-基站电源系统

通信基站电源系统的分析及维护摘要：本文从通信基站电源系统的分析，了解其构成入手，深入分析基站电源维护现状，并提出提升通信基站的维护效率及提高通信网络质量的办法。

关键词：通信基站电源系统、整流，交、直流配电与监控设备、市电引入近几年，在电话网、移动网、互联网高速发展的带动下通信基站电源（含动力设备及环境监控系统）的产品品种、规格、系列、质量及产品新技术的采用，导致了基站电源系统复杂化，随着3g业务在各大运营商中实现商用，通信基站的数量又有了非常大的增涨，分布范围较几年前也产生了明显的扩大，同时基站中的设备种类和数量也有了很大的增加。

这些给广大通信基站维护的从业人员造成了很大的压力，从各专业维护工作量在总维护量中的占比来分析，其中电源专业设备故障引发的相关维护工作量约占六成以上，寻找基站电源系统故障发生的规律，寻求快速有效的故障解决办法，提升通信基站的维护效率，提高通信网络质量已成为各大运营商运维部门和通信服务企业亟待解决的问题。

一、通信基站电源系统的组成目前通信行业移动基站（以下简称基站）中的主设备大多依靠直流不间断供电系统（ups）提供能源保障。

供电系统由整流，交、直流配电与监控设备、组合式开关电源和铅酸蓄电池组组成，业界主流的额定供电电压等级为-48v。

系统设计时会根据负载的容量、市电可用度、保障时间、基站的重要程度综合考量开关电源和配套蓄电池组的容量。

已经要做好维护工作，必须了解这些相关电源设备（一）整流，交、直流配电与监控设备整流，交、直流配电与监控设备是局站电源系统的核心部分，担负着将交流电转换成通信设备基础电压所需的直流不间断电源。

而且都能做到高稳定、高可靠、高智能化与扩容方便。

这种大容量电源系统的整流架上可安装监控模块，其最重要的特点之一是按国内运营商要求设计，可实现三级监控，能收集、处理、上送配电、模块等监控板数据，还能根据电源系统当前数据对蓄电池进行智能化管理，有温度补偿、充电电流限制、电池容量计算、在线电池测试等功能，也能通过后台实现“三遥”功能。

基站电源系统（详）一基站供电系统结构基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。

交流供电系统:由一路市电电源、一路移动油机电源、浪涌保护器、交流配电箱(具备市电油机转换功能)组成。

直流供电系统:由高频开关组合电源(含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元)、两组(或一组)蓄电池组组成。

交流供电系统运行方式:(1)市电正常时,由市电供电;(2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电;(4)市电恢复后,由市电供电。

直流供电系统的运行方式:在线恒压充电的全浮充供电方式。

(1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量);(2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电;(3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。

蓄电池组既为备用电源,又可以吸收高频纹波电流。

二基站电源系统实物布局基站内电源相关设备主要有：交流配电箱、浪涌保护器、室内地线排、高频开关组合电源、蓄电池组。

三交流供电部分3.1 交流供电系统分为两种型式1. TN型：系统中，电源端有一点与地直接连接，电气装置的外露可导电部分与电源端接地点用保护线直接连接；又可分为：TN-C、TN－S、TN-C-S三种。

2.TT型：在此系统中，电源端有一点与地直接连接，负荷侧电气装置外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

移动基站中常用TT型式供电3.2 对市电的要求新建基站要求引入一路三类以上（年停电次数≤54，每次停电时长≤8小时）的市电电源。

乡镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW（自建变压器的基站，变压器容量建议按照20KVA选定）；一般市区、城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW；特大城市密集市区基站，交流市电引入容量建议为25 kW～30kW；基站内电源电缆应采用铜芯非延燃聚氯乙稀绝缘及护套软电缆。

开关电源系统测试报告
工程名称：
站点名称：
系统型号及配置容量
验收项目标准记录验收项目标准记录系统适应工作环境系统工作状态
温湿度温度-5~40℃正常均流<±5%正常湿度<95%正常
电网电压波动范围<±20%AB：376.5浮充电压53.1 BC：382.5均充压56.3
CA：38.5低压保护值43.2
系统电气性能系统工作性能
接地装置防雷、保护、工作正常模块关断手动、自动正常屏内压降<400mv，满载正常模块均充强制、自动正常
电网带载
能力
电网波动<10V正常模块限流手动或自动正常
直流配电配电之路与保险应合理正常电池管理自动限流、自
动均浮充转
换
正常
母排电压测试范围：53.1系统报警掉电、相不平
衡、过欠压
正常
模块输出电压测试范围：53.1系统报警配电断、直流
输出过低
正常
一次下电电压：44.0系统报警模块输出过
低或过高
正常二次下电电压：40.0通讯远端或近端正常监理单位：施工单位：年月日年月日。

