摘要：笔者主要从通信基站配套电源整改思路以及原则，以及移动通信基站配套电源的整改措施分析方面概述了本文主题，旨在与同行共同探讨学习。
关键词：移动通信；基站配套；整改方案
配套电源作为通信基站配套资源的构成要素，在中国移动、中国联通、中国电信网络规模建设的影响下，新增的通信设备对网站址配套电源的建设提出了更多的要求。为了能够让通信网络更加顺利的运行，保证电源系统的安全与可靠性，进一步解决配套电源所存在的各种安全隐患、弊端，做好基站配套电源整改工作显得十分重要。
一、通信基站配套电源整改思路以及原则
通信基站配套电源主要由智能电表、交流配电箱、开关电源、蓄电池组、直流分配箱等组成，如图１所示。通信基站配套电源系统，通常在以下三种情况下需要进行电源整改。一是机房负载设备功耗超过供电设备的供电能力；二是供电设备超过使用年限或者故障率高；三是新增负载设备供电电压等级需求与原电源系统提供的电压等级不一致。
1.蓄电池组整改思路
蓄电池组作为通信基站的备电系统，在应对市电故障的过程中起到了关键作用。当蓄电池组的使用年限或者额定容量达到报废临界值时，需要整体更换蓄电池组。根据《中国移动通信电源、空调维护规程》的相关规定，全浮充供电方式的阀控式密封蓄电池，使用８年以上或容量低于８０％额定容量的，需要进行更换。
另外，随着机房负载设备的增加，蓄电池组的备电时间会变短，当蓄电池组的备电时间小于市电正常故障时间或者小于维护单位故障排除时间时，则需要更换为更大容量的蓄电池组。蓄电池组的容量需求主要与负荷电流、放电小时数、放电容量系数、蓄电池组所处环境等因素有关，具体计算公式如下：
式中：Ｑ 为蓄电池容量（Ａｈ）；Ｉ 为负荷电流（Ａ）；Ｋ 为安全系数：取1.25；Ｔ 为放电小时数（ｈ）；η 为放电容量系数（根据设计规范取值）；ｔ 为最低环境温度数值，无采暖按15℃考虑；α 为电池温度系数（1／ ℃）：取0.01，放电小时率 ＜1；取0.008，10＞ 放电小时率 ≥１；取0.006，放电小时率 ＞10。
在进行蓄电池组更换的过程中需要注意，由于不同厂家、不同型号、不同生产批次的蓄电池内阻不一致，若并联或者串联使用会导致蓄电池寿命降低，甚至出现安全事故，所以在整改方案制定过程中切忌混用。另在蓄电池组整改方案中需注意以下两点，一是目前移动通信基站已广泛应用了密封阀控式铅酸蓄电池，对于市电稳定的供电基站，铅酸蓄电池仍是目前应用的主流；二是对于市电不稳或新能源应用领域特别适合应用磷酸铁锂电池，与铅酸蓄电池相比，其特点主要有重量轻、体积小、耐高温、寿命长、节能降耗等，故磷酸铁锂电池取代铅酸蓄电池将会成为今后的发展方向。
2.交流配电箱整改思路
对于交流配电箱的整改，一般考虑以下两点。一是交流配电箱空开大小是否满足本期新增设备后的使用；二是交流配电箱容量是否满足本期新增设备后的交流总功耗需求。交流负载的计算，涉及交流配电箱容量的核算和交流供电线线径大小的确定。对于容量不足的交流配电箱需进行更换，线径大小不足的线缆需进行更换。
3.开关电源整改思路
开关电源是通信基站的供电单元，用于完成交直流的转换。开关电源的整改主要取决于两点，一是开关电源的满配容量是否满足机房新增设备后的直流总负载容量需求？二是开关电源的供电电压是否满足新增直流负载的电压等级需求？
开关电源容量的计算有两种方法：
（1）根据开关电源监控模块上的电流值计算。开关电源监控模块上的电流值为浮充电压下（－ 48Ｖ系统：53.5Ｖ或54Ｖ，＋24Ｖ系统：26.7Ｖ或27Ｖ）的电流，在 核 算 系 统 容 量 时 应 考 虑 将 其 转 换 成48Ｖ或24Ｖ。可参照如下公式：开关电源容量＝（开关电源监控模块上的电流值×浮充电压＋本期新增设备功耗）÷系统电压÷开关电源转换效率。
（2）根据开关电源所带负载功耗计算。可参照如下公式：
