基站通信電源及防雷系統(tǒng)

1、基站通信電源及防雷系統(tǒng) 項目三項目三 移動基站電源系統(tǒng)移動基站電源系統(tǒng) 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 電源在通信系統(tǒng)中的地位和組成電源在通信系統(tǒng)中的地位和組成 l通信電源通常被稱為通信設(shè)備的心臟，是整個通信電源通常被稱為通信設(shè)備的心臟，是整個 通信設(shè)備的重要組成部分。通信設(shè)備的重要組成部分。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 1、 電源系統(tǒng)的組成電源系統(tǒng)的組成 l組成：組成：電源系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和相應(yīng)的接地系統(tǒng)組電源系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和相應(yīng)的接地系統(tǒng)組 成。成。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 通信電源：通信電源： l定義：通信局（站）電源系統(tǒng)是對局（站）定義：通信局（站）電源系統(tǒng)是對局

2、（站） 內(nèi)各種通信設(shè)備及建筑負荷提供用電的設(shè)備內(nèi)各種通信設(shè)備及建筑負荷提供用電的設(shè)備 和系統(tǒng)總稱。和系統(tǒng)總稱。 l分類：可分為交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)。分類：可分為交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)。 l 基站交流供電系統(tǒng)組成比較簡單，通常情況下，市電進入基站基站交流供電系統(tǒng)組成比較簡單，通常情況下，市電進入基站 后，通過一個設(shè)有發(fā)電機倒換功能的交流配電箱完成配電，應(yīng)急供后，通過一個設(shè)有發(fā)電機倒換功能的交流配電箱完成配電，應(yīng)急供 電通過移動發(fā)電機完成。電通過移動發(fā)電機完成。 l 直流供電系統(tǒng)由整流設(shè)備、蓄電池組合直流配電設(shè)備組成。直直流供電系統(tǒng)由整流設(shè)備、蓄電池組合直流配電設(shè)備組成。直 流供電系統(tǒng)向

3、各種通信設(shè)備提供直流電源?；窘涣鞴╇娤到y(tǒng)通常流供電系統(tǒng)向各種通信設(shè)備提供直流電源?；窘涣鞴╇娤到y(tǒng)通常 由組合開關(guān)電源和蓄電池組組成。組合開關(guān)電源可以完成交流配電由組合開關(guān)電源和蓄電池組組成。組合開關(guān)電源可以完成交流配電 、整流和直流配電的作用、整流和直流配電的作用。 。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 通信設(shè)備對電源的要求：通信設(shè)備對電源的要求： （1）可靠性高，不允許瞬間中斷；）可靠性高，不允許瞬間中斷； （2）穩(wěn)定性高，電壓波動、雜音電壓及瞬變電）穩(wěn)定性高，電壓波動、雜音電壓及瞬變電 壓均應(yīng)小于允許范圍；壓均應(yīng)小于允許范圍； （3）自動工作性能好，做到少人維護或無人維）自動工作性能好，做到少人

4、維護或無人維 護護 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 2、 電源系統(tǒng)主要設(shè)備電源系統(tǒng)主要設(shè)備 （1）、交流配電箱）、交流配電箱 主要作用是提供市電引入，并提供市電與主要作用是提供市電引入，并提供市電與 油機的倒換，完成基站交流電接入和基站內(nèi)配油機的倒換，完成基站交流電接入和基站內(nèi)配 電作用。電作用。 集合油機市電切換功能、防雷功集合油機市電切換功能、防雷功 能、交流配電功能于一體，構(gòu)成能、交流配電功能于一體，構(gòu)成 基站電源系統(tǒng)的交流配電部分?；倦娫聪到y(tǒng)的交流配電部分。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 交流配電部分交流配電部分 基站通信電源及防雷系統(tǒng) （2）、開關(guān)電源）、開關(guān)電源 l組成：組成： 由交、直流配電