通信基站供电系统方案概述：通信基站供电系统是一个关键的基础设施，用于为无线通信网络提供稳定可靠的电力。

在选择供电系统方案时，需要考虑到基站的功耗需求、电力可靠性、成本效益以及环境因素等因素。

本文将讨论通信基站供电系统方案的设计要点和建议。

1. 供电系统概览通信基站供电系统主要由以下几个组成部分构成：1.1 电源设备电源设备是供电系统的核心，通常包括备用电池、发电机和UPS（不间断电源）等。

备用电池主要用于短时间的电力中断期间维持基站的正常运行，发电机则用于长时间的停电情况下提供稳定的电力。

UPS则可提供过渡性的电力，使得基站能从主电源切换到备用电源或者发电机。

1.2 配电设备配电设备将电源设备产生的电力分配给通信设备，由变压器、开关和配电柜组成。

变压器用于将电源设备提供的电压调整到通信设备所需的电压水平，开关则用于控制电力的连接和断开，配电柜则用于集中管理和监控电力的分配。

1.3 环境监测设备为了确保供电系统的可靠性和稳定性，需要安装环境监测设备，如温度传感器、湿度传感器和烟雾探测器等。

这些设备可以实时监测基站的环境状况，及时发现并修复潜在的问题，以保证供电系统的正常运行。

2. 设计要点和建议在设计通信基站供电系统方案时，需要考虑以下几个要点和建议：2.1 功耗需求首先需要对通信基站的功耗需求进行评估，包括各个设备的功耗和峰值功耗。

根据功耗需求，选择适当的电源设备，并确保其能够满足基站的长时间运行需求。

2.2 电力可靠性通信基站需要保持高可靠性的供电系统，以确保网络的稳定运行。

因此，应选用可靠的电源设备和配电设备，并且实施适当的备份措施，如备用电池和发电机。

同时，定期对供电系统进行维护和检查，以确保其正常运行。

2.3 成本效益供电系统的设计应该考虑到成本效益的因素。

在选择设备时，应该权衡设备的性能、质量和价格。

同时，考虑到基站的长期使用成本，应该选择能够满足需求并具有较低能耗的设备。

2.4 环境因素通信基站通常部署在户外环境中，因此在设计供电系统时需要考虑环境因素对设备的影响。

通信基站电源系统设计作者：巩峰峰，乔慧来源：《中国新通信》 2017年第18期一、引言通信基站电源系统以满足基站设备7×24 小时不间断供电为原则，对移动通信网络可靠运行至关重要。

随着各运营商网络共建共享，通信基站电源系统需积极推进优化设计，保证通信网络的安全。

本文对通信基站电源设计进行简要分析。

二、通信基站电源系统介绍通信基站电源系统包含外市电引入、交流供配电、直流供配电、蓄电池、直流远供、防雷接地、空调等子系统[1]。

通信基站使用市电作为主用电源，移动油机作为备用电源。

当市电正常时，由市电电源供基站用电；当市电检修或故障停电时，由移动油机供电。

市电与移动油机的转换在各站内双电源转换箱上进行。

油机未供电时，由蓄电池组放电供电。

直流配电系统应具有两级电压切断装置，第一级先切断基站负荷（优先保证传输设备用电），第二级为电池放电至终止电压时切断电池（保护电池）。

三、通信基站电源系统设计1、外市电引入。

各新建基站的外市电引入优选从公共电网引入一路380V/220V 的交流电源；如无法引入，则在满足供电质量前提下，按以下两种方案引入：①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V 的交流电源；②自建变压器，引入一路10kV 高压市电。

