移動(dòng)基站直流遠(yuǎn)供電源設(shè)備應(yīng)用及維護(hù)安全考慮

吳亭

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

【關(guān)鍵詞】直流遠(yuǎn)供 電源設(shè)備 應(yīng)用 維護(hù) 安全

【中圖分類號(hào)】TG434.1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0376-01

前言

為解決基站建設(shè)供電保障難題，福建聯(lián)通于2010年開始實(shí)施基站直流遠(yuǎn)供應(yīng)用試點(diǎn)，當(dāng)年試用了5套直流遠(yuǎn)供設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，2012年計(jì)劃在全省使用400套設(shè)備，目前已安裝投產(chǎn)340套。

正文

1、直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)簡介

1.1、直流遠(yuǎn)程供電工作原理

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

1.2、遠(yuǎn)程供電組網(wǎng)方式

目前有星形、鏈?zhǔn)?、混合式三種

1.3、目前在福建聯(lián)通主要的應(yīng)用場景

目前推廣試用的應(yīng)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(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)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(nèi)分布系統(tǒng)中。

2、實(shí)際案例

2.1、站點(diǎn)及組網(wǎng)方案

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

遠(yuǎn)端：RRU及WLAN交換機(jī)設(shè)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(yuǎn)端基站功耗：設(shè)備功耗=250W/臺(tái)（每臺(tái)RRU的功耗）×RRU數(shù)量+150W/臺(tái)（每臺(tái)WLAN交換機(jī)的功耗）×WLAN交換機(jī)數(shù)量+線路損耗。局端設(shè)備輸出電壓為Us=280V，遠(yuǎn)端設(shè)備輸入允許電壓為Uo=240V，選用鋁芯電纜其導(dǎo)線電阻率ρ=0.027，通過計(jì)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(yuǎn)程供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行）》的規(guī)定，使用鋁芯電纜時(shí)線徑不宜低于6 mm2 ，實(shí)際各路由均選用截面積為6 mm2鋁線。遠(yuǎn)端設(shè)備實(shí)際輸入電壓Uo最低值為265.6V，均大于遠(yuǎn)端設(shè)備允許的最低電壓值240V?？偣β蕿?500W。局端基站配置直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)5臺(tái)，最大輸出功率12000W，完全滿足設(shè)備的供電要求。

2.3測試數(shù)據(jù)

兩臺(tái)遠(yuǎn)供設(shè)備并機(jī)給A區(qū)域基站供電的測試數(shù)據(jù)：

近端

安裝站點(diǎn)：蕉城城區(qū)沃爾瑪機(jī)房

輸入電壓53.4Vdc，輸入電流15.87A

輸出電壓設(shè)置273Vdc，輸出電壓271.1Vdc

遠(yuǎn)端

安裝地點(diǎn)：A區(qū)域1F，輸入電壓268Vdc，輸入電流0.54A

安裝地點(diǎn)：A區(qū)域2F，輸入電壓270Vdc，輸入電流1.32A

安裝地點(diǎn)：A區(qū)域3F，輸入電壓270Vdc，輸入電流1.23A

三臺(tái)遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)并機(jī)為B區(qū)域基站基站供電的測試數(shù)據(jù)：

近端

安裝站點(diǎn)：蕉城城區(qū)沃爾瑪機(jī)房

輸入電壓53.4Vdc，輸入電流42A

輸出電壓設(shè)置268Vdc，輸出電壓266.9Vdc

遠(yuǎn)端

安裝地點(diǎn)：B區(qū)域1F，輸入電壓254Vdc，輸入電流2.63A

安裝地點(diǎn)：B區(qū)域2F，輸入電壓250Vdc，輸入電流1.72A

安裝地點(diǎn)：B區(qū)域3F-1，輸入電壓248Vdc，輸入電流2.23A

安裝地點(diǎn)：B區(qū)域3F-2，輸入電壓245Vdc，輸入電流1.06A

3、直流遠(yuǎn)供優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1、優(yōu)點(diǎn)

（1）有效解決疑難站點(diǎn)的接入開通問題，避免就地取電難題。便于站點(diǎn)選址和站址協(xié)議談判，省略了設(shè)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(luò)設(shè)備能夠選擇和建在最佳站點(diǎn)。

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

（3）運(yùn)用場景廣泛，適應(yīng)多種場合，如基站、室內(nèi)分布、寬帶小區(qū)、直放站等。

（4）操作簡易，局端設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，支持熱插撥。

3.2、缺點(diǎn)

（1）直流遠(yuǎn)供為新技術(shù)應(yīng)用，目前沒有國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電信、移動(dòng)、聯(lián)通各自制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家遠(yuǎn)供電壓等級(jí)不統(tǒng)一。

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

（3）遠(yuǎn)端站電源容量擴(kuò)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(fù)合纜，使用復(fù)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(hù)搶修的難度。建議慎用，一般情況采用獨(dú)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(yuǎn)供電源設(shè)備具有短路、開路、空載斷電自啟動(dòng)檢測功能，并會(huì)以打嗝式恢復(fù)方式檢測線路的情況，判斷是否為誤操作，每隔一段時(shí)間輸出電流檢測線路是否需要恢復(fù)。此設(shè)計(jì)的思路是避免因?yàn)槿藛T誤操作或者遠(yuǎn)端帶電設(shè)備電流過小設(shè)備誤判斷而照成電源斷路，如每次都需要維護(hù)人員上站處理，可能會(huì)增加斷站時(shí)長。

由此帶來了一個(gè)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(dòng)物體等事件，對(duì)于現(xiàn)場人員安全將帶來威脅。為了保障維護(hù)人員的安全，特要求廠家把該功能關(guān)閉，并增加局端輸出的空開，使組網(wǎng)更加安全和便于維護(hù)。建議在局端站及遠(yuǎn)端站設(shè)置斷路器，方便維護(hù)與檢修。配電采用雙級(jí)或多級(jí)開關(guān)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)應(yīng)同時(shí)切斷正極和負(fù)極回路。