5、模塊、監(jiān)控模塊、由交、直流配電模塊、監(jiān)控模塊、 整流模塊等組成。整流模塊等組成。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) l工作形式：工作形式： 若干個整流模塊安裝在一個或幾個整流機架若干個整流模塊安裝在一個或幾個整流機架 上，以并聯(lián)方式向負載供電。上，以并聯(lián)方式向負載供電。 負荷均分，每臺整流器能夠平均分擔電源系負荷均分，每臺整流器能夠平均分擔電源系 統(tǒng)輸出的總功率，故輸出電流要保持一致。統(tǒng)輸出的總功率，故輸出電流要保持一致。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 直流配電部分直流配電部分 圖中：圖中：2 2，3 3為負載輸出分路為負載輸出分路- -分路可為熔斷分路可為熔斷 器型（小圖左）或空開型（小圖右），兩者器型（小

6、圖左）或空開型（小圖右），兩者 的效果類似，只是實現(xiàn)的方式稍有差異，熔的效果類似，只是實現(xiàn)的方式稍有差異，熔 斷器在電流過高的狀況下燒毀保護設(shè)備，空斷器在電流過高的狀況下燒毀保護設(shè)備，空 開在電流過高的狀態(tài)下跳閘保護設(shè)備。開在電流過高的狀態(tài)下跳閘保護設(shè)備。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) （3）、蓄電池）、蓄電池 蓄電池是通信電源系統(tǒng)中直流及蓄電池是通信電源系統(tǒng)中直流及UPS供電系供電系 統(tǒng)的重要組成部分。統(tǒng)的重要組成部分。 充電方式：充電方式： 、浮充：當市電正常時，由整流器提供微小、浮充：當市電正常時，由整流器提供微小 的補充電流的方式；的補充電流的方式； 、均充：當蓄電池深度放電或長期浮充供電、

7、均充：當蓄電池深度放電或長期浮充供電 時，單體電池的電壓和容量都可能出現(xiàn)不平衡時，單體電池的電壓和容量都可能出現(xiàn)不平衡 現(xiàn)象，為消除不平衡現(xiàn)象，適當提高充電電流現(xiàn)象，為消除不平衡現(xiàn)象，適當提高充電電流 為蓄電池充電的方式。為蓄電池充電的方式。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) l電信電源維護規(guī)程電信電源維護規(guī)程規(guī)定，當閥控鉛酸蓄電規(guī)定，當閥控鉛酸蓄電 池組出現(xiàn)以下情況之一時，應(yīng)進行均衡充電：池組出現(xiàn)以下情況之一時，應(yīng)進行均衡充電： l1、兩只以上單體電池的浮充電壓低于、兩只以上單體電池的浮充電壓低于2.18V l2、放電深度超過、放電深度超過20%（放出的電量超過額定容（放出的電量超過額定容 量的量的2

8、0%） l3、閑置時間超過、閑置時間超過3個月個月 l4、全浮充電壓超過、全浮充電壓超過3個月。個月。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 、常見故障分析、常見故障分析 （1）故障處理流程）故障處理流程 l消音消音 l故障信息查詢并記錄（要全面，包括模塊、面故障信息查詢并記錄（要全面，包括模塊、面 板指示燈及各種運行信息）板指示燈及各種運行信息） l故障分析、分類故障分析、分類 l故障處理（注意安全，做標記）故障處理（注意安全，做標記） l核實核實 基站通信電源及防雷系統(tǒng) n 交流停電交流停電 交流停電為最常見故障，如停電時間較長，長時間用蓄電交流停電為最常見故障，如停電時間較長，長時間用蓄電 池供電，會