自建变压器优选油浸式产品，变压器容量按照基站远期规划容量配置。

不管采用何种引入方式，各基站要求至少引入一路三类或优于三类（平均月市电故障≤ 4.5 次，平均每次故障持续时间≤8h）的市电作为主用交流电源。

2、交流供配电。

各新建基站的交流供电系统优选从公共电网引入一路较可靠的380V 市电（距离较远时可采用10kV 市电引入，在基站附近新建变压器），每站一般配置1个380V/100A 或380V/63A 挂墙式交流配电箱（容量应满足基站远期需求），输出分路及容量应满足开关电源、空调、照明、插座等的需求。

各基站配置 1 个浪涌保护器SPD（可内置在配电箱内，Imax 根据基站位置和行标要求确定）。

五、基站电源系统及常用参数设置
1、示意图：
2、参数设置：
●浮充54.0V
–补偿电池自放电损耗（平时）
●均充56.4V
–快速充电（不满）
–迫使各单体电池的特性均衡（1至3个月
●充电限流值<= 0.1~0.15C10 （单个模块额定工作电流为50A）
–C10 单组电池容量
例: C10=1000AH
=100AX10H
≠50AX20H
●一次下电设置电压：44V，二次下电设置电压：43.5V
●整流模块按功能分：带热插拔功能和不带热插拔功能两种，不带热插拔功能的更换顺序
(等电位操作)：先插交流口→打开正常后→再插直流口（原因：防止打火）
六、必须掌握的一些计算
1、功率W=电压V*电流A（交流、直流均一样）
2、过半时间=电池组总容量AH／负载总电流A／2（例：电池总容量为1000AH，负载总电流为50A，则
过半时间=1000/50/2=10小时）
3、单相汽油或柴油发电机额定功率为5000W，空调一般在2000W左右，用单相油机发电时应先将空调关
闭，否则油机会过载。

可以计算：模块50A*54V=2700W+空调2000W=4700W，油机实际输出功率一般可估算为80%即4000W左右。

4、单相油机发电时遇负载总电流超过50A应如何操作：以负载65A为例，一个模块工作只有50A，则电
池仍放电10A，发电时间长了会出现倒站或是来电切换时倒站，若开启两个模块油机无法承受，此时可以对模块进行限流如35A，再开启两个模块（两个模块应处于同一相）。

35A*2*54V=3780W，油机可以正常工作，而且尚有5A电流对电池充电。

移动基站电源系统介绍Introduction of Mobile Base Station Power System主讲人：***A.基站电源系统介绍B.后备蓄电池C.组合式直流系统D.交流配电系统E.接地系统F.移动油机G.动环监控目录CONTENTS[1] CMCC基站电源系统基站电源系统的组成基站电源系统交流配电系统•外市电引入、移动油机双路切换•防雷保护•交流配电直流供电系统蓄电池接地系统•组合式开关电源•并联浮充工作方式•基站设备、传输设备、监控设备供电•二次下电•阀控式密封型铅酸蓄电池•影响寿命的因素•放电小时率•充放电特性•容量计算•联合接地•接地阻值要求CMCC基站电源系统运行方式示意图 交流配电箱蓄电池组 组合式 开关电源空调市电电源通信设备市电正常供电 重要通信设备油机供电市电停电 部分负荷断电基站电源系统运行方式市电正常情况下，市电通过整流模块、直流配电单元对通信设备供电，同时，对蓄电池进行浮充，补充其因自放电造成的电量损失。

CASE 1 CASE 2CASE 3当市电停电或故障时，由蓄电池放电，保证通信设备的不间断运行，并根据负荷的重要性有选择的断开部分通信负荷。

当市电中断超过一定时间仍未恢复时，移动柴油发电机组迅速到位，对需要保证的交流负荷供电。

在对通信设备供电的同时，对蓄电池进行补充电[2] CMCC蓄电池蓄电池活动通信电源的最后一道防线•阀控式密封型铅酸蓄电池 •影响寿命的因素•放电小时率•充放电特性 •容量计算阀控式铅酸蓄电池蓄电池是储存电能的一种设备。

它能将充电时得到的电能转变为化学能保存起来，需要电能时又能及时将化学能变为电能释放出来，供用电设备使用；这种转换可以反复循环多次。

在阀控式铅酸蓄电池中，电解液全部吸附在隔板和极板中，负极活性物质（海绵状铅）在潮湿条件下活性很高，能与氧气快速反应。

充电过程中，正极板产生的氧气通过隔板扩散到负极板，与负极活性物质快速反应，化合成水。