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《江西通信科技雜志》2014年第二期

1、基站開關電源改造分析

1.1、容量及端子需求根據主流廠家lte基站產品，一般三扇區單載波基站的典型功耗在1.5KW(BBU300W/個，RRU400W/個)左右，加上為LTE傳輸新建的PTN/IPRAN設備，一般不到2KW，與現網的2G/3G基站功耗相當，折算成電流大概在每套LTE設備30A~40A左右。考慮到目前基站基本以分布式基站及射頻拉遠基站建設方式為主，一般典型基站配置為1BBU+3RRU，共有4個設備需要一次下電端提供電源分配熔絲為其供電。目前通信基站主設備一般采用單路供電方式，因此每套LTE設備共需四個一次下電熔絲。LTE基站由于具高帶寬及無線數據網特性，一般采用IP進行承載，基站原有的傳輸設備已無法滿足需求，需新增PTN/IPRAN進行承載。新建的PTN/IPRAN承載設備屬傳輸設備，按規范需通過二次下電端為其供電，且需采用主備雙路供電，共需兩路二次下電熔絲/空開（一般每個基站建設一套承載設備可滿足多套系統）。通過上述分析，LTE工程建設對開關電源容量及端子需求如下表：

1.2、改造可行性分析現有基站的開關電源主流配置一般機柜容量為300A左右，一般均沒有滿配。在容量上基本可通過新增整流模塊解決，最大需求一般也不超過70A（不考慮蓄電池擴容的影響），目前基本可通過2個50A或3個30A整流模塊滿足需求。現網基站開關電源柜直流分配單元配置的熔絲/開關數量一般不多，絕大多數一次下電在10路左右，二次下電在6路左右，考慮到目前基站內部設備（基站、傳輸、監控等），現有的熔絲/空開已富余不多，如果現有基站為共享或有其他設備，基本已無富余熔絲/空開，尤其是一次下電更為突出。這主要是因為早期設備單體功耗大，能效低，一套開關電源難以負載過多設備。因此開關電源廠家及運營商對開關電源的直流分配單元均未考慮多而小的熔絲/空開配置，一般是以大電流、小規模的容量配置，這導致開關電源利用率很低。新增或替換開關電源成本很高，而現有開關電源足夠的可擴容整流模塊空間也為我們進行直流配電單元的熔絲/空開擴容改造提供了容量保證，使得進行開關電源直流配電單元進行熔絲/空開擴容改造成為可行。

1.3、改造方案分析現有基站的開關電源直流配電單元的熔絲/空開擴容改造主要分為以下兩種情況：(1)現有一次下電、二次下電有足夠的熔絲/空開安裝底座；(2)現有一次下電、二次下電其中一個以上沒有足夠的熔絲/空開安裝底座；對于第一種情況，基本通過在底座上增加適合的熔絲/空開即可，如下圖：本文將重點探討第二種情況下的熔絲/空開擴容改造。對于現有開關電源柜有一個以上下電單元沒有足夠熔絲/空開位的擴容改造主要有以下幾種改造方式：(1）在機柜內增加熔絲/空開底座本方案是通過在開關電源柜內進行改造，在開關電源柜內直流電源分配單元內富余空間加裝熔絲/空開底座以達到增加熔絲/空開的目的，具體實現方法有多種：a.在現有熔絲/空開位的間隙內增加熔絲/空開底座，這種情況主要適用于現有熔絲/空開間距較大或有其他足夠安裝空間的情況，如下圖：優點：新增規模較大，對現有的熔絲、空開沒有影響。缺點：需改動電源柜內部總體供電電路，新增配電單元行與原有電源母排需可靠連接，需帶電作業，施工難度較大。(2）增加二級配電箱該方法是在基本不改變原有開關電源柜的基礎上新增一個配電單元箱，通過新增的配電箱內的熔絲/空開為新增LTE設備及其他設備供電，一般通過在使用原有機柜內的兩個大熔絲引出，若原機柜內熔絲不滿足需求，可通過割接、更換熔絲的多種方式實現，本文不做詳述。該方式也有以下幾種具體情況：a.現有開關電源柜只有一次下電或二次下電一種不足（另一種有足夠富余或可通過簡單內部改造實現），新增配電箱只需引接一次下電或者二次下電的一種，如下圖所示：優點：對開關電源柜改動較小，保持其內部原有供電路由總體情況，相對安全。缺點：現有機柜內熔絲、空開間隙均不大，在其間隙內加空開或熔絲難度較大，可增加的數量有限，且需要帶電作業。b.在機柜內新增一行熔絲/空開位，這種情況適用于開關電源柜內直流分配單位內有較大空間且原有熔絲/空開位空間不足的情況，如下圖：優點：擴容空間大，一、二次下電按需擴容缺點：需現有富余熔絲、空開或需進行割接，若后期另外一次下電不足，難以改造。b.現有開關電源一、二次下電均需擴容，這種情況新增配電箱有兩種連接方式，具體如下：方式一：分別從開關電源柜內現有的一次下電和二次下電進行引接。如下圖優點：擴容空間大，一、二次下電均可按照遠期考慮，后期改動小。缺點：需現有富余熔絲、空開或需進行割接。方式二：從現有開關電源柜直流配電單元內的總匯流銅條（為經過一次下電、二次下電繼電器前）上引接，通過在新增配電箱內視需求單獨設置一、二次下電，具體如下圖：優點：擴容空間大，不需要現有熔絲資源，一、二次下電均可按照遠期考慮，后期改動小，且可根據新增設備安全等級靈活設置配電箱內的繼電器，可設置不同于原配電柜的一、二次下電電壓。缺點：需帶電操作。

2、總結

根據前面分析，現有基站的開關電源如果容量有足夠擴容空間，但直流配電單元的配電端子不足的情況下，可采取各種各樣的方式進行開關電源柜的擴容改造。在工程建設中可根據具體情況靈活選取，但考慮到工程安全性及最大程度利用開關電源柜整流容量資源的前提下，我們應盡量選擇新增配電箱的方案，避免大量的帶電作業，減小改造難度。而在新增配電箱方案中我們建議選擇從現有開關電源柜直流配電單元內的總匯流銅條上引接，在新增配電箱內通過內置繼電器達到新的一、二次下電方案，這樣可以區別對待新增設備和原有設備，也可通過后續割接改造實現大于二次下電的多次下電。在最高保障傳輸設備用電等級的情況下可進一步區別主設備重要性實現多次下電。如考慮LTE設備主要為無線數據業務，重要性一般低于傳統2G/3G設備，可將其作為最高電壓下電設備，2G/3G設備作為次高電壓下電設備，傳輸設備作為最低電壓下電設備，形成三次下電。這樣還可以降低新增LTE設備對其它配套（如蓄電池）的需求，節約建設成本還可為節能減排做貢獻。

作者：夏有林方曉明單位：江西省郵電規劃設計院有限公司