無線基站通信電源的選型與配置

--讓每個(gè)人公平地提升自我！3無線基站通信電源的選型與配置王志勇一、概述北京無線信息網(wǎng)是數(shù)字北京重要的組成局部。其骨干網(wǎng)架構(gòu)承受了SDH微波＋ATM交換在本錢得以承受的條件下獲得較高的性能價(jià)格比。通信基站的通信電源系統(tǒng)根本上依據(jù)國家通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《通信電源設(shè)備安裝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》及《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》來進(jìn)展設(shè)計(jì)，并參照了相關(guān)通信設(shè)備電源系統(tǒng)供電指標(biāo)及近期建設(shè)規(guī)模為主，兼顧建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展?fàn)顩r、設(shè)備壽命、擴(kuò)建、擴(kuò)容等可能因素到達(dá)降低工家設(shè)備進(jìn)展比較力求到達(dá)先進(jìn)、有用、經(jīng)濟(jì)。設(shè)備測試。二、北京無線信息網(wǎng)微波基站供電需求分析通信基站供電，一般給以下兩類負(fù)荷供電。一類是通信設(shè)備，一類是站內(nèi)建筑用電。北京無線信息網(wǎng)基站設(shè)備主要由三局部構(gòu)成：骨干網(wǎng)交換機(jī)、SDH微波/PDH微波、邊緣路由設(shè)備及空調(diào)、照明、19英吋機(jī)柜等外圍設(shè)備。因此在基站通信電源供電系統(tǒng)中分為以下幾局部進(jìn)展考慮：＊交直流負(fù)荷的電壓電流和功率；＊直流電源；＊溝通電源；＊自備獨(dú)立電源；＊交直流電力線；＊避雷、接地系統(tǒng)；＊監(jiān)控系統(tǒng)。由于北京無線信息網(wǎng)骨干網(wǎng)交換機(jī)和SDH微波承受直流根底電源－48V供電，空調(diào)、路由器、機(jī)柜風(fēng)扇等其它設(shè)備工作于溝通220V市電狀態(tài)。總的所需－48V直流功率為48V/20A，即1k伏安。溝通峰值功率為220V/10A即約為2k伏安。依據(jù)通信設(shè)備供電指標(biāo)，－48V根底電1。在保證安全效率及技術(shù)先進(jìn)性前提下，直流電源全部選用高頻開關(guān)型電源，并按n+1冗余方式配置電源整流模塊，n只主用1只備用。外加一只主控模塊，容量按負(fù)荷電流和電池均充電流之和確定。10kV高壓配電線引入局內(nèi)，經(jīng)專用變壓器降壓變成380/220V低壓后供電給基站所在建筑經(jīng)過基站配電系統(tǒng)供給經(jīng)通信電源。當(dāng)市電信停電或故障不能正常供電時(shí)，需由自備的柴油〔或〕汽油發(fā)電機(jī)組供給溝通電。由于三路供電。并依據(jù)常年統(tǒng)計(jì)結(jié)果，選擇在年市電中斷時(shí)間累計(jì)小于4小時(shí)，一次停電小于20分鐘的電線。兩路電源不同時(shí)消滅檢修停電，平均每月停電次數(shù)不大于1次，平將每次故障時(shí)間不大于0.5小時(shí)的要求。并且兩路供電線配置，有備用市電電源自動(dòng)投入裝置。這樣雖然站址租金本錢較高但安全牢靠，可以僅用UPS逆變器和蓄電池組供電來供給不連續(xù)供電，UPS總?cè)萘堪醋畲筘?fù)算確定。蓄電池是保證直流不連續(xù)供電的最終一道防線，是技術(shù)維護(hù)工作中的重中之重。閥控式密封鉛酸蓄電池的預(yù)期壽命是在環(huán)境溫度為25度，浮充電壓不超過2.25Ｖ／只，且處于長期浮充狀態(tài)下的壽命，這是一個(gè)設(shè)計(jì)的理論值。要選擇品質(zhì)好的閥控式密封鉛酸蓄電池，從生產(chǎn)電池的角度來看，由于其使用場所及放電方式不同，因此對(duì)電池的要求也是不一樣的。對(duì)常用的閥控2。由于通信電源的供電經(jīng)過外部凹凸壓線路和其它民用輸電線路進(jìn)入室內(nèi)，而且由于一般或感性的電器設(shè)備對(duì)通信設(shè)備的影響?