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        通信基站電源系統(tǒng)設計

        2017-10-22 23:56:41鞏峰峰喬慧
        中國新通信 2017年18期
        關鍵詞:防雷接地空調(diào)

        鞏峰峰+喬慧

        【摘要】 本文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(diào)等子系統(tǒng)設計進行簡要分析。

        【關鍵詞】 通信基站電源 交流供配電 直流供配電 防雷接地 空調(diào)

        一、引言

        通信基站電源系統(tǒng)以滿足基站設備7×24小時不間斷供電為原則,對移動通信網(wǎng)絡可靠運行至關重要。隨著各運營商網(wǎng)絡共建共享,通信基站電源系統(tǒng)需積極推進優(yōu)化設計,保證通信網(wǎng)絡的安全。本文對通信基站電源設計進行簡要分析。

        二、 通信基站電源系統(tǒng)介紹

        通信基站電源系統(tǒng)包含外市電引入、交流供配電、直流供配電、蓄電池、直流遠供、防雷接地、空調(diào)等子系統(tǒng)[1]。

        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;當市電檢修或故障停電時,由移動油機供電。市電與移動油機的轉(zhuǎn)換在各站內(nèi)雙電源轉(zhuǎn)換箱上進行。油機未供電時,由蓄電池組放電供電。直流配電系統(tǒng)應具有兩級電壓切斷裝置,第一級先切斷基站負荷(優(yōu)先保證傳輸設備用電),第二級為電池放電至終止電壓時切斷電池(保護電池)。

        三、 通信基站電源系統(tǒng)設計

        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(wǎng)引入一路380V/220V的交流電源;如無法引入,則在滿足供電質(zhì)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(chǎn)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、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(wǎng)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(diào)、照明、插座等的需求。各基站配置…1個浪涌保護器SPD(可內(nèi)置在配電箱內(nèi),Imax根據(jù)基站位置和行標要求確定)。各基站配置1個油機/市電轉(zhuǎn)換屏,亦可于交流配電箱內(nèi)設置移動油機/市電轉(zhuǎn)換開關。

        3、直流供配電?;局绷鞴╇娨话悴捎媒M合式開關電源系統(tǒng),開關電源的作用是把交流電進行整流濾波,輸出純凈的-48V直流電,一部分給基站主設備供電,另一部分通過監(jiān)控模塊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(shù)*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。

        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?;九鋫涞男铍姵匾话銥閮山M,每組24節(jié),浮充電壓一般設定為-54V。

        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(zhuǎn)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。

        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[2]。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[3]。

        7、空調(diào)系統(tǒng)?;究照{(diào)首先選用高能效比、大風量、小焓差的空調(diào)??照{(diào)的選型是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,在夏季和冬季、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(diào)按兩臺主備配置,啟動溫度設置為26-28…℃。

        結(jié)束語:隨著移動通信的飛速發(fā)展,經(jīng)濟增長、社會發(fā)展和人們物質(zhì)生活及精神生活水平的提高對通信提出了更高、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“心臟”,通信基站電源系統(tǒng)必須具有高可靠性、高穩(wěn)定性、高效率的特點,通過通信基站電源系統(tǒng)的設計分析,實現(xiàn)網(wǎng)絡安全可靠的目標。

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