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1、基站电源系统原理及查勘要点,目录,直流远供相关技术原理及应用,1,基站电源系统原理及相关知识,2,3,基站电源查勘要点及注意事项,市电,开关电源,空调,照明及其它,油机电,交 流 配 电 箱,市 电 油 机 电 转 换 接 口,S P D,基站交流供电系统组成:,（直供电或转供电）,（移动油机）,基站电源系统原理及相关知识,基站直流供电系统组成:,传输,开 关 电 源 架,蓄 电 池 组,蓄 电 池 组,接地,监控,市电,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,典型基站容量需求表： 注： 1、通信设备总功率为电信运营商通信设备平均功率之和； 2、各站市电引入容量根据所配蓄电池组
2、容量等因素而不同，建设时需根据实际情况进行计算； 3、市电引入采用自建变压器方案情况时考虑； 江苏电信要求：市电容量应不小于5KW，并具备多系统扩容能力。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,1、交流配电箱：,在基站内设置壁挂式交流配电箱，负责基站内的所有负荷（开关电源、空调、照明、墙壁插座）的电源分配； 内置SPD；容量根据引电方式和基站位置确定； 基站进线设置市电/油机电的切换接口；4极切换；安装在便于油机停放位置或交流配电箱内； 市电供应可设置稳压器或采用专用变压器。,基站电源系统原理及相关知识,2、SPD(防雷器）要求：,基站电源采用二级
3、防雷保护，一级防护标准不低于60KA（指在8/20us波形下的最大通流量，下同），安装在市电引入的第一处接电端子上；二级防护标准不低于40KA，安装在开关电源的输入端（一般由开关电源厂家安装）； 部分沿江、沿海等高雷击基站，一级防护标准不低于80KA，其他防护标准相同。所有防雷设备必须有部级防雷检测机构的检测证明；,基站电源系统原理及相关知识,通信基站交流第一级浪涌保护器（SPD)最大通流容量：,SPD电源引入线、接地线应不小于16mm2，一级SPD应引接至机房总接地排或接地引入扁钢。,基站电源系统原理及相关知识,电源防雷器安装要求,在通信局（站）的建筑设计中，应在SPD的安装位置预留接地端子
4、。 用于电源的SPD的连接线及接地线截面积，应符合下表要求： 使用模块式电源SPD时，引接线长度应小于1m，SPD接地线的长度应小于1m。 使用箱式SPD时，引接线和接地线长度均应小于1.5m。 各类SPD的接地端子应采用与接地线截面积相适应的铜材料制造。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源部分进行2级防雷：配电箱和开关电源 基站设置两级防雷，交流配电箱内安装一级防雷，开关电源内设置二级防雷,一级防雷,二级防雷,1）、基站开关电源容量考虑到基站内远期负荷增加的需要，开关电源满架容量一般选择600A。 2）、开关电源需要配置二次下电功能： 二次下电为传输设备使用， 一次下电为其它设备使用。 a
5、）市电停电，蓄电池放电到一定电压时（一般设在46V）将所带的一次下电分路的负载（BTS、数据等设备）断开，保证传输持续供电，维持SDH环路工作。 b）为避免小电流深放电危及电池，在电池放电终了时切断传输或电池。,3、基站开关电源的典型配置：,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,整流模块的数量：按N+1冗余方式配置,其中：ILOAD本期负荷电流； IBATT电池充电电流，按0.1C10考虑； IREC单个整流模块的容量。,基站电源系统原理及相关知识,蓄电池组容量计算,蓄电池的容量计算公式如下： 其中： Q：蓄电池容量（Ah） K：安全系数，取1.25 I：负荷电流(A) T：
