鐵塔公司新建基站電源配置建議

李炎兵

（天津市郵電設計院有限責任公司，天津300040）

鐵塔公司在2014年9月初召開的總經理座談會中確定“三步走”的戰略安排，第一步是在2014年年底前形成對增量鐵塔、站址資源及附屬設施的新建能力，主要是面向內部加快推進標準化和規范化建設。本文在此背景下提出，計算新建基站電源蓄電池、開關電源、交流引入等典型配置，配置完成后，既能滿足運營商設備統一使用需求，又能快速高效地完成基站機房建設；形成符合國家相關設計、施工、維護規范的標準化基站電源。

1 基站直流系統配置分析與建議

1.1 蓄電池容量配置

現在運營商基站電源基本配置為500 Ah蓄電池兩組，實際基站功耗基本在100 A以內。其中，中國移動配置高、用電功耗最大，中國聯通次之，中國電信最小。所有運營商基本無線設備都統一使用開關電源一次下電，根據規定，蓄電池可提供大于3 h放電時間；傳輸設備使用開關電源二次下電，蓄電池提供大于20 h的放電時間。

按照相關規定可知，國家市電等級劃分為三類，現在運營基本采用二類和三類市電等級進行電源配置。先根據相關標準計算二類和三類市電等級下的電源配置情況，基本步驟為先根據基站內直流耗電，以及耗電的時間，計算蓄電池的配置，蓄電池配置完成后結合機房直流耗電，配置開關電源，蓄電池容量基礎計算公式：

式中，Q為蓄電池的額定容量；K為安全系數，按照規范取1.25；I1為負載負荷電流（A）；I2為傳輸負荷電流（A）；T1和T2為傳輸設備放電小時數（h）；α1.2為電池溫度系數，本設計α1取0.008，α2取0.006；t為放電時實際電解液的最低溫度；按照規范本次取5℃；t0為蓄電池額定容量的電解液溫度；按照規范本次取25℃。

現有運營商無線和傳輸普通設備功耗統計如表1所示。

表1 現有運營商無線和傳輸普通設備功耗統計

相關市電等級要求的蓄電池容量計算參數要求如表2。

表2 相關市電等級要求的蓄電池容量計算參數

以上計算結果為，二類市電（放電時間為無線主設備一次下電1 h、傳輸設備二次下電12 h），蓄電池容量為988 Ah，現配置500 Ah兩組；三類市電（放電時間為無線主設備一次下電1 h、傳輸設備二次下電12 h），蓄電池容量為2 000 Ah，現配置1 000 Ah兩組。

由此可以看出，在二類市電情況下，基站蓄電池與現有運營商基站蓄電池配置相等，適合在機房空間較差、承重有要求的站點和外市電條件較好的站點使用。如果市電條件差，機房空間和承重有要求，建議配置市電油機標準接口，滿足基站用電要求。三類市電計算結果顯示，蓄電池容量較大，站點面積以及承重都要求較高，此種情況建議使用在條件較好外電較差的站點，可以適當的減少市電油機的配比。總而言之，靈活配置基站動力資源，可以經濟有效地滿足運營商用電需求。

至于安裝方式，由于蓄電池容量較大，安裝空間需求較大，故在承重良好的條件下，建議盡量使用雙層雙列安裝，方便節省機房使用空間。

1.2 開關電源配置

運營商現有開關電源基本配置為200 A一架。開關電源配置計算思路為，估算蓄電池均充電流，兩組1 000 Ah蓄電池按10小時率充電電流計算為200 A，需要開關直流模塊輸出電流為一次下電330 A、二次下電15 A，合計545 A，按N＋1冗余備份原則，50 A的模塊共需12個，開關電源的總容量取600 A，現有普通開關電源即可滿足需求。如果蓄電池配置兩組500 Ah蓄電池，其他需求不變，則開關電源需要配置為445 A，按N＋1冗余備份原則，500 A即可。

在開關電源端子使用規則與數量方面，由于機房電源運營商一起使用，為了便于管理和維護，建議新增開關電源端子安排方式為，一次下電提供十二路端子，三運營商每運營商可以使用四個，每四個一組提供給一個運營商使用；二次下電提供九路端子，每運營商可以使用三個，每三個一組提供給一個運營商使用。

2 基站交流系統配置

根據以上直流功耗總需求，計算基站機房交流功耗需求（空調、照明），以及蓄電池的充電功率和浮充功率，可以得出總功耗。其中空調功耗和照明可以參考現有運營商大基站機房配置，具體為每基站配置3P落地式空調兩臺，與照明功耗合計6 k W盡可滿足需求，如表3所示。

表3 基站機房交流功耗

其中蓄電池充電功率按照2組1 000 Ah計算。

由此計算可知，實際功率合計為26.98 k W，從基長遠發展考慮站交流系統功率建議取為30 kW。

交流箱體配置建議：輸入交流三相四線380 V，電流80 A。負載分路：80 A交流配電箱，總輸入斷路器三相80 A（帶輔助接點）；輸出斷路器三相63AX1路、50AX1路、25AX1路；單相25AX2路、16AX4路。

交流配電箱的輸入端具備雙電源轉換開關。交流配電箱應具有電流、電壓的測量、顯示及缺相告警功能。

3 纜線使用

關于纜線使用規則，機房內蓄電池放電回路的導線按允許電壓降，并兼顧允許載流量選型；交流導線按允許載流量，并兼顧機械強度選型。

機房內所有電纜均采用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套阻燃軟電纜。交流中性線應采用與相線相等截面的導線。

4 結束語

以上為鐵塔公司自建機房電源系統配置情況，基本從現有運營商設備功耗以及工信部相關規定出發，綜合考慮實際市電等級，計算出鐵塔公司新建基站電源系統標準配置，兼顧了目前用電需求和一定的資源預留。當然，實際建設中可能有的運營商暫時不使用該站，但是從長遠考慮，建議鐵塔公司應該按照此標準建設，以便在將來有需求時合理安排建設。

［1］ YD／T 5040-2005.通信電源設備安裝工程設計規范［S］，2005.

［2］ YD／T 5059-2005.電信設備安裝抗震設計規范［S］，2005.