直流遠供電源系統在中國鐵塔（基站）項目建設中的應用分析

黃 華

廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 中山 528400

直流遠供電源系統在中國鐵塔（基站）項目建設中的應用分析

黃 華

廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 中山 528400

針對中國鐵塔基站項目供電需求，需要保障通信設備正常運行，因此一個穩定可靠的供電系統必不可少，直流遠供系統就符合其供電要求。經過分析其構成和原理，研究了目前鐵塔項目中直流遠供電源系統的幾種應用方案。

直流；遠供；電源；應用

引言

隨著通信技術的不斷發展，人們對其技術以及質量也提出了更高的要求。供電源是整個中國鐵塔基站項目建設之中的基礎部分，尤其各種低功耗設備特別是鐵塔項目的廣泛應用，人們必要要重視它們的供電保證，因此在此種情況下直流遠供電源進入人們的視線，其以可靠、穩定地供電聞名，所以其開始成為中國鐵塔基站項目建設中不可或缺的重要組成部分。

1 直流遠供系統及原理

1.1 直流遠供系統概述

直流遠程供電系統是直流-48 V的電源，經局端電源處理之后傳輸給遠端直流電源模塊再為通信設備供電。直流遠程供電系統，主要包括直流電源系統及饋電線路，由局端設備、遠端設備以及傳輸線路組成等組成。其中，局端設備是核心，該組成部分將-48 V直流電轉換成250～750 V直流電，具備保護、均流等功能。而遠端設備主要由降壓適配器和電源分配箱等組成，遠端設備為48 V DC供電時，將220～440 V特的直流電輸出為-48 V的直流電。比如遠端通信設備為220 V交流電供電時，則可以用280 V直流直接供電。

1.2 直流遠供系統原理

直流遠程供電系統包括局端、遠端設備以及傳輸線路組成等組成，其可以將已有的-48 V直流電經過輸出為高壓直流電，傳輸至遠端設備再變壓至所需的標準直流電供給給負載設備，其系統原理如圖1所示。

圖1直流遠供系統原理

1.3 直流遠供系統的優勢

直流遠供系統的特點一是鐵塔遠端負荷小，覆蓋區域不大，無需建設機房，可以直接將局端穩定的-48 V電源經處理后以最大效率的方式通過傳輸介質給遠方通訊設備供電，且不會受到接入端區域任何停電情況的影響，相對于用電設備的室內機可以稱作是永久性供電，因此增加了通訊設備的工作使用率。

二是成本造價方面，因為采用的是-48 V穩壓電源，可以與市電隔離，沒有漏電危險，具有很強的供電獨立性，因此不需要安裝電表、空氣開關等一些電力設備，可以有效的減少建設投入，以遠供距離為2km為例，采用6mm2線徑，通常直流遠供造價需要24 000元復合電纜以及8000元的遠供電源，合計34 000元；而利用市電引入需要50 000元，能夠節省18 000元的投資。而且直流遠攻電源采用軍工級元器件，因此質量很高，具有很長的使用壽命，且具有免維護設計，大大降低了維護成本以及維護難度[1]。

表1

表2

三是鐵塔無需交流電源引入或者電源引入的多重協調的場合，采用拉遠供電可以方便施工和維護。由于增加了局端和遠端設備，以及拉遠電纜的影響，遠端設備的供電質量比局端低。為了防止拉遠供電在遠端多次轉換降低遠供效率，遠端設備應優先采用直流方式工作。[2]

2 直流遠供系統在中國鐵塔基站項目建設中的應用范圍

直流遠供電源系統目前已應用于通信網絡的鐵塔項目之中，適用的范圍十分之廣，包括農村、山區、風景區、鐵路、隧道等等一些地區的供電，其供電優勢十分明顯。當然，供電對象為接入的遠端設備，無線發射、接收設備、控制器等等，能夠以其獨特的靈活建設以及應用方式順利完成供電目的。