9、造成開關(guān)電源一次下電啟動，使基站通信中斷，另池供電，會造成開關(guān)電源一次下電啟動，使基站通信中斷，另 一方面對蓄電池性能造成損害。因此，交流停電后，應(yīng)按照要一方面對蓄電池性能造成損害。因此，交流停電后，應(yīng)按照要 求及時發(fā)電。求及時發(fā)電。 在使用發(fā)電機，應(yīng)按以下步驟進行操作：在使用發(fā)電機，應(yīng)按以下步驟進行操作： 1、啟動發(fā)電機、啟動發(fā)電機 2、空載運行、空載運行35分鐘分鐘 3、從交流配電箱上將基站供電有市電供電轉(zhuǎn)換至油機供、從交流配電箱上將基站供電有市電供電轉(zhuǎn)換至油機供 電電 4、檢查開關(guān)電源工作狀態(tài)、檢查開關(guān)電源工作狀態(tài) 5、查看用電設(shè)備工作情況、查看用電設(shè)備工作情況 基站通信電源及防雷系統(tǒng)

10、n交流缺相交流缺相 在三相供電情況下，如果其中一相或者兩相交流供電沒有到在三相供電情況下，如果其中一相或者兩相交流供電沒有到 達機房，稱為交流缺相。達機房，稱為交流缺相。 例如，基站采用動力源公司例如，基站采用動力源公司50B型開關(guān)電源，在交流缺相情型開關(guān)電源，在交流缺相情 況下，該型號設(shè)備只能以況下，該型號設(shè)備只能以25%的負載能力工作，如不及時處理，的負載能力工作，如不及時處理， 容易造成模塊燒壞，影響設(shè)備用電。容易造成模塊燒壞，影響設(shè)備用電。 另一方面，交流缺相會影響三相空調(diào)正常工作，造成基站高另一方面，交流缺相會影響三相空調(diào)正常工作，造成基站高 溫。溫。 n開關(guān)電源模塊故障開關(guān)電源模塊

11、故障 在電源模塊故障時，該模塊不能正常輸出電流。在電源模塊故障時，該模塊不能正常輸出電流。 開關(guān)電源模塊配置數(shù)量應(yīng)滿足開關(guān)電源模塊配置數(shù)量應(yīng)滿足N+1配置，其中：配置，其中： N=（設(shè)備最大用電電流（設(shè)備最大用電電流+蓄電池充電限流蓄電池充電限流 ）/每個模塊額定電每個模塊額定電 流流 如基站負載電流為如基站負載電流為20A，蓄電池容量為，蓄電池容量為1000AH，當電源模塊，當電源模塊 額定電流為額定電流為50A時，則時，則N=3，基站模塊配置為，基站模塊配置為4。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) n蓄電池性能惡化蓄電池性能惡化 蓄電池性能惡化一般表現(xiàn)為容量不足，當容量低于蓄電池性能惡化一般表現(xiàn)為容

12、量不足，當容量低于80% 時，蓄電池即達到報廢指標。時，蓄電池即達到報廢指標。 蓄電池性能惡化，原有主要有：使用年限過長、循環(huán)頻蓄電池性能惡化，原有主要有：使用年限過長、循環(huán)頻 繁充放電、過放電、過充電、環(huán)境溫度過高或過低等，其中繁充放電、過放電、過充電、環(huán)境溫度過高或過低等，其中 只有使用年限過長為正常惡化過程，其余均為非正常惡化過只有使用年限過長為正常惡化過程，其余均為非正常惡化過 程。程。 蓄電池維護就是要杜絕非正常惡化的情況發(fā)生。蓄電池維護就是要杜絕非正常惡化的情況發(fā)生。 n高溫高溫 高溫通常由于基站空調(diào)故障，交流缺相，相續(xù)不正確引高溫通常由于基站空調(diào)故障，交流缺相，相續(xù)不正確引 起。

13、在基站高溫時，會導致基站主設(shè)備、傳輸設(shè)備、開關(guān)電起。在基站高溫時，會導致基站主設(shè)備、傳輸設(shè)備、開關(guān)電 源的設(shè)備宕機，引起蓄電池熱失控、變形、性能下降等。源的設(shè)備宕機，引起蓄電池熱失控、變形、性能下降等。 n環(huán)境監(jiān)控通信失敗環(huán)境監(jiān)控通信失敗 當基站動力監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控中心不能正常通信時，稱為當基站動力監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控中心不能正常通信時，稱為 通信失敗。在此情況下，機房能及時了解基站的供電及環(huán)境通信失敗。在此情況下，機房能及時了解基站的供電及環(huán)境 情況，對正常維護造成隱患。情況，對正常維護造成隱患。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 4、負載下電和電池保護、負載下電和電池保護 l一次下電：因電池容量有限，市電停

