移動基站電源配置技術分析

李海晏（公誠管理咨詢有限公司，廣東 廣州 510610）

移動基站電源配置技術分析

李海晏
（公誠管理咨詢有限公司，廣東 廣州 510610）

隨著3G的普及以及4G牌照的發放，運營商之間的競爭更加激烈。而移動通信基站的正常運行是提高競爭力，提升用戶體驗的關鍵，所以應加強移動通信工程電源配置技術。本文主要以市電引入、開關電源、蓄電池、交流防雷器為切入點來分析移動通信基站電源配置技術，希望對大家相關工作有所啟發。

移動通信基站；電源配置技術；蓄電池

移動通信基站的核心構成部分是微電子設備，極容易受到雷電、電磁、浪涌的影響，故對電源配置技術的要求較高。專業科學的電源配置技術能顯著地提升通信電源設備的使用壽命，減少浪涌、故障、欠電壓、停電、尖脈沖等現象的發生。

一、市電引入

基站交流供電系統的核心組件是過電壓保護裝置和交流配電箱，前者的規格是120kA，后者具備移動油機插座，電源是380V或220V的市電。正常情況下，市電是基站所需電量來源，是主電源。在特殊情況下，備用電源移動油機、蓄電池組均可向基站供電，是備用電源。其中，主電源與備用電源的轉換是在交流配電箱上實現的。

在引入市電前，應充分考慮基站的規劃設計，保證市電供給能滿足基站可能的電量需求。市電引入采用三相五線引入，原則上普通市區基站可選擇三類市電，郊區鄉鎮基站可選擇四類市電，不過在條件許可的情況下應盡量選擇二類市電，市電類型見表1。對于新建基站，引入交流電源的應能滿足基站未來容量的發展的要求，不能低于10kVA。

為了保證用電安全，交流電不可直接引入移動通信基站，空調、機房設備、用電系統、照明的電量來源是交流電應通過獨立的交流配電箱供給的。所以說，交流配電箱的配置非常重要，除了要配置倒換開關、兩路交流輸入端口、浪涌保護裝置外，還應配置保護地線。對于空調，一個空開上接一個，保證空調空開一一對應；

表1　市電類型表

根據《通信局（站）防雷與接地工程設計規范》的要求來配置相應的交流防雷器；根據基站照明、測試儀表、空調以及其它用電設備總負荷來確定交流配電箱最大的均充負荷，且預留油機接口開關。

表2　電池容量與移動基站對應表

二、開關電源

造成欠壓或過壓的因素有很多，主要有以下因素：（1）為了保證電壓的穩定，輸送電壓一般會超過額定電壓的10%以上，以抵消長距離輸送造成的壓降和損耗。基站受電端電壓幅值在用電高峰期為220V±7%，在用電低谷期為220V±5%。（2）當基站位于老城區居民點、農村、舊廠礦、山區、配備臨時變壓器的新樓盤時，線徑細、三相不平衡、線路陳舊、線路長等同樣能造成電壓不穩。過壓時為330V-350V，欠壓時為120V-170V。所以高頻開關電源的輸入電壓一般會超過額定電壓的7%，當輸入電壓再高時，高頻開關電源會自動關機，并由蓄電池向基站的各個設備供電，避免不穩定電壓對基站設備的損害。開關電源應具備以下保護功能：①保護裝置；③低電壓時蓄電池保護功能；②低電壓兩級切斷功能。

對于新建機房的開關電源，滿架容量應能滿足遠期負荷發展需要，并根據近期負荷配置整流模塊數。在城區，終極容量600A；在鄉村，終極容量300A及以上。采用N+1方式配置模塊當期容量數量，整流模塊的規格一般是-48伏DC/30A、-48伏DC/50A。根據蓄電池的容量C配置蓄電池的均充電流，均充電流約為0.1-0.15C。

三、蓄電池

蓄電池通過電能和化學能的相互轉化實現電能的儲存和釋放，鉛酸蓄電池在移動通信基站的使用率最高。蓄電池容量C與放電時間T、電池溫度系數a、負荷電流I、電池所在地最低環境溫度t、放電容量系數η有以下計算關系：C=KIT/η（1+a（t-25）），其中K=1.25。值得注意的是基站等級和當地電力情況是決定基站所需蓄電池容量的關鍵因素，所以在計算蓄電池容量時應充分考量上述因素，見表2。

從移動、電信、聯通各大運營商反饋的結果來看，移動通信基站蓄電池的使用壽命非常低，遠遠低于理論的使用壽命，甚至對于用料精良的鉛酸蓄電池也是如此。由于缺乏系統的日常維護，蓄電池容量下降過快，繼而導致壽命大大縮短。所以說，加強蓄電池對延長其使用壽命非常重要。蓄電池的維護應從以下兩個方面進行：（1）充電方式。當蓄電池單體電壓低于2.18V，應采用恒壓限流方式充電，否則采用浮充方式。（2）溫度。當溫度存在低溫范圍內時，電池的容量與溫度呈正相關關系。當溫度超過這個范圍，電池的容量隨著溫度升高而降低，此時，溫度越高對電池的傷害越大，電池容量就越低，使用壽命就越短。值得注意的是對于以下三種情況，應進行均衡充電，比如：電池超過三個月沒有使用、電池放出5%以上的額定容量、電池按照浮充方式工作一年。

四、交流防雷器

直擊雷或附近雷擊的雷電感應不僅會影響到移動基站電子設備的正常使用，還有可能破壞控制系統、網絡、電源系統、通信系統。這是因為雷電感應在電源線、信號線、天線、金屬管道、架空線、接地線、控制線、數據線中會形成強大的浪涌電流或電壓，遠遠超過移動基站中相關組件的荷載。安裝浪涌保護器（SPD）能有效地避免雷電感應的影響。在選擇浪涌保護器時應充分考量以下情況：①被保護設備的重要程度和價值；②配電系統里浪涌防護裝置安裝的位置；③設施對浪涌的靈敏程度；④設施內電子和電器設備產生的電磁干擾程度；⑤被保護設備所處的雷擊區強度。

交流防雷器分為模塊式和獨立式，通常安裝在基站交流輸入端，其中模塊式交流防雷器可安裝在交流配電箱內。防雷級別的選擇要根據移動通信基站的具體情況；防雷器工作電壓的選擇應根據基站所引入交流電的電壓。交流防雷器應具有以下功能：①遙信；②熱容和過流保護；③SPD模塊損壞告警；④交流防雷器響應時間小于l00ns；⑤SPD模塊替換。根據市電穩定性及雷擊情況，城區、郊區、農村的交流防雷器最大通流量依次為80kA、100kA、120kA。

結語

隨著移動通信網絡的發展，電源配置技術將逐步完善，以適應基站工作環境及電網狀況的變化。在日常的工作中，應根據基站實際情況，采取合理的電源配置技術，保證移動通信網絡的正常運行。

[1]余揚堯.移動通信工程電源配置[C].四川省通信學會2009年年會論文集，2009：232-238.

[2]梁波寧.移動通信工程組網的相關問題分析[J].科學與財富，2014（04）：303-303.

[3]曲志彬，孫傳波.移動通信工程組網的相關問題分析[J].黑龍江科技信息，2014 （18）：141-141.

TN929.5

A