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1、 基站电源设计指导书 主编：bystep 2015 年 12 月 基站电源设计指导书 广东省电信规划设计院 i 目目 录录 0 前言前言 . 1 1 通信电源基本概念通信电源基本概念 . 1 1.1 通信电源的要求通信电源的要求 1 1.2 通信电源系统概述通信电源系统概述 2 1.2.1 市电市电 . 2 1.2.2 通信电源系统的组成通信电源系统的组成 . 3 1.2.3 通信电源发展趋势通信电源发展趋势 . 5 1.2.4 不间断供电系统不间断供电系统 . 5 1.3 低压电器低压电器 6 1.3.1 低压断路器低压断路器(开关开关) . 6 1.3.2 熔断器熔断器 . 9 1.3.3
2、 刀开关（闸刀开关）刀开关（闸刀开关） 10 1.4 避雷装置避雷装置 . 11 1.4.1直击雷的防护设施直击雷的防护设施 . 11 1.4.2感应雷的防护设施感应雷的防护设施 . 11 1.5 电力电缆电力电缆 . 11 1.5.1 电缆的规格型号电缆的规格型号 . 11 1.5.2 电力电缆的选型电力电缆的选型 . 12 1.5.3 电力线线径（横截面积）计算电力线线径（横截面积）计算 13 1.6 换能、储能设备换能、储能设备 . 14 1.6.1高频开关整流器（高频开关整流器（AC/DC） 14 1.6.2直流直流- 直流变换器（直流变换器（DC/DC） . 15 1.6.3交流不间
3、断电源（交流不间断电源（UPS） 15 1.6.4逆变器（逆变器（DC/AC） 17 基站电源设计指导书 广东省电信规划设计院 ii 1.6.5交流自动稳压器交流自动稳压器 . 18 1.6.6蓄电池组蓄电池组 . 18 1.7 基本计算公式基本计算公式 . 20 2. 基站交流供电系统基站交流供电系统 . 20 2.1 交流供电系统的构成交流供电系统的构成 20 2.2交流负荷的计算交流负荷的计算 . 21 2.2.1 交流功耗计算交流功耗计算 21 2.2.2 宏蜂窝基站机房交流功耗宏蜂窝基站机房交流功耗 21 2.2.3 微蜂窝基站交流功耗微蜂窝基站交流功耗 22 2.3交流设备的配置交
4、流设备的配置 22 2.3.1 市电市电 22 2.3.2市电市电/油机转换装置油机转换装置 23 2.3.3移动油机移动油机 . 24 2.3.4变压器变压器 . 24 2.3.5 稳压器稳压器 24 2.3.6 电力计量屏（表）电力计量屏（表） 24 2.3.7 AC屏（箱）屏（箱） 25 2.3.8 空气开关空气开关 26 2.3.9 交流电缆交流电缆 26 3.基站直流供电系统基站直流供电系统 . 28 3.1直流供电系统的构成直流供电系统的构成 28 3.1.1开关电源开关电源 . 28 3.1.2蓄电池组蓄电池组 . 33 3.1.3直流配电端子直流配电端子 . 35 3.1.4直
5、流电缆直流电缆 . 36 基站电源设计指导书 广东省电信规划设计院 iii 3.1.5直流配电屏直流配电屏 . 36 3.2直流负荷的计算直流负荷的计算 37 3.3直流设备的配置直流设备的配置 39 3.3.1开关电源开关电源 . 39 3.3.2蓄电池组蓄电池组 . 40 3.3.3直流电缆直流电缆 . 41 3.3.4直流配电屏直流配电屏 . 43 4. 基站接地防雷系统基站接地防雷系统 . 43 4.1防雷接地基础知识防雷接地基础知识 43 4.2接地防雷系统的构成接地防雷系统的构成 43 4.2.1地网地网 . 43 4.2.2 接地引下线与接地汇集线（排）接地引下线与接地汇集线（排