3 直流遠供系統在中國鐵塔基站項目建設中的應用方案分析

3.1 直流-48 V升壓到直流280 V（380）遠供應用分析

鐵塔內直流遠供電源，通過-48 V直流通信直流電源經過經局端設備，將電源轉換為280 V的直流電，然后再向遠端進行傳輸。當需要48 V的直流電源時，通過降壓變壓器再轉換成-48 V的直流電，從而能夠為遠端設備進行正常供電，使得它們能夠順利運行。其具體的工作應用的方案如圖2所示。

圖2

如果遠端設備需要220 V的交流電源時，那么就使用280 V直流遠供電源輸入。而如果遠端設備的供電需求是綜合220 V交流電以及48 V直流電的情況，在上述基礎之上只需給48 V直流通信設備供電額外使用一個降壓變壓器即可。但是往往遠端設備的供電需求實際情況比較復雜，可能會出現很多個用電設備，那么需要在原來的方案上進一步改進，需要根據實際情況進行判斷，從而額外使用一個電源分配箱，將局端傳輸介質拉到遠端之后，再依次通過電源分配箱，然后經由其進行分配后向供電給各個用電設備。鐵塔項目中，利用直流遠供系統對系統的前端采集設備進行供電，各信道數據采集器將發射和反射功率經過模擬電壓后發送給采集器，通過對電壓電流的采用探測電路判斷系統的運行情況，并通過顯示、通信等方式將信息反饋出來，以便工作人員記錄和及時處理。

3.2 直流280 V遠供及近端-48 V供電應用分析在中國鐵塔項目局端建設中，供電電源可以采用組合模式，即將-48 V以及280 V的直流電源組合到一起，通過同一個監控模塊對這個組合型供電系統進行監控，并實時記錄組合型供電系統的供電信息。在這個組合供電系統之中，通過輸入的市電無論是220 V還是其他電源電壓，都能夠通過該供電系統轉換為兩組直流供電電源，即是-48 V直流供電電源以及280 V的直流供電電源。這里，電池以及近端的用電設備可以使用-48 V的直流電源進行正常工作；遠端的通信用電設備則通過局端的傳輸介質諸如專用電纜拉松到遠端后，再利用280 V的直流電源進行正常工作。而一旦出現例如市電供電不及時，那么可以通過-48 V直流供電源以及280 V的直流供電源進行系統供電，因此就能夠使得各個部分的用電設備能夠在一段時間之內正常工作，保證了通信的可靠性。

3.3 直流遠供電源的傳輸距離與線徑分析

直流遠供電源應用需要考慮傳輸距離以及線徑等相關因素的影響。因為局端至遠端設備間的線路距離對傳輸電壓的升降改變產生影響，因此需要考慮到傳輸介質的相關屬性，包括傳輸介質的材料、線質、線徑等等諸多因素，必須采用科學嚴謹的計算方式確定介質的各項物理數據，以最終確定好合適的傳輸介質的規格。以線損遠端功率10%以及50%的輸出380 V直流遠供線路距離以及線徑損耗對比為例，提供了表 1以及表2所示的數據對照表，以供大家參考。

[1]中國移動通信集團江蘇有限公司.中國移動江蘇公司接入層設備高壓直流遠程供電系統技術規范與應用指導手冊[Z].

[2]通信設備用直流遠供電源系統：YD/T 1817—2008[S].2008.

Application Analysis of Direct Current Power Supply System in the Construction of Tower in China

Huang Hua
Guangdong Telecom Planning & Design Institute Co., Ltd., Guangdong Zhongshan 528400

According to the demand of power supply of tower base station project in China, it is necessary to guarantee the normal operation of communication equipment. Therefore, a stable and reliable power supply system is essential.Based on the analysis of its composition and principle, this paper analyzes the current application of DC power supply system in the tower project.

DC; remote power supply; application

TN86；TN929.5

A

1009-6434（2017）3-0123-03