基站电源系统
2024年移动通信基站电源设备维护要点(三篇)
2024年移动通信基站电源设备维护要点基站电源系统为移动主体设备及传输设备的配套支撑系统之一，涉及动力机械学、化学、电子、通信与自动控制技术、计算机应用等多种专业学科知识。
其维护工作的目的为保证通信设备获得持续、稳定、可靠的能源，为通信设备提供正常运行的环境，保证系统的安全。
对此，维护人员需要具备一定的专业技能。
电源设备种类较多，受外界因素影响较大，如果维护不得力，设备总体的故障率就会很高，动力环境监控系统失去效用，运行成本开支大，基站不安全因素较大。
为降低运营成本，防止蓄电池组早期报废，现就基站市环境及对电源维护的重点进行分析，并提出解决方案。
一、基站市电环境因素在整个通信行业中，移动通信基站所处的环境较为复杂，市电引入的建设因受基站环境条件限制，建设配置要求有所不同，维护要求有所差异，如许多基站建于高楼或高山上。
客观上讲，基站的市电环境大多没有交换局要求高，但对电池的质量要求较高，这给蓄电池组的配置、维护和管理增加了许多困难，如果维护不当，将会造成电池组的早期失效。
(1)高楼基站此类基站处于城市中，一般情况下供电较为稳定。
影响市电停电时间较长的两大因素为：当城市能源较为紧张时，供电部门对城市压负荷，该问题一般发生在夏季，用户端电话压低，出现市电故障，此类情况多为业主无自备油机发电，故障时间一般不超过24h。
对于此类问题，应采取在动力环境监控系统配合下的限制直流负荷措施，防止蓄电池组过放电，事后加强蓄电池的维护充电。
(2)高山基站指远离城市的乡村山丘基站，此类基站使用农电，对市电建设要求较高。
笔者认为此类基站的建设应根据当地情况及安全条件选用较高的市电引入方式，有条件的最好采用10kV高压市电引入。
在农村电力供应中，高压市电引较为380V市电引入稳定，并且受人为因素的影响小。
如有可能，可配置一台自动发电机组，以实现交流供电自动化。
基站位于农村山丘，由于移动油机不便接入发电，基站配置一台自动发电组，因市电问题而产生过放电的情况，加之动力环境监控系统的配合，系统出现问题也能及时处理。
通信基站电源系统知识要领 (2)
2.1 通信电源-通信系统的“心脏”
2、通信电源系统概述
2.1 通信电源-通信系统的“心脏”
3、通信电源系统工作原理
正常状态 市电正常，开关电源 整流模块和蓄电池组 并联浮充供电。
停电状态 市电停电，发电机未 启动，由蓄电池向负 载供电
恢复状态 市电恢复，开关电源 整流模块向负载供电 同时给蓄电池组充电
5、开关电源-整流模块
主要功能：检测、告警/保护、通讯；电池自 动管理。 电池管理： ➢ 及时地、用合适的电压、电流给电池充电 ➢ 监测电池放电，避免电池过放电 ➢ 电池保护、电池测试
作用：将交流电转变为稳定的直流电 组成：整流模块、散热风扇、背板模块。 整流模块特点：具有交流输入过压、交流输入欠 压、直流输出过压、直流输出限流与短路保护、 散热器过温关机等保护功能
目录
CONTENTS
1
通信基站电源设备运行现状及问题
2
通信基站电源系统概述
3
通信基站主要电源设备知识要领
4
实操训练
3.1 交流供电系统知识要领
1、交流供电系统概述
A相 B相 C相 零线（N）
380V 380V
380V
220V
交流工作接地
220V
220V
U线：火线与火线之间的电压。我国线电压为380V，50Hz。 U相：火线与零线之间的电压。我国相电压为220V，50Hz。
➢ 蓄电池的均衡充电（均充）：是指蓄电池在放电后或长时间未放电的情况下，电池容量不足，为 了尽快恢复其容量而采用相对较高的恒定电压和电流对其进行快速充电的过程，一般均充电压值 设为56.4V（2V单体为2.35V），电流值设为0.1C10。
➢ 蓄电池的浮动充电（浮充）：是指蓄电池在充满电后，为了平衡由于电池自放电造成的容量损耗 ，对蓄电池进行的一种连续地、长时间的相对较低的恒电压充电。一般浮充电压值设为53.5~54V （2V单体为2.25V）。
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:
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
直流配电
整流模块
整流模块
整流模块
整流模块
整流模块
交流配电
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）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。