6、放电小时数(h) ：放电容量系数 t：最低环境温度数值，按5考虑； ：电池温度系数(1/) ，取0.008,基站电源系统原理及相关知识,影响蓄电池组容量2个主要因素： 1、I（负荷电流） 2、T（蓄电池放电时间）,基站电源系统原理及相关知识,机房选择和建设要考虑层高和承重因素,基站建在高层时蓄电池组一般按单层沿墙、梁放置； 条件许可时可双层摆放。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,典型场景电源、蓄电池组设备配置表,基站电源系统原理及相关知识,4、防雷接地系统 根据2006年10月1日实施的信产部标准YD 50982005通信局（站）防雷与接地工程设计规范、 GB50689
7、-2011通信局站防雷与接地工程设计规范的要求。 通信局（站）的接地系统必须采用联合接地的方式。 大（中）型通信局（站）必须采用TN-S或TN-C-S供电方式。 小型通信局（站）、移动通信基站及小型站点可采用TT供电方式。 移动基站大量分布在郊外、山区和高楼的顶部，常使用铁塔等天线支撑体，并且与外部连接线路较多，给基站的防雷带来许多不利因素，一直是通信设施中防雷的难点和重点。,q 整个系统具有独立的中性导体和保护导体,q 整个系统具有独立的接地相导体和保护导体,L1,L2,L3,PE,系统接地点,外露可导电部分,L1,L2,L3,PE,系统接地点,外露可导电部分,N,TN-S 系统,在整个系统
8、中，使用一根独立的保护导体。,基站电源系统原理及相关知识,L1,L2,L3,PE,系统接地点,外露可导电部分,PEN,N,TN-C-S 系统,在系统的某一部分中，中性导体的功能和保护的功能组合在一根导体中。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,2、联合接地与等电位技术原理 2.1 联合接地的定义 2.2 等电位连接 2.3 地网的组成 2.4 接地体 2.5 接地线与接地引入线 2.6 接地汇集线 2.7 接地电阻 2.8 通信局（站）的防雷接地系统,基站电源系统原理及相关知识,2.1 联合接地的定义 当直接雷的雷电流通过基站的铁塔入地时，为了减小承载在基站地网上的所有通信
9、设备、设施之间的电位差，将基站范围内的机房地网、铁塔地网和变压器地网相互连通形成一个共用地网，并将机房的工作接地、保护接地、机房外部的防雷接地分别接至地网，机房的工作接地与保护接地也可通过接地汇集线接至地网。 联合接地是使基站内建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将机房内设备的工作接地、保护接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。,基站电源系统原理及相关知识,2.2 等电位连接 等电位连接是指同一防雷区内不带电的金属体广泛互连并接地。机房内等电位连接的防雷作用可从二方面理解：一是减小由外部线缆引入的雷电过电压和地电位反击在机房内所有外露金属体上（保护接地系
10、统）的电位差。二是等电位连接后形成的“金属网”对雷电电磁波的屏蔽作用，有益于对设备的电磁防护。 等电位连接是将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或浪涌保护器以某种方式连接起来，以减少雷电流在它们之间产生的电位差。 防雷等电位连接区别于电气安全的等电位连接，最主要是将不能直接连接的带电体通过浪涌保护器(SPD)做等电位连接。 基站接地系统的等电位连接，一般可采用网状、星形或网状星形混合型接地结构。,基站电源系统原理及相关知识,2.2 等电位连接 环形等电位连接设置方法： 采用环形等电位连接时，应在机房内沿走线架和墙壁设置环形接地汇集线，环形接地汇集线应多点就近与地网连通，站内设备由环形汇集线
11、就近接地。连接方法见下图。,基站电源系统原理及相关知识,星形等电位连接设置方法： 采用星形等电位连接时，基站的总接地汇流排，应设在配电箱和第一级电源SPD附近，开关电源以及其他设备的接地排母线均由总接地汇流排引接。如设备机架与总汇流排相距较远时，可以采用两级汇流排，连接方法见下图。 机房采用星形接地方式，并使用二级接地汇流排时，第一级电源SPD、交流配电箱及光纤加强芯和金属护层的接地线，应从总接地汇流排接地；站内其他设备从第二级汇流排接地。两个接地汇流排应用截面积为70mm2以上的多股铜缆相连。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,2.3 地网的组成 机房的共用地网应由机房
