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科技 论 坛 · 13 · 浅析 3G 通信基站电源系统组成及防雷解决方案 李晓江 ( 中国联合网络通信有限公司唐山市分公司， 河北 唐山 063103) 摘要： 3G 通信基站在 3G 系统运行 当中发挥着非常重要的作用， 只有其正常运行才能有效的保证 3G 通信 系统的正常运转， 但是这 装置也非常容易受到雷击， 所以一定要采用相关的措施对其进行防雷保护和处理。本文主要分析了3G 通信基站电源系统的组成及防 雷解决方案， 希望能够给相关的工作人员提供一定的经验和借鉴。 关键词： 3G 通信基站； 电源系统组成； 防雷解决方案 一3G 通信基站电源设备的运行状况会很大程度上受到天气的影 响， 所以在很多的通信运营商进行设备的维护当中都加强了相应的 力度， 但是很多的人员都没有真正意识到其中的根本原因， 所以在 维护的过程中经常会出现事后补救的状况。 当前还没有一套非常科 学合理的防御措施 ， 每一年各个地方的通信基站数量都在以非常快 的速度增长 ， 很多设备都会因为雷击而产生：， 使得整个系统都 得不到非常有效的运行。 1 3G 基站 电源 系统的运行原理及构 成 1． 1交流系统 基站交流供电系统通常配备交流配电屏， 由交流配电屏控制开 关电源的交流输入， 同时还能控制铁塔的航空障碍灯、 空调、 照明、 墙壁插座等。 交流配电屏包含市电／ 油机倒换开关。 当市电中断时， 先由蓄电池供电一段时间， 值守人员发现问题后可以启动油机发电 机供电。 按照机房规范， 3G 通信基站采用 1Tr供电方式 ， 其输出电源 为三相五线制交流电。 通信基站通常采用一路二类或以上的市电电 源 。考虑 3G 业务 的大量耗电需求 ，郊 区基站交流电源一般为 15kW ； 而市 区 、 城郊及 县城基站交 流市电引入容量为 20kW。 采用阻 燃型电缆可提高机房防火的要求 。机房的低压引入电缆采用 ≥ 5x25mm2 ZR— BVV 电力电缆，插座采用面积为 3x2． 5mm2 ZR— BVV 铜 芯电力 电缆。交流配电屏至开关 电源采用铜芯电力电缆面积为 4xl 6mm2RVVZ— l kV ， 而空调采用 5xl 6mm2 ZR— BVV 铜芯电力电缆。 1． 2 直流供电系统 蓄 电池组和开关 电源在通常 的情 况下都是 以并联 的方式进行 工作的， 主要是负责无线设备、 监控设备等的电力供应， 为了能够对 蓄电池的放电量进行有效的控制， 在这一过程中需要一个能够提供 低压保护的电源来支撑整个系统的运行，市电在停电的状态下， 蓄 电池应该向负荷供电， 在电池处于放电的状态下， 电池就会与整个 信号机进行有效的脱离。 这样能够更好的保证传输设备和监控设备 的正常供电， 从而能够确保传输设备和监控设备的正常运行。当电 池放电电压达到一定的值时，应该采取一定的措施进行有效的改 善，这样就能够很好的防止电池因为过度的放电而无法正常的使 用， 电池组有可能脱离整个系统。 在市电恢复正常的供应之后， 开关 电源能够 自动开启充电模式， 在通常的情况下， 如果只是一个基站， 应该设置两组以上的阀控式铅酸蓄电池， 将其以并联的方式进行对 接并予以适用。在蓄电池后备时间的确定上 ， 要综合考虑基站的重 要性 、 机房的具体条件等等因素， 这样才能有效的提高电池使用的 合理性 。 1． 3 防雷 接地 系统 基站机房 的接地系统采用的是等电位连接。 其 最常用 的为星形 等电位连接方案。设置在室 内一块接地铜排 ， 通过这个铜排上引接 机房 内所有设备的接地线。按照机房规范 ， 交流配 电屏机架 内防雷 器至开关电源的电力电缆长度应 ≥5m，而室内接地排的接地线长 度非常短， 无形加大了机房内设备的布局和布放线缆的难度。