黃 華

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 中山 528400

直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)在中國(guó)鐵塔（基站）項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用分析

黃 華

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 中山 528400

針對(duì)中國(guó)鐵塔基站項(xiàng)目供電需求，需要保障通信設(shè)備正常運(yùn)行，因此一個(gè)穩(wěn)定可靠的供電系統(tǒng)必不可少，直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)就符合其供電要求。經(jīng)過(guò)分析其構(gòu)成和原理，研究了目前鐵塔項(xiàng)目中直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的幾種應(yīng)用方案。

直流；遠(yuǎn)供；電源；應(yīng)用

引言

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)其技術(shù)以及質(zhì)量也提出了更高的要求。供電源是整個(gè)中國(guó)鐵塔基站項(xiàng)目建設(shè)之中的基礎(chǔ)部分，尤其各種低功耗設(shè)備特別是鐵塔項(xiàng)目的廣泛應(yīng)用，人們必要要重視它們的供電保證，因此在此種情況下直流遠(yuǎn)供電源進(jìn)入人們的視線，其以可靠、穩(wěn)定地供電聞名，所以其開(kāi)始成為中國(guó)鐵塔基站項(xiàng)目建設(shè)中不可或缺的重要組成部分。

1 直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)及原理

1.1 直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)概述

直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)是直流-48 V的電源，經(jīng)局端電源處理之后傳輸給遠(yuǎn)端直流電源模塊再為通信設(shè)備供電。直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，主要包括直流電源系統(tǒng)及饋電線路，由局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及傳輸線路組成等組成。其中，局端設(shè)備是核心，該組成部分將-48 V直流電轉(zhuǎn)換成250～750 V直流電，具備保護(hù)、均流等功能。而遠(yuǎn)端設(shè)備主要由降壓適配器和電源分配箱等組成，遠(yuǎn)端設(shè)備為48 V DC供電時(shí)，將220～440 V特的直流電輸出為-48 V的直流電。比如遠(yuǎn)端通信設(shè)備為220 V交流電供電時(shí)，則可以用280 V直流直接供電。

1.2 直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)原理

直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)包括局端、遠(yuǎn)端設(shè)備以及傳輸線路組成等組成，其可以將已有的-48 V直流電經(jīng)過(guò)輸出為高壓直流電，傳輸至遠(yuǎn)端設(shè)備再變壓至所需的標(biāo)準(zhǔn)直流電供給給負(fù)載設(shè)備，其系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖1直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)原理

1.3 直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)的特點(diǎn)一是鐵塔遠(yuǎn)端負(fù)荷小，覆蓋區(qū)域不大，無(wú)需建設(shè)機(jī)房，可以直接將局端穩(wěn)定的-48 V電源經(jīng)處理后以最大效率的方式通過(guò)傳輸介質(zhì)給遠(yuǎn)方通訊設(shè)備供電，且不會(huì)受到接入端區(qū)域任何停電情況的影響，相對(duì)于用電設(shè)備的室內(nèi)機(jī)可以稱作是永久性供電，因此增加了通訊設(shè)備的工作使用率。

二是成本造價(jià)方面，因?yàn)椴捎玫氖?48 V穩(wěn)壓電源，可以與市電隔離，沒(méi)有漏電危險(xiǎn)，具有很強(qiáng)的供電獨(dú)立性，因此不需要安裝電表、空氣開(kāi)關(guān)等一些電力設(shè)備，可以有效的減少建設(shè)投入，以遠(yuǎn)供距離為2km為例，采用6mm2線徑，通常直流遠(yuǎn)供造價(jià)需要24 000元復(fù)合電纜以及8000元的遠(yuǎn)供電源，合計(jì)34 000元；而利用市電引入需要50 000元，能夠節(jié)省18 000元的投資。而且直流遠(yuǎn)攻電源采用軍工級(jí)元器件，因此質(zhì)量很高，具有很長(zhǎng)的使用壽命，且具有免維護(hù)設(shè)計(jì)，大大降低了維護(hù)成本以及維護(hù)難度[1]。

表1

表2

三是鐵塔無(wú)需交流電源引入或者電源引入的多重協(xié)調(diào)的場(chǎng)合，采用拉遠(yuǎn)供電可以方便施工和維護(hù)。由于增加了局端和遠(yuǎn)端設(shè)備，以及拉遠(yuǎn)電纜的影響，遠(yuǎn)端設(shè)備的供電質(zhì)量比局端低。為了防止拉遠(yuǎn)供電在遠(yuǎn)端多次轉(zhuǎn)換降低遠(yuǎn)供效率，遠(yuǎn)端設(shè)備應(yīng)優(yōu)先采用直流方式工作。[2]

2 直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)在中國(guó)鐵塔基站項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用范圍

直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)目前已應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)的鐵塔項(xiàng)目之中，適用的范圍十分之廣，包括農(nóng)村、山區(qū)、風(fēng)景區(qū)、鐵路、隧道等等一些地區(qū)的供電，其供電優(yōu)勢(shì)十分明顯。當(dāng)然，供電對(duì)象為接入的遠(yuǎn)端設(shè)備，無(wú)線發(fā)射、接收設(shè)備、控制器等等，能夠以其獨(dú)特的靈活建設(shè)以及應(yīng)用方式順利完成供電目的。