6、） 44 4.2.3电源系统接地与防雷电源系统接地与防雷 . 45 4.2.4信号系统防雷信号系统防雷 . 47 4.2.5天馈线系统防雷天馈线系统防雷 . 47 4.2.6其他设施的接地其他设施的接地 . 48 4.3接地防雷系统设备配置接地防雷系统设备配置 48 4.4 关于基站防雷系统存在的争论关于基站防雷系统存在的争论 . 49 4.4.1工作地、保护地是否合一工作地、保护地是否合一 49 4.4.2接地排、均压环接地排、均压环 49 4.4.3室内地线排是否与建筑钢筋构成等电位连接室内地线排是否与建筑钢筋构成等电位连接 . 50 4.4.4 SPD与总开关的相互位置与总开关的相互位置
7、 50 5. 基站电源勘察设计基站电源勘察设计 . 51 5.1 基站电源勘察要点基站电源勘察要点 . 51 5.2 3G基站电源建设方案基站电源建设方案 . 53 基站电源设计指导书 广东省电信规划设计院 iv 5.2.1 新建独立基站新建独立基站 53 5.2.2 与原与原24V系统共机房系统共机房 . 53 5.2.3 与原与原48V系统共机房系统共机房 . 55 5.3电源预算的编制电源预算的编制 55 5.3.1 表四的编制表四的编制 56 5.3.2 表三的编制表三的编制 56 6.部分常见问题分析部分常见问题分析 57 6.1电源设备安装电源设备安装 57 6.2电源设备割接电源
8、设备割接 58 6.2.1 AC屏割接屏割接 58 6.2.2 DC割接割接 58 6.2.3 蓄电池组割接蓄电池组割接 59 6.3 电源设备的抗震加固电源设备的抗震加固 . 60 6.3.1 蓄电池组蓄电池组 60 6.3.2 变配电设备变配电设备 60 参考资料参考资料 61 附录附录 62 附录附录1、电缆的、电缆的过过流流量表量表（聚氯乙稀聚氯乙稀电缆电缆载载流流量，量，温度温度35摄氏度摄氏度） 62 附录附录2、三相三相交流电路（交流电路（铜芯导体铜芯导体）压）压降降表表(每百米每百米电缆压电缆压降降) . 63 附录附录3、UPS蓄电池组的计算蓄电池组的计算方方法法（功（功率法
9、率法） 64 附录附录4 全国年平全国年平均均雷雷暴日暴日分分布图布图 65 附录附录5、地震地震烈度烈度（广东省广东省） . 67 页 1 0 前言前言 制定本指导书的目的在于促进基站电源工程在设计、施工、监理等阶段建设工作的 合理化、标准化与规范化，同时为设备、材料的选择和应用提供技术依据。 本指导书首先阐述了通信电源的基本概念和基本计算公式，规定了移动通信基站的 交流供电系统配置原则与要求，直流供电系统配置原则与要求，防雷接地系统的配置原 则与要求，力求使到指导书具有合理性、更好的可操作性和实用性。 为了更好对基站电源系统的工程设计更具指导性，本指导书还对基站电源系统勘察、 建设方案确定
10、、概预算编制，以及基站电源系统常见设备割接进行了重点阐述。 本指导书起草单位：广东省电信规划设计院 本指导书主要起草人：严华 程劲晖 本设计指导书为初版，若发现文中不当之处，或在实际中遇到一些本指导书无法解 决的问题，有更好的解决方案，可以提交到严华()处，以便更新。 1 通信电源基本概念通信电源基本概念 1.1 通信电源的要求通信电源的要求 （1）可靠性。电源系统的供电可靠性是通信系统对电源设备的主要要求。为了确保 可靠供电，由交流电源供电的通信设备都应当采用交流不间断电源系统（UPS），由UPS 主机与蓄电池组构成；在直流电源供电的通信设备则应当采用直流不间断电源系统，由 开关电源与蓄电池
11、组并联浮充供电方式。 通信电源的可靠性一般用不可用度指标来衡量。不可用度是指因电源系统故障引起 的通信系统阻断的时间与阻断时间和正常供电时间之和的比。 （2）稳定性。实际上是对电源系统供电质量的要求，各种通信设备都要求电源电压 稳定，电源电压脉动杂音也必须在一定的范围之内。 交流电源质量的指标主要有电压和频率,通信设备的电源输入端子除的电压允许变 动范围为额定值的- 10%+5%，频率允许变动范围为- 4%+4%。 直流供电质量的指标主要是电压和杂音电压。 目前通信设备的供电电压趋向采用为- 48V系统，电压允许变动范围一般为- 57V - 40V；+24V系统的电压允许变动范围一般为+192