近来 通信运营商对机房进行整改， 使得交流配电屏拆分为交流配电箱和 防雷箱两个设备， 并挂墙安装。 为提高防雷电的效果， 防雷箱靠近室 内接地排安装， 接地线≤l m。室内接地排至开关电源工作接地排采 用面积为 70m m 铜芯电力电缆。室内接地排至用电设备外壳 ， 走线 架均采用面积为 35mm 铜芯的电力电缆。 2 电源故障原因分析 2． 1 二次雷击效应(即感应雷)是当前：镜缭瓷璞傅闹饕 原因 在长期的维护实践中我们不难发现， 绝大多数基站设备在雷暴季节 的损坏都是在基站避雷天线、 避雷器件和接地装置完好的情况下发 生的。这就说明对基站的：Σ⒉皇侵被骼。实际上当移动基站铁 塔的接闪器通过引下线将雷击引入大地的一瞬间， 由于人地雷电流 强度大(可达几百 KA)， 放电时间短(通常为几十 I ． L s 的强脉冲)， 因此 会在引下线周围产生瞬时强大磁场。在强磁场作用下 ， 处于磁场之 中的导体上将产生幅度可达几千 v 或更大的感应电动势。 如果基站 设施， 尤其对外部的链接线路没有很好的屏蔽措施 ， 就极易在上面 产生很高的感应电压， 如此高电压势必造成通信设备的损坏。这就 是人们所说的二次雷击效应。目前， 通信基站装的防雷设备的底限 值基本上都选择在 3KV 以上 ， 而对于 3KV 以下， 尤其是 0． 5— 1． 5KV 区段的电源设备的安全防护， 在基站设备上基本没有设置。 2． 2 电网的异常电压波动所引起的基站电源设备瞬间过荷 通信基站通常都会建设在相对比较偏僻的地方 ， 这部分基站的 电力基本上都是使用农村的电力网络实现的， 在我国很多的农村电 网当中存在着很多的问题， 例如： 电线老化、 电压稳定性差等， 在管 理方面也存在着诸多的问题，供电电压经常会出现非正常波动现 象， 这也是很多电源设备被损坏的直接原因， 特别是在夏季用电量 很大， 同时也相对比较集中的时期， 有关部门为了能够更好的对这 问题产生的负面影响降到最。 经常会采取提高供电电压的方式 来使得供电能力能够满足相关的标准和要求， 所以这种现象也就使 得电压呈现出持续走高的现象， 当电压大幅下降时， 电压的不稳定 性就会导致很多电源设备都会损坏， 整个系统无法正常的运行。 除了以上提到的因素以外， 基站在电源设备防雷措施的应用上 也存在着很多的不足 ，也需要通过各种各样 的方式进行不断的加 强 ， 在经过雷击之后， 电源设备势必要经过相关人员的维修才能保 证其正常的运行和使用 ， 但是在多次的维修之后 ， 设备的各项性能 定会受到一些影响， 基站的内部如果没有采取相应的措施进行一 定的防护， 电源设备也会非常容易损坏。 2I3 采用中央执行控制电路 中央执行控制电路是防护系统的核心， 它主要是能够起到接受 电源设备异常情况的警报信号， 并且能够通过执行电路将基站的高 电压电路切断， 将高电压转换成 48V 的低电压进行供电， 这样就能 够有效的对电源设备起到保护的作用。 结束语 基站电源系统是移动通信系统的重要组成部分， 它涉及到的专 业领域有很多， 同时相关的专业知识和技术也有很多， 通信电源是 电信网络当中的一个非常重要的组成部分 ， 其对通信网的正常运行 有着非常大的影响， 通过相关人员的努力， 通信网络的运行质量得 到了有效的提升，在很多相关的维护工作上都出现了很大的转机， 所以也更好的推动了通信技术的发展，促进了整个系统的正常运 行 。 参考文献 [1]胡波， 宋志国． 通信网中通信电源系统的维护与管理『 J 1 ． 中国新通 信 ． 2012(23)． [2】 王春鹏， 拜俊鹏． 浅析通信电源现状及其发展趋势『 J]． 信息通信 ， ． 2012(1)． 【 3】 吴明． 浅析通信基站电源设备安全运行防护原理与解决办法[J ]． 信 息通信技术， 2009(6)． 【 4]叶家炬_3G 移动基站电源防雷解决方案『 J 1 ． 电源世界， 2009(10)． 一一