移動基站直流遠供電源設備應用及維護安全考慮

吳亭

【摘 要】本文通過福建聯(lián)通基站直流遠供電源設備應用實例分析，闡述了直流遠供方式的優(yōu)缺點，提出實際應用及日常維護中應注意的安全問題和建議。

【關鍵詞】直流遠供 電源設備 應用 維護 安全

【中圖分類號】TG434.1【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0376-01

前言

為解決基站建設供電保障難題，福建聯(lián)通于2010年開始實施基站直流遠供應用試點，當年試用了5套直流遠供設備。在此基礎上，2012年計劃在全省使用400套設備，目前已安裝投產340套。

正文

1、直流遠供電源系統(tǒng)簡介

1.1、直流遠程供電工作原理

直流遠程供電系統(tǒng)，是指安裝在局端站的局端直流遠程供電設備通過供電線路為分布組網(wǎng)的通信設備提供不間斷直流供電保障的電源系統(tǒng)。

1.2、遠程供電組網(wǎng)方式

目前有星形、鏈式、混合式三種

1.3、目前在福建聯(lián)通主要的應用場景

目前推廣試用的應用場景主要集中在城區(qū)室外基站（道路、樓頂?shù)龋?、郊區(qū)室外邊際基站（高速路、鐵路、村通等）以及采用集中BBU池、RRU拉遠的網(wǎng)絡組網(wǎng)模式，如高層住宅小區(qū)、辦公樓、大型商場、停車場等室內分布系統(tǒng)中。

2、實際案例

2.1、站點及組網(wǎng)方案

局端：蕉城城區(qū)沃爾瑪室分基站機房含中達MCS3000D-48-開關電源，有備用熔絲、空開，48V引入端子2個，電池容量600AH。

遠端：RRU及WLAN交換機設備功率約為250W、150W，輸入電壓均為220VAC，分布在各樓層弱電間。

組網(wǎng)方案：

2.2、方案說明

遠端基站功耗：設備功耗=250W/臺（每臺RRU的功耗）×RRU數(shù)量+150W/臺（每臺WLAN交換機的功耗）×WLAN交換機數(shù)量+線路損耗。局端設備輸出電壓為Us=280V，遠端設備輸入允許電壓為Uo=240V，選用鋁芯電纜其導線電阻率ρ=0.027，通過計算，所需的鋁芯電纜線徑的最大截面積為1.06 mm2，按照福建聯(lián)通《高壓直流遠程供電系統(tǒng)技術規(guī)范（試行）》的規(guī)定，使用鋁芯電纜時線徑不宜低于6 mm2 ，實際各路由均選用截面積為6 mm2鋁線。遠端設備實際輸入電壓Uo最低值為265.6V，均大于遠端設備允許的最低電壓值240V。總功率為8500W。局端基站配置直流遠供電源系統(tǒng)5臺，最大輸出功率12000W，完全滿足設備的供電要求。

2.3測試數(shù)據(jù)

兩臺遠供設備并機給A區(qū)域基站供電的測試數(shù)據(jù)：

近端

安裝站點：蕉城城區(qū)沃爾瑪機房

輸入電壓53.4Vdc，輸入電流15.87A

輸出電壓設置273Vdc，輸出電壓271.1Vdc

遠端

安裝地點：A區(qū)域1F，輸入電壓268Vdc，輸入電流0.54A

安裝地點：A區(qū)域2F，輸入電壓270Vdc，輸入電流1.32A

安裝地點：A區(qū)域3F，輸入電壓270Vdc，輸入電流1.23A

三臺遠供電源系統(tǒng)并機為B區(qū)域基站基站供電的測試數(shù)據(jù)：

近端

安裝站點：蕉城城區(qū)沃爾瑪機房

輸入電壓53.4Vdc，輸入電流42A

輸出電壓設置268Vdc，輸出電壓266.9Vdc

遠端

安裝地點：B區(qū)域1F，輸入電壓254Vdc，輸入電流2.63A

安裝地點：B區(qū)域2F，輸入電壓250Vdc，輸入電流1.72A

安裝地點：B區(qū)域3F-1，輸入電壓248Vdc，輸入電流2.23A

安裝地點：B區(qū)域3F-2，輸入電壓245Vdc，輸入電流1.06A

3、直流遠供優(yōu)缺點分析

3.1、優(yōu)點

（1）有效解決疑難站點的接入開通問題，避免就地取電難題。便于站點選址和站址協(xié)議談判，省略了設備安裝工程中的市電引入，最大限度的減少選址、建站困難，使網(wǎng)絡設備能夠選擇和建在最佳站點。

（2）減少電池、開關電源、電源柜、配電箱、切換箱、電表等設備的使用，降低成本。

（3）運用場景廣泛，適應多種場合，如基站、室內分布、寬帶小區(qū)、直放站等。

（4）操作簡易，局端設備采用模塊化設計，支持熱插撥。

3.2、缺點

（1）直流遠供為新技術應用，目前沒有國標或行業(yè)標準。電信、移動、聯(lián)通各自制定企業(yè)標準，不同廠家遠供電壓等級不統(tǒng)一。

（2）故障定位較難。遠供電力電纜在發(fā)生被盜、某處點短路或者被刮斷時，目前無法通過設備準確定位，需要全路由檢查才能發(fā)現(xiàn)故障點；如果是埋地的線纜故障定位更難。

（3）遠端站電源容量擴容有一定難度。

4、合纜及分纜供電的考慮

福建聯(lián)通在福州分公司少量試用光電復合纜，使用復合纜能夠節(jié)約施工成本，但由于同纜中有直流高壓傳輸，增大了維護搶修的難度。建議慎用，一般情況采用獨立供電電纜。

5、需要注意的安全問題

在近期試用中，南平分公司發(fā)生了一起線纜被車掛斷后起火花的故障。分析原因是局端遠供電源設備具有短路、開路、空載斷電自啟動檢測功能，并會以打嗝式恢復方式檢測線路的情況，判斷是否為誤操作，每隔一段時間輸出電流檢測線路是否需要恢復。此設計的思路是避免因為人員誤操作或者遠端帶電設備電流過小設備誤判斷而照成電源斷路，如每次都需要維護人員上站處理，可能會增加斷站時長。

由此帶來了一個安全隱患，如在打嗝的過程中，發(fā)生直流傳送纜掉入水中、電纜雙極性高壓短路、電纜雙極性接觸動物體等事件，對于現(xiàn)場人員安全將帶來威脅。為了保障維護人員的安全，特要求廠家把該功能關閉，并增加局端輸出的空開，使組網(wǎng)更加安全和便于維護。建議在局端站及遠端站設置斷路器，方便維護與檢修。配電采用雙級或多級開關，保護動作時應同時切斷正極和負極回路。