12、9V。 电话衡重杂音小于2mV。 页 2 （3）经济性。是从电源系统的投资方面考虑的，包括一次性基建投资和年运行费用 两个方面。电源设备体积小、重量轻，可以减少一次性基建投资；提高电源设备的交直 流转换效率和功率因素，可以节约电能，减少年运行费用。 实际上，今年来的谐振型开关电源系统满足这一发展要求。 （4）灵活性。电源系统扩容灵活，操作简单。 1.2 通信电源系统概述通信电源系统概述 为各种通信设备及与通信有关的建筑负荷供电的多种电源设备组成的系统，称为通 信电源系统。 1.2.1 市电市电 通信用交流电源宜利用市电作为主用电源。市电引入线路过长或无市电的通信局 （站），当年日照时数大于20
13、00h，负荷小于1kW时，主用电源宜采用太阳能电源供电。 对于基站而言，一般都应以市电作为主用电源，但是个别海岛、偏僻海岸线上的孤 立基站，可以考虑采用太阳能作为主用电源。目前，阳江、汕头移动均已有少数太阳能 供电的基站。 根据通信局（站）所在地区的供电条件、线路引入方式及运行状态，将市电供电分 为四类，其划分条件应符合下列要求： 1. 一类市电供电为从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线。该两路不应同 时出现检修停电，平均每月停电次数不应大于1次，平均每次故障时间不应大于0.5h。两 路供电线宜配置备用市电电源自动投入装置。 2. 二类市电供电线路允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应
14、大于3.5次，平 均每次故障时间不应大于6h。供电应符合下列条件之一的要求： 1)由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路供电线。 2)由一个稳定可靠的独立电源或从稳定可靠的输电线路上引入一路供电线。 3. 三类市电供电为从一个电源引入一路供电线，供电线路长、用户多、平均每月停 电次数不应大于4.5次，平均每次故障时间不应大于8h。 4. 四类市电供电应符合下列条件之一的要求： 1)由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电,供电无保证，达不到第三类市电供电 要求。 2)有季节性长时间停电或无市电可用。 页 3 正确判别市电类别的意义正确判别市电类别的意义：正确区分市电供电类型，有助于设计
15、人员合理地选择蓄 电池组的容量和配置整流模块数量，因蓄电池的放电小时数、蓄电池的充电限流系数的 选取都与市电类型有关。关于蓄电池容量配置与市电类别的关系，详见3.3.2节。 1.2.2 通信电源系统的组成通信电源系统的组成 通信电源系统一般由交流供电系统、直流供电系统、接地系统和监控系统组成。其 大致示意图见图1.2.2所示。 EGB 6 1 移动油机 市电(引自电度计量屏) 50A 50A 25A 25A 25A 16A 10A 16A 16A 32A SPD PE N 告警板 直流输出端子(负极） 交流输入端子 二次下电一次下电 20A 20A 32A 32A 32A 32A 63A 63
16、A 63A 63A 63A 63A -+ - 48V 3 3 3 3 4 4 - + IGB 开关电源架 电池“”极 电池“”排 2 5 5 8 9 9 9 9 馈线窗 10 联合地网 7 . 馈线接地母排 馈线SPD6 63A或100A AC屏 3G NodeB 电池 走线架 9 11 图1.2.2- 1 移动基站通信电源系统示意图 1、交流供电系统 通信局（站）的交流供电系统包括变电站供给的交流电源（高压市电或低压市电）、 油机发电机组供给的自备交流电源和UPS。狭义的交流供电系统还包括局（站）内部的交 流配电屏及配电回路。 由市电和自备发电机组电源组成的交流供电系统宜采用集中供电方式供电。 2、直流供电系统 通信局（站）的直流供电系统由整流器、蓄电池、