14、電時，對一次下電：因電池容量有限，市電停電時，對 部分設(shè)備先斷電，以確保有較大影響面的設(shè)備部分設(shè)備先斷電，以確保有較大影響面的設(shè)備 用電。用電。 l二次下電：保護電池二次下電：保護電池 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 5、通信電源的安全防護、通信電源的安全防護 l必須具備高壓交流電等作業(yè)資格。操作時不戴必須具備高壓交流電等作業(yè)資格。操作時不戴 導體物品，有水或潮濕時關(guān)閉電源導體物品，有水或潮濕時關(guān)閉電源 l電源電纜標簽與實際安裝必須相符電源電纜標簽與實際安裝必須相符 l工具：使用專用工具工具：使用專用工具 l雷雨天氣禁止工作，良好接地雷雨天氣禁止工作，良好接地 l注意靜電注意靜電 基站通信電源及防雷系

15、統(tǒng) 第七章第七章 移動通信基站的防雷移動通信基站的防雷 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 雷電的產(chǎn)生原因目前學界仍有爭論，普遍的雷電的產(chǎn)生原因目前學界仍有爭論，普遍的 解釋是地面濕度很大的氣體受熱上升與冷空氣相解釋是地面濕度很大的氣體受熱上升與冷空氣相 遇形成積云，由于云層的負電荷吸附效應(yīng)，在運遇形成積云，由于云層的負電荷吸附效應(yīng)，在運 動中聚集大量的電荷。當不同電荷的積云靠近時，動中聚集大量的電荷。當不同電荷的積云靠近時， 或帶電積云對大地的靜電感應(yīng)而產(chǎn)生異性電荷時，或帶電積云對大地的靜電感應(yīng)而產(chǎn)生異性電荷時， 宇宙間將發(fā)生巨大的電脈沖放電，這種現(xiàn)象稱為宇宙間將發(fā)生巨大的電脈沖放電，這種現(xiàn)象稱為 雷電

16、。雷電。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) l一、雷電的分類：一、雷電的分類： l1、感應(yīng)雷：是指由于閃電過程中產(chǎn)生的電、感應(yīng)雷：是指由于閃電過程中產(chǎn)生的電 磁場與各種電子設(shè)備的信號線、電源線以磁場與各種電子設(shè)備的信號線、電源線以 及天饋線之間的耦合而產(chǎn)生的脈沖電流。及天饋線之間的耦合而產(chǎn)生的脈沖電流。 也指帶電雷云對地面物體產(chǎn)生的靜電感應(yīng)也指帶電雷云對地面物體產(chǎn)生的靜電感應(yīng) 電流電流 l2、直擊雷：是帶電云層（、直擊雷：是帶電云層（雷云雷云）與）與建筑物建筑物、 其它物體、大地或其它物體、大地或防雷裝置防雷裝置之間發(fā)生的迅之間發(fā)生的迅 猛猛放電放電現(xiàn)象直接擊在建筑物或防雷裝置上現(xiàn)象直接擊在建筑物或防雷

17、裝置上 的閃電的閃電 。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 二、雷電的危害二、雷電的危害 1、直擊雷破壞、直擊雷破壞 當雷電直接擊在建筑物上，強大的雷電流使建筑物當雷電直接擊在建筑物上，強大的雷電流使建筑物 水份受熱汽化膨脹，水份受熱汽化膨脹， 從而產(chǎn)生很大的機械力，導致建筑從而產(chǎn)生很大的機械力，導致建筑 物燃燒或爆炸。另外，當雷電擊中接閃器，電流沿引下物燃燒或爆炸。另外，當雷電擊中接閃器，電流沿引下 線向大地瀉放時，這時對地電位升高，有可能向臨近的線向大地瀉放時，這時對地電位升高，有可能向臨近的 物體跳擊，稱為雷電物體跳擊，稱為雷電“反擊反擊”，從而造成火災或人身傷，從而造成火災或人身傷 亡。亡。 簡