典型基站系统数量（套）
2
4
6
通信设备总功率（kW）注1
2.5
5
7.5
市电容量需求（kW）注2
6～9
12～18
21～28
自建变压器容量（kVA）注3
10～15
15～25
25～35
基站电源系统原理及相关知识
市电引入线缆及空开选型对照表
主设备功率（KW)（220V单相）
通信基站电源系统分析维护
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。
基站电源系统介绍
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。
5G基站电源理论知识交流
交流供电系统
工程举例：
某机房新增无线设备1.5KW ；传输设备按400W预估，新增3P空调1台，1套48V直流电源系统，配置1组
500AH蓄电池；问引入市电容量需多大，相关线缆及交流配电引入空开大小如何配置。
市电引入容量计算： 1、交流功率=2205+500=2705W 2、直流功率=15000+400+2820=18220W 总功率=2705+18220=20925W 3、在配置市电容量时，考虑基站类负载的功率因数，一般按0.9考虑。 所以基站的引入容量：I=20925/(3*220*0.9)=35A。 4、引入空开的配置原则一般按配置负载的1.2-1.5倍配置，所以：空开大小区间约在42-53A。 5、基站引入线缆配置查线径与电流关系表，线径选择电力电缆-ZA（铜芯）-RVV-0.6/1KV（耐压范围）-3×16mm2+1×10mm2（限流60A）
5G基站电源系统知识交流
无线小组 XX
2020年6月
一 基站电源系统 二 交流供电系统 三 直流供电系统
基站电源系统组成
基站供电系统主要分为交流供电系统，直流供电系统和响应的接地系统组成。
一 基站电源系统 二 交流供电系统 三 直流供电系统
交流供电系统
交流供电分类：
1、按电压等级分类 10KV方式，及通常情况下所说的高压供电 380V供电，基站机房最主要的供电方式 220V方式 2、按供电制式分类： 三相供电，一般有三相四线制供电方式和三相五线制供电方式，基站用电一般采用三相四线制供电方式。 单相供电 3、按产权分类 直供电方式，通过电业部门直接管辖的方式接入（报装电） 转供电方式，从业主或者供电企业配电系统接入 4、交流供电设备类型 变压器、交流配电箱、油机、浪涌保护器（防雷器）
基站电源系统介绍
二、交流供电系统
2.1交流供电系统4个组成部分
① 交流电源 （一般为 10KV市电）
11 47 12月1日 星期一
11 47 12月1日 星期一
②变电站或 者变压器
二、交流供电系统
2.1交流供电系统4个 组成部分
③固定油机/ 移动式油机
11 47 12月1日 星期一
11 47 12月1日 星期一
一、基站电源系统的组成
1.2电源系统概括图
高压市电 变电站/变 压器
固定油机/移动 式油机
低压配 电设备/ 交流配 电设备
AC 220/380V
AC 220/380V
防雷接地系统
AC 220/380V
开关电源
DC -48V
运营商设备
蓄电池
其他新业务设备
空调、照明 其他交流电设备
目录
Chap.1 基站电源系统的组成 Chap.2 交流供电系统 Chap.3 直流供电系统 Chap.4 防雷接地系统
Tip：①-48V系统中，通常用24只2V或者4只12V的电池串联，也可以再并联 了另一组24只2V或者4只12V的电池，构成蓄电池组。
②蓄电池组中每只电池的型号、厂家必须一致，否则需要使用电池共用 管理器。
三、直流供电系统
3.1.3 蓄电池的命名规则
请说出左边蓄电池的 正确的全称？
三、直流供电系统
3.1.2 蓄电池存在的必要性
Question：为什么会有电池？
Answer：备电，蓄电池充电时将电 能转变成化学能储存起来，当需要 蓄电池放电时，将化学能转变成电 能供给基站用电设备。
三、直流供电系统
3.1.3 蓄电池的命名规则
单体电池个 数
额定容量（AH） 蓄电池型号：G----固定
通信基站供电系统方案
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。
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• 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。
3.3 浪涌保护器
浪涌保护器(Surge Protective Devices, SPD): 通过抑制瞬态过电压及旁路浪涌电流来保护设备的装置。
