內置在配電箱內，Imax根據基站位置和行標要求確定)。各基站配置1個油機/市電轉換屏，亦可于交流配電箱內設置移動油機/市電轉換開關。

2.3 直流供配電

基站直流供電一般都是采取組合式開關電源系統(tǒng)，開關電源的作用是將交流電進行整流濾波，輸出純凈的-48V直流電，一部分給基站的主設備進行供電，另外一部分通過監(jiān)控模塊來設置給后備蓄電池組充電。基站開關電源由四部分組成：交流配電單元、整流模塊、監(jiān)控模塊和直流配電單元。電源容量分機架容量和配置容量：機架容量是最大配置容量(滿配容量)，配置容量是當前電源配置模塊數*單個整流模塊額定容量。基站開關電源直流配電單元負責給通信設備提供直流電源的分配，基站主設備接入一次下電配電單元，傳輸設備和監(jiān)控設備接入二次下電配電單元。

2.4 蓄電池

蓄電池的作用為后備電源，在交流停電情況下，因蓄電池與整流器并聯(lián)，由蓄電池向用電設備供電。蓄電池均、浮充電壓，25±5℃情況，每節(jié)蓄電池的浮充電壓應為2.23-2.27V，均充電壓應為2.30-2.35V。基站配備的蓄電池一般為兩組，每組24節(jié)，浮充電壓一般設定為-54V。

2.5 直流遠供

直流遠供應用于取電費用高、取電難度大、小微站增補、拉遠需求、后備動力保障能力不足等場景，利用局端基站的-48V電源作為遠程供電系統(tǒng)局端設備的電源輸入，將48V電壓變換成215-410V的高壓直流，通過復合光纜將高壓直流電源輸送給遠端設備，遠端設備再將高壓直流轉換成-48V電源供給BBU設備。若BBU為交流供電，則不需要遠端設備，直接將高壓直流電源供給設備。解決48V直流電源傳輸距離近，拉遠設備引電困難。為保障遠端基站穩(wěn)定性，直流遠供系統(tǒng)局端設備采用n+1模塊化配置，最大容量一般在5KW以上，遠端設備的容量在600W左右，一般可接入2個RRU。電源傳輸距離在4KM以上，一般按不超過6KM 考慮。

2.6 防雷接地系統(tǒng)

1)防雷系統(tǒng)。通信基站安裝SPD浪涌保護器來防止感應雷的破壞。在交流配電箱安裝第一級浪涌保護器(60-120KA)，在開關電源交流接入處安裝第二級浪涌保護器(40KA)，在開關電源直流輸出處安裝第三級浪涌保護器(15KA)。

2)接地系統(tǒng)。通信電源中的接地系統(tǒng)按用途可分為：工作接地、保護接地、防雷接地。通信局站各類電信設備的工作接地、保護接地以及建筑防雷接地共同合用一組接地體的接地方式稱為聯(lián)合接地方式。

2.7 空調系統(tǒng)

基站空調首先選用高能效比與大風量以及小焓差的空調。空調的選型是應該滿足冷量的最大需求，考慮冷量冗余及基站熱負荷季節(jié)性波動，基站實際冷負荷需求，在夏季與冬季、白天和晚上的變化范圍非常大。當建筑負荷變化超過總負荷變化的40%時，最大可選冷量按80%配置。一般基站空調按兩臺主備配置，啟動溫度設置為26-28℃。

3、結束語

綜上所述，隨著我國通信網絡的快速發(fā)展，經濟的增長與社會的發(fā)展以及人們物質生活的提升對通信提出了更高和更新的要求，對通信基站電源系統(tǒng)的要求也越來越高。作為通信系統(tǒng)的重要部分，通信基站電源系統(tǒng)就必須要具有高可靠性與高穩(wěn)定性以及高效率性的特點，通過通信基站電源系統(tǒng)的設計分析，從而實現網絡安全可靠的目標。

[1]漆逢吉.通信電源[M].北京：北京郵電大學出版社，2005.

[2]GB 50689-2011.通信局(站)防雷與接地工程設計規(guī)范[S].中國計劃出版社，2011.

[3]周志敏，周紀海，紀愛華.電子信息系統(tǒng)防雷接地技術[M].北京：人民郵電出版社，2004.