18、而言之，直擊雷破壞就是雷電直接擊中人體和物體，簡而言之，直擊雷破壞就是雷電直接擊中人體和物體， 造成人身傷亡或物體損壞造成人身傷亡或物體損壞 基站通信電源及防雷系統(tǒng) l2、感應(yīng)雷破壞、感應(yīng)雷破壞 感應(yīng)雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應(yīng)雷感應(yīng)雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應(yīng)雷 和電磁感應(yīng)雷兩種。由于雷電流變化梯度很大，會產(chǎn)和電磁感應(yīng)雷兩種。由于雷電流變化梯度很大，會產(chǎn) 生強大的交變磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電生強大的交變磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電 流，這種電流可能向周圍物體放電，如附近有可燃物流，這種電流可能向周圍物體放電，如附近有可燃物 就會引發(fā)火災和爆炸，而感應(yīng)到正在聯(lián)機

19、的導線上就就會引發(fā)火災和爆炸，而感應(yīng)到正在聯(lián)機的導線上就 會對設(shè)備產(chǎn)生強烈的破壞性。會對設(shè)備產(chǎn)生強烈的破壞性。 l簡而言之，感應(yīng)雷破壞，就是由于云塊靜電感應(yīng)作用，簡而言之，感應(yīng)雷破壞，就是由于云塊靜電感應(yīng)作用， 致使出現(xiàn)的局部高壓或脈沖電流對周圍導體產(chǎn)生電磁致使出現(xiàn)的局部高壓或脈沖電流對周圍導體產(chǎn)生電磁 感應(yīng)而產(chǎn)生高壓的現(xiàn)象，主要對電器發(fā)生危害。感應(yīng)而產(chǎn)生高壓的現(xiàn)象，主要對電器發(fā)生危害。 二、雷電的危害二、雷電的危害 基站通信電源及防雷系統(tǒng) l【基本概念基本概念】 l接地接地 所謂所謂“接地接地”，就是為了工作或保護的目的，將電氣設(shè)，就是為了工作或保護的目的，將電氣設(shè) 備或通信設(shè)備中的接地端子

20、，通過接地裝置與大地作良備或通信設(shè)備中的接地端子，通過接地裝置與大地作良 好的電氣連接好的電氣連接,并將該部位的電荷注入大地，達到降低危并將該部位的電荷注入大地，達到降低危 險電壓和防止電磁干擾的目的。險電壓和防止電磁干擾的目的。 l接地系統(tǒng)接地系統(tǒng) 所有接地體與接地引線組成的裝置，稱為接地裝置，把所有接地體與接地引線組成的裝置，稱為接地裝置，把 接地裝置通過接地線與設(shè)備的接地端子連接起來就構(gòu)成接地裝置通過接地線與設(shè)備的接地端子連接起來就構(gòu)成 了接地系統(tǒng)。了接地系統(tǒng)。 三、通信基站的防雷三、通信基站的防雷 基站通信電源及防雷系統(tǒng) 1、接地系統(tǒng)接地系統(tǒng) 1）、分設(shè)接地系統(tǒng)）、分設(shè)接地系統(tǒng) 考慮到

21、各接地系統(tǒng)（交流工作接地、直流工作接地、?？紤]到各接地系統(tǒng)（交流工作接地、直流工作接地、保 護接地）在電流入地時可能相互影響，傳統(tǒng)做法是將各接護接地）在電流入地時可能相互影響，傳統(tǒng)做法是將各接 地系統(tǒng)在距離上分開地系統(tǒng)在距離上分開20m以上，稱為分設(shè)接地系統(tǒng)。以上，稱為分設(shè)接地系統(tǒng)。 缺點：缺點： （1）侵入的雷浪涌電流在這些分離的接地之間產(chǎn)生電位差，使裝置設(shè)備）侵入的雷浪涌電流在這些分離的接地之間產(chǎn)生電位差，使裝置設(shè)備 產(chǎn)生過電壓。產(chǎn)生過電壓。 （2）由于外界電磁場干擾日趨增大，無法滿足通信的電磁兼容標準的要由于外界電磁場干擾日趨增大，無法滿足通信的電磁兼容標準的要 求。求。 （3）接地裝置