；救客ㄐ烹姎庠O(shè)備外殼接地電阻應(yīng)≤4溝通供電系統(tǒng)在滿足用電負(fù)荷前提下，均承受三相五線制供電。通信電源系統(tǒng)在低壓方式〔220V/380V〕工作時(shí)應(yīng)充分合理計(jì)算安排負(fù)荷組成，對(duì)100kVA(kW)以上的通信電源系統(tǒng)還應(yīng)對(duì)無功電力就地平衡，即在提高用電自然功率因數(shù)的根底上，設(shè)計(jì)和裝置無功補(bǔ)償設(shè)備，并做到隨其電流和電壓變動(dòng)準(zhǔn)時(shí)投入或切除，防止無功電力倒送。由于北京無線信息網(wǎng)全部基站均為SDH的微波無人值守站因此對(duì)電源設(shè)備要求更高，不僅要保證在無人值守狀態(tài)下的安全牢靠性而且要能自動(dòng)報(bào)警及受網(wǎng)絡(luò)中心遠(yuǎn)程治理和掌握并充分可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投入、自動(dòng)切除、自動(dòng)補(bǔ)給等所需功能。二、設(shè)備選擇與系統(tǒng)配置依據(jù)我們對(duì)電源市場的調(diào)研，由于巨大的通信電源的市場需求和中國通信系統(tǒng)的快速進(jìn)展發(fā)，已生產(chǎn)出具有先進(jìn)水平的系列電源產(chǎn)品，有僅可以滿足各種通信設(shè)備的需要，而且在航空、鐵路、電力等方面廣泛應(yīng)用，較為典型的有華為、中興、洲際、珠江、動(dòng)力源、通力環(huán)等公司。其次類是中外合資企業(yè)，如中達(dá)斯米克、亞澳、上海西門子、上海電元等公司，他們承受國外外產(chǎn)品，如朗訊、愛立信、挪威易達(dá)等。他們的產(chǎn)品質(zhì)量好，但本錢也高，對(duì)國內(nèi)市場的適應(yīng)能力較差。我們通過對(duì)北京動(dòng)力源、北京中子、中達(dá)斯米克、華為電源、武漢洲際、河北亞澳、首察的設(shè)備廠商都首先會(huì)出示其《質(zhì)量體系認(rèn)證證書〔ISO9001〕》，其次通信電源設(shè)備供給商還量和牢靠性。我們主要考察工程有：生產(chǎn)質(zhì)量掌握狀況，廠商售后維護(hù)狀況，廠商供貨期保證，及從售前用戶需求分析技術(shù)設(shè)計(jì)，供貨安裝及保修等一系列問題。以下對(duì)所考察的通信電源設(shè)備的局部關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)一步進(jìn)展闡述。一般現(xiàn)在的開關(guān)電源均承受PWM〔脈寬調(diào)制技術(shù)〕，通過調(diào)整工作于100kHz-150kHz的矩電V三相：317~456V。配電電流單相應(yīng)保證每路16A，三相32A。在用戶選項(xiàng)方面有很多廠商供給了兩路三相輸入時(shí)人工倒換和自動(dòng)倒換兩種，一般工程設(shè)計(jì)員應(yīng)在與建筑配電部門協(xié)商后進(jìn)展選擇不置貴很多。所以通信電源在輸入雙路倒換過程中應(yīng)留意其適用性及性價(jià)比。直流模塊數(shù)目的選擇常依據(jù)所加總負(fù)荷功率確定，并作n+1冗余方式配置。同時(shí)還應(yīng)兼顧通信機(jī)柜的規(guī)格尺寸，常用機(jī)柜為19英吋標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，選擇的電源不另配電源柜而直接置于機(jī)裝。直流輸出可依據(jù)負(fù)載需要分為假設(shè)干路，一般廠商可依據(jù)用戶需求在供給標(biāo)準(zhǔn)配置的同時(shí)調(diào)整功能。其它系統(tǒng)配置要求還應(yīng)考慮以下方面。220/380V時(shí)模擬雷電沖擊電壓波電壓峰值為6〔kV〕(1.2/50us護(hù)套和鋼管兩端應(yīng)進(jìn)展牢靠接地。通常電池組電流測量常承受霍爾傳感器，靈敏度及準(zhǔn)確性較高。電池低壓后系統(tǒng)應(yīng)具備切除功能以保護(hù)電池避開因過放電而造成電池組損壞。直流分路承受熔斷器，當(dāng)直流過流熔斷后系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)時(shí)告警。