12、地网、铁塔地网和变压器地网组成。当电力变压器设置在机房内时，可共用机房地网；当铁塔建于机房屋顶时，铁塔地网与机房地网合为一个地网。 机房地网由机房基础接地体（含地桩）和外围环形接地体组成。环形接地体应沿机房建筑物散水点外敷设，并与机房基础接地体横竖梁内两根以上主钢筋焊接连通。机房基础接地体有地桩时，应将地桩主钢筋与环形接地体焊接连通。 铁塔地网应采用40mm4mm的热镀锌扁钢，将铁塔四个塔脚地基内的金属构件焊接连通，铁塔地网的网格尺寸不应大于3m3m。 通信管塔（或杆塔，下同）地网应围绕管塔3m远范围设置封闭环形（矩形）接地体，并与通信管塔地基钢板四角焊接连通。 当电力变压器设置在机房外，且距
13、机房地网边缘30m以内时，变压器地网与机房地网或铁塔地网之间，应每隔35m相互焊接连通一次（至少有两处连通），以相互组成一个周边封闭的地网。,基站电源系统原理及相关知识,2.4 接地体 接地体埋深（接地体上端距地面的距离）宜不小于0.7m。在严寒地区，接地体应埋设在冻土层以下。在土壤较薄的石山或碎石多岩地区可根据具体情况决定接地体埋深，在雨水冲刷下接地体不应暴露于地表。 垂直接地体宜采用长度不小于2.5m的热镀锌钢材、铜材、铜包钢等接地体，采用热镀锌钢材时，其规格应符合下列要求：钢管的壁厚不应小于3.5mm、角钢不应小于50mm50mm5mm、扁钢不应小于40mm4mm、圆钢直径不应小于10m
14、m。 水平接地体宜采用不小于40mm4mm的热镀锌扁钢。 垂直接地体间距不宜小于5m，具体数量可以根据地网大小、地理环境情况来确定，地网四角的连接处应埋设垂直接地体。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,2.5 接地线与接地引入线 通信局（站）内的各类接地线的截面积，应根据最大故障电流和机械强度选择。 一般设备（机架）的接地线，应使用截面积不小于16mm2的黄绿色铜线。 环境监控系统等小型设备的接地线应采用截面积不小于4mm2多股铜线连接到本机架的汇流排，然后用16mm2的黄绿色铜线连接到接地汇集线或接地汇流排。 严禁在接地线中加装开关或熔断器。 接地线布放时应尽量短直，多
15、余的线缆应截断，严禁盘绕。 接地引入线宜采用不小于40mm4mm的热镀锌扁钢或截面积不小于95mm2的多股铜线。 室内接地、室外接地以及塔身接地从地网引接时，引接点之间需间隔5米以上。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,2.6 接地汇集线 接地汇集线可采用截面积不小于90mm2的铜排，高层建筑物的垂直接地汇集线应采用截面积不小于300mm2的铜排。 室内、室外接地排尺寸宜为：500*100*10mm（长*宽*厚），主材部分采用铜排，绝缘部分采用绝缘胶木板（厚度10mm）。 室内接地排和室外接地排在地网上的引接点，应根据实际情况，尽量相隔一定的距离。,基站电源系统原理及相关
16、知识,室内接地排 （IGB),室外接地排 （EGB）,基站电源系统原理及相关知识,2.7 接地电阻 移动通信基站所在区域土壤电阻率低于700m时，通信局站的工频接地电阻宜控制在1以内，基站地网的工频接地电阻宜控制在10以内；当基站的土壤电阻率大于700m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应20m，并在地网四角敷设2030m的辐射型接地体。 地网增设辐射型接地体时，可根据周围的地形环境确定接地体的走向、埋深、长度和根数。,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,基站电源系统原理及相关知识,2.8 通信局（站）的防雷接地系统 1） 电源系统的防雷 约有50%以上的雷电入侵波来自于电力传输线。因