22、數(shù)量過多，受場地限制易造成接地系統(tǒng)間相互干擾。）接地裝置數(shù)量過多，受場地限制易造成接地系統(tǒng)間相互干擾。 （4）配線復雜，施工困難。）配線復雜，施工困難。 聯(lián)合接地系統(tǒng)聯(lián)合接地系統(tǒng) 分設(shè)接地系統(tǒng)分設(shè)接地系統(tǒng) 接地系統(tǒng)接地系統(tǒng) 基站通信電源及防雷系統(tǒng) （2）聯(lián)合接地（）聯(lián)合接地（Common Earthing）基于均壓理論。）基于均壓理論。 當直接雷的雷電流通過基站的鐵塔入地時，為了減小承當直接雷的雷電流通過基站的鐵塔入地時，為了減小承 載在基站地網(wǎng)上的所有通信設(shè)備、設(shè)施之間的電位差，載在基站地網(wǎng)上的所有通信設(shè)備、設(shè)施之間的電位差， 將基站范圍內(nèi)的機房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng)將基站范圍內(nèi)的機

23、房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng) 相互連通形成一個共用地網(wǎng)，并將機房的工作接地、保相互連通形成一個共用地網(wǎng)，并將機房的工作接地、保 護接地、機房外部的防雷接地分別接至地網(wǎng)，機房的工護接地、機房外部的防雷接地分別接至地網(wǎng)，機房的工 作接地與保護接地也可通過接地匯集線接至地網(wǎng)。作接地與保護接地也可通過接地匯集線接至地網(wǎng)。 即將工作接地、保護接地和防雷接地連接在一起接地網(wǎng)即將工作接地、保護接地和防雷接地連接在一起接地網(wǎng) ，并和建筑物基礎(chǔ)主鋼筋焊接在一起。，并和建筑物基礎(chǔ)主鋼筋焊接在一起。 1.2 基站接地方式：移動通信基站必須采取聯(lián)合基站接地方式：移動通信基站必須采取聯(lián)合 接地、站內(nèi)等電位連接、饋線

24、接地分流、雷電過接地、站內(nèi)等電位連接、饋線接地分流、雷電過 壓保護和直擊雷防護的綜合防雷措施。壓保護和直擊雷防護的綜合防雷措施。 基站通信電源及防雷系統(tǒng) l1.3 接地電阻接地電阻 YD5068-98YD5068-98：要求基站接地電阻值應(yīng)小于：要求基站接地電阻值應(yīng)小于5 5歐姆。歐姆。 YD5098-2005YD5098-2005：對接地電阻值沒有嚴格要求，而是根據(jù)土壤：對接地電阻值沒有嚴格要求，而是根據(jù)土壤 電阻率的情況對地網(wǎng)分別做不同的要求。具體要求為電阻率的情況對地網(wǎng)分別做不同的要求。具體要求為“所所 在地區(qū)土壤電阻率低于在地區(qū)土壤電阻率低于700700m m時，基站地網(wǎng)的工頻接地時，基站地網(wǎng)的工頻接地 電阻宜控制在電阻宜控制在1010以內(nèi)；當基站的土壤電阻率大于以內(nèi)；當基站的土壤電阻率大于 700700m m時，可不對基站的工頻接地電阻予以限制，此時時，可不對基站的工頻接地電阻予以限制，此時 地網(wǎng)的等效半徑應(yīng)地網(wǎng)的等效半徑應(yīng) 20m20m，并在地網(wǎng)四角敷設(shè)，