通信電源設(shè)備因其工作電流大及繞組線圈電渦效應(yīng)等因素影響發(fā)熱量較大，因此需在設(shè)系統(tǒng)功率因數(shù)＞0.99對(duì)全部的承受n+1保護(hù)的系統(tǒng)應(yīng)保證整流模塊的熱插撥‘即插即用’以保證在單一模塊故障時(shí)在線更換模塊不影響通信鏈路的正常運(yùn)行。在系統(tǒng)加電時(shí)為避開浪涌電流對(duì)設(shè)備造成不必要的損壞，不少通信電源中還設(shè)計(jì)了0.1IEEE/ANSIC62.41B0－256全部的電子元器件都存在溫漂，所以通信電源在溫差較大的環(huán)境中工作應(yīng)保證較好的溫度系數(shù)，一般不超過直流輸出電壓整定值的±0.01%具備三遙〔遙控、遙信、遙測〕性能的通信電源設(shè)備常用RS232或RS485接口發(fā)出告警和狀態(tài)信息、接收掌握指令。在整體設(shè)計(jì)基站系統(tǒng)中，可以將此信號(hào)與系統(tǒng)中其它通信設(shè)備的報(bào)MOXANPORT串口效勞器接入以太網(wǎng)或因特網(wǎng)中進(jìn)展掌握。此外目前局部通信電源通過外置SNMP適配器，使通信電源具有直接上網(wǎng)功能，供給即時(shí)的電源系統(tǒng)資料。通信電源系統(tǒng)保護(hù)與告警功能是通信電源的必要組成局部，通過此功能可以有效的防止設(shè)備損壞和因電源故障而引發(fā)的通信鏈路中斷。常需要的功能有：〔1〕溝通入過、欠壓整流模塊自動(dòng)關(guān)機(jī)，電網(wǎng)電壓正常時(shí)自動(dòng)恢復(fù)。〔2〕直流輸出過、欠壓時(shí)告警，輸出過高整流模塊關(guān)機(jī)，這時(shí)可能輸出加載過大或存在輸出短路等故障?！?〕〔4〕輸出短路保護(hù)，過流自動(dòng)關(guān)機(jī)?！?〕限流保護(hù)：限流范圍在30－110%之間調(diào)整?！?〕過寵保護(hù)：系統(tǒng)工作過熱時(shí)為保護(hù)電源不被損壞應(yīng)能自動(dòng)關(guān)機(jī)?！?〕〔8〕輸入開關(guān)斷路后系統(tǒng)承受備電〔電池組或UPS〕工作時(shí)系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)時(shí)告警。〔9〕高頻開關(guān)160dB。隨著通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)展通信電源的集中掌握與治理也呈現(xiàn)出多種進(jìn)展趨勢，尤其在大型的組網(wǎng)構(gòu)造中通信系統(tǒng)不再承受單一的上位機(jī)與下位機(jī)的集中掌握方式而更多承受與其它網(wǎng)元設(shè)備相全都的SNMP〔簡潔網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議〕進(jìn)展掌握這樣不僅削減了網(wǎng)絡(luò)治理員的工作量，降低了維護(hù)人員的巡站頻率而且與其它網(wǎng)元設(shè)備使用同一平臺(tái)進(jìn)展治理，使網(wǎng)絡(luò)治理趨向歸一化、簡潔化、扁平化。也使通信電源治理更加高效便捷。三、通信電源測試通信電源初步選定后還應(yīng)在模擬環(huán)境中進(jìn)展測試，不僅要測試其功能是否滿足通信系統(tǒng)要求，還要借助測試設(shè)備測量電源雜音〔紋波〕率加大，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。此外還要進(jìn)展蓄電池組容量試驗(yàn)?，F(xiàn)在市場上有很多假冒電池和翻的電池組進(jìn)展一次容量試驗(yàn)，以后每三年進(jìn)展一次放電，放出保證容量的50%~60%，然后再進(jìn)展單獨(dú)充電。依據(jù)《JB/T8451-1996固定型閥控式密封鉛酸蓄電池標(biāo)準(zhǔn)》和《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認(rèn)證檢驗(yàn)試驗(yàn)細(xì)則》將需進(jìn)展至少負(fù)荷電量、端電壓均衡性等16項(xiàng)檢驗(yàn)，其中容量保存率要求完全充電后電池在25±5℃環(huán)境中靜放28天后不低于