3 直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)在中國(guó)鐵塔基站項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用方案分析

3.1 直流-48 V升壓到直流280 V（380）遠(yuǎn)供應(yīng)用分析

鐵塔內(nèi)直流遠(yuǎn)供電源，通過(guò)-48 V直流通信直流電源經(jīng)過(guò)經(jīng)局端設(shè)備，將電源轉(zhuǎn)換為280 V的直流電，然后再向遠(yuǎn)端進(jìn)行傳輸。當(dāng)需要48 V的直流電源時(shí)，通過(guò)降壓變壓器再轉(zhuǎn)換成-48 V的直流電，從而能夠?yàn)檫h(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行正常供電，使得它們能夠順利運(yùn)行。其具體的工作應(yīng)用的方案如圖2所示。

圖2

如果遠(yuǎn)端設(shè)備需要220 V的交流電源時(shí)，那么就使用280 V直流遠(yuǎn)供電源輸入。而如果遠(yuǎn)端設(shè)備的供電需求是綜合220 V交流電以及48 V直流電的情況，在上述基礎(chǔ)之上只需給48 V直流通信設(shè)備供電額外使用一個(gè)降壓變壓器即可。但是往往遠(yuǎn)端設(shè)備的供電需求實(shí)際情況比較復(fù)雜，可能會(huì)出現(xiàn)很多個(gè)用電設(shè)備，那么需要在原來(lái)的方案上進(jìn)一步改進(jìn)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷，從而額外使用一個(gè)電源分配箱，將局端傳輸介質(zhì)拉到遠(yuǎn)端之后，再依次通過(guò)電源分配箱，然后經(jīng)由其進(jìn)行分配后向供電給各個(gè)用電設(shè)備。鐵塔項(xiàng)目中，利用直流遠(yuǎn)供系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的前端采集設(shè)備進(jìn)行供電，各信道數(shù)據(jù)采集器將發(fā)射和反射功率經(jīng)過(guò)模擬電壓后發(fā)送給采集器，通過(guò)對(duì)電壓電流的采用探測(cè)電路判斷系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并通過(guò)顯示、通信等方式將信息反饋出來(lái)，以便工作人員記錄和及時(shí)處理。

3.2 直流280 V遠(yuǎn)供及近端-48 V供電應(yīng)用分析在中國(guó)鐵塔項(xiàng)目局端建設(shè)中，供電電源可以采用組合模式，即將-48 V以及280 V的直流電源組合到一起，通過(guò)同一個(gè)監(jiān)控模塊對(duì)這個(gè)組合型供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)記錄組合型供電系統(tǒng)的供電信息。在這個(gè)組合供電系統(tǒng)之中，通過(guò)輸入的市電無(wú)論是220 V還是其他電源電壓，都能夠通過(guò)該供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為兩組直流供電電源，即是-48 V直流供電電源以及280 V的直流供電電源。這里，電池以及近端的用電設(shè)備可以使用-48 V的直流電源進(jìn)行正常工作；遠(yuǎn)端的通信用電設(shè)備則通過(guò)局端的傳輸介質(zhì)諸如專用電纜拉松到遠(yuǎn)端后，再利用280 V的直流電源進(jìn)行正常工作。而一旦出現(xiàn)例如市電供電不及時(shí)，那么可以通過(guò)-48 V直流供電源以及280 V的直流供電源進(jìn)行系統(tǒng)供電，因此就能夠使得各個(gè)部分的用電設(shè)備能夠在一段時(shí)間之內(nèi)正常工作，保證了通信的可靠性。

3.3 直流遠(yuǎn)供電源的傳輸距離與線徑分析

直流遠(yuǎn)供電源應(yīng)用需要考慮傳輸距離以及線徑等相關(guān)因素的影響。因?yàn)榫侄酥吝h(yuǎn)端設(shè)備間的線路距離對(duì)傳輸電壓的升降改變產(chǎn)生影響，因此需要考慮到傳輸介質(zhì)的相關(guān)屬性，包括傳輸介質(zhì)的材料、線質(zhì)、線徑等等諸多因素，必須采用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算方式確定介質(zhì)的各項(xiàng)物理數(shù)據(jù)，以最終確定好合適的傳輸介質(zhì)的規(guī)格。以線損遠(yuǎn)端功率10%以及50%的輸出380 V直流遠(yuǎn)供線路距離以及線徑損耗對(duì)比為例，提供了表 1以及表2所示的數(shù)據(jù)對(duì)照表，以供大家參考。

[1]中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司.中國(guó)移動(dòng)江蘇公司接入層設(shè)備高壓直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范與應(yīng)用指導(dǎo)手冊(cè)[Z].

[2]通信設(shè)備用直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)：YD/T 1817—2008[S].2008.

Application Analysis of Direct Current Power Supply System in the Construction of Tower in China

Huang Hua
Guangdong Telecom Planning & Design Institute Co., Ltd., Guangdong Zhongshan 528400

According to the demand of power supply of tower base station project in China, it is necessary to guarantee the normal operation of communication equipment. Therefore, a stable and reliable power supply system is essential.Based on the analysis of its composition and principle, this paper analyzes the current application of DC power supply system in the tower project.

DC; remote power supply; application

TN86；TN929.5

A

1009-6434（2017）3-0123-03