开关电源容量＝（（机房内现有设备直流功耗＋本期新增设备直流功耗）÷系统电压＋ 蓄电池组充电电流）÷开关电源转换效率。根据以上两种计算方法计算出开关电源的容量需求。另为了保证开关电源工作的稳定性，在进行整流模块配置时，一般采用 Ｎ ＋１备份的方式，即开关电源的容量需求需要冗余一个开关电源整流模块的容量。针对新增直流负载电压与原基站供电电压不一致的情况，通常采用 ＤＣ ／ ＤＣ设备来解决，常用的 ＤＣ／ ＤＣ有＋24 Ｖ转 － 48Ｖ和 －48Ｖ转＋24Ｖ两种。ＤＣ ／ ＤＣ设备的原理为直流电源经输入空开到直流变换模块，经各直流变换模块变换为 －48Ｖ 或 ＋24Ｖ直流电，通过汇接进入直流配电输出，分多路提供给通信设备使用。
由于基站内直流负载的增加，开关电源内用于直流分配的熔丝或者空开端子不足也会成为开关电源整改必须考虑的问题。目前主流的解决办法是增加外置直流分配箱。外置直流分配箱相当于开关电源直流分配单元的扩展，对开关电源参数无明显影响。鉴于压降的影响，在安装外置直流分配箱时，尽量将直流分配箱安装在靠近开关电源的位置，同时采用线径不小于70mm²的铜芯电力电缆连接至开关电源母排。
二、移动通信基站配套电源的整改措施分析
1.开关电源整改方案
开关电源作为通信基站的主要供电单元，其作用就是完成交直流电源的转换，开关电源整改主要需要做好以下工作：① 开关电源满配容量要能够满足新增设备后直流总负载容量需求；② 开关电源供电电压要能够满足新增直流负载电压等级的需求。开关电源容量计算方法分为两种：
结合开关电源监控模块电流值进行计算，首先，开关电源监控模块电流值属于浮充电压下（-48V 系统；+24V 系统；27V）电流，在对系统容量进行核算时，需要兼顾其转换为 48V。因为基站内直流负载的逐渐增加，开关电源内运用于滞留分配的熔丝、空开端子缺乏也会诱发开关电源整改等问题。当前主流的解决问题的方法就是增设外部直流分配箱，其和开关电源直流分配单元扩展功能相似，将会对开关电源参数不造成显著的影响。收到压降的作用，在对外置直流分配箱进行安装时，尽可能将直流分配箱安装在靠近开关电源的位置，选择线径超过 70mm 2 铜芯电力电缆连接到开关电源母排。
2.基站机房内电源柜防雷整改措施
针对勘察期间遭到雷击 SPD、运行不正常漏电超标的SPD 以及原通流容量较小的 SPD 进行更换[5]。因为基站之前的SPD 尤其是电源柜内一级保护通流容量不同安装的接线过长，在雷击作用下设备受到损害，避雷针无法发挥出相应的效果。所以，在对 SPD 进行安装时，可以利用凯文接线法，加装的浪涌保护器也能够增加其安全性。
3.交流配电箱整改思路分析
针对交流配电箱整改工作来说，其需要兼顾两点要求：①交流配电箱空开大小是否满足本期新增设备后的使用需求；② 交流配电箱容量是否满足新增设之后交流总功耗需求。在计算交流负载时，所涉及到的交流配电箱容量、核算、交流供电线径大小要能够明确；还需要更换容量不足的交流配电箱，线径大小不满足标准时，则需要更换线缆。
结语
总而言之，在移动通信网络建设工作不断进行的影响下，需要开设移动通信线网基站配套电源整改，对于不同设备负载需求、现网配套资源状况来逐个计算、分析，并结合完工工期、项目投资、机房承重、机电空间、设备厂商等因素来提升移动通信基站的供电质量，让通信网络能够更加顺畅的运行。
参考文献：
[1]李 毅，朱晓亮.探析移动通信基站电源设备维护要点[J].信息通信，2016（10）：206~207.
[2]唐连雷，邱 剑.移动通信基站直流远供设计要点分析[J].通信电源技术，2016（05）：161~163.
[3]马 娜，阮 勇，李 卓.移动通信基站负荷分析及供电系统优化[J].邮电设计技术，2015（05）：89~92.
[4]孙 祾.节能减排技术在移动通信机房中的应用[J].吉林大学学报（信息科学版），2014（02）：138~144.
[5]吴 跃，张怀珠.移动通信基站防雷整改的设计与施工[J].吉林气象，2010（03）：32~34+37.
论文作者:覃仲辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/16
标签：开关电源论文; 基站论文; 容量论文; 蓄电池论文; 电源论文; 负载论文; 移动通信论文; 《基层建设》2017年第23期论文;