最大通流容量Imax : SPD不发生实质性破坏,每线(或单模块)能通过规定次数、规 定波形模拟雷电流的最大电流峰值
• 一般为380V/100A (63A)交流电源总输入。 • 当所需市电引入容 量小于5KVA时,可以引入单相220V交流电源。 •
设备容量、功率、电压、电流之间的关系: • 三相系统: • S = U×I • P = U×I×Cosφ • 其中:U=380V
• 单相系统: • S = U×I ; • P = U×I×Cosφ • 其中:U=220V • S:容量(kVA) • U:电压(V) • Cosφ:功率因数,取0.8(开关电源取0.95,空调设备取0.85) • P:功率(kW) • I:电流(A) • 断路器容量=计算电流×可靠系数(取1.25 ~ 1.5)
基站电源系统
内容介绍
第1章 基站供电系统结构 第2章 基站电源系统实物布局 第3章 交流供电部分 第4章 高频开关组合电源 第5章 蓄电池组 第6章 室内地线排 第7章 移动油机用快速插头 第8章 日常维护
一 基站供电系统结构
基站电源系统示意图
基站电源系统运行方式示意图
交流、直流供电系统的运行方式
说明：
1、城市指市区一般公共建筑物、专用机房; 2、郊区指包括城市中高层孤立建筑物的楼顶机房、城郊、居民房、水塘旁以及 无专用配电变压器供电的基站; 3、山区指包括丘陵、公路旁、农民房、水田旁的易遭受雷击的机房。 (3)在使用分级保护时,各级浪涌保护器之间应保持 必要的退耦距离或增设退耦器 件,以确保各级浪涌保 护器协调工作。氧化锌SPD与氧化锌SPD之间退耦距离 (电缆 长度)应不小于5m。 (4)在SPD的引接线上,应串接保护空开,防止SPD故 障时引起系统供电中断。保护空 开的标称电流不应大于前级供电线路空开的1/1.6倍。
基站电源系统实物布局
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
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；
3）接线方式
3）接线方式
4）导线选择
说明: (1)使用模块式SPD时,引接线长度应小于1m,SPD 接地线的长度 应小于1.5m。 (2)使用箱式SPD时,引接线和接地线长度均应小于 1.5m。
3.4 交流配电箱
• 交流配电箱具备两路电源转换(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路市电、一路移动油机),并为开关电源、 空调、照明等交流用电设备提供交流供电回路的功能。
下电回路.
电压继电器在板背面,已经标识出负 载分路特性
断路器容量=计算电流×可靠系数(取1.25 ~ 1.5) 熔断器容量=计算电流×可靠系数(取1.5 ~ 2)
内部直流铜排
整流模块输出
4.4 监控模块
监控单元电路原理
架内信号线连接
监控模块介绍
蓄电池管理
• 浮充、均充
• ●浮充充电应解决的两个问题： • 1. 补偿电池因自放电而产生的容量损失 • 2. 避免过充造成电池寿命的缩短 • ●浮充电压一般在2.23～2.28V/只范围内选定
四 高频开关组合电源
4.1 交流配电单元
交流配电介绍
4.2 整流模块
整流模块电路基本结构
高频开关整流模块的电路技术发展至今，基本形成如下图所示的 电路结构
面板读数
4.3 直流配电单元
直流配电回路需有一次下电、二次下电之分,基站设 备接在一次下电回路,传输设备、监控设备接在二次
• 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
2）配置原则
• (1)通信基站的交流电源系统的雷电过电压保护应使用分级 保护。
• (2)交流电源第一级SPD的最大通流容量,应根据局(站)性质、 地理环境和当地雷暴日大小来确定。
• 当存在以下不利因素时,应提高交流电源第一级SPD的最大 通流容量:
• 局(站)设在高层建筑、山顶、水边、矿区和空旷高地; • 局(站)设有铁塔或塔楼; • 无专用变压器; • 地处少雷区或者中雷区,根据历年统计,时有雷击发生; • 交流供电线路无法按要求埋地引入; • 大地电阻率较高致使站内接地电阻偏大。
（温度为25℃时 ） • ●均衡充电电压 2.30～2.35V/只 • ●整流设备应能浮充／均充方式的自动转换。蓄
电池放电后，整流设备自动向蓄电池进行均充电， 当充电电流小于每安时50mA或充入电量是放出电 量的1.2倍时，均充自动转为浮充。