摘要:本文介紹了直流遠供電源系統(tǒng)的組成和應(yīng)用場合,介紹了直流遠程供電的具體應(yīng)用方案。
關(guān)鍵詞:直流遠程供電 通信設(shè)備 局端設(shè)備 遠端設(shè)備
1概述
隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展演進和通信全業(yè)務(wù)的展開,室內(nèi)外分布系統(tǒng)、WLAN、PON等已成為通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋和接入網(wǎng)的主要建設(shè)方式,主要以BBU+RRU、FTTX、WIFI組網(wǎng)方式的建站模式廣泛應(yīng)用。在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,各室內(nèi)外型設(shè)備及各種不同應(yīng)用場景(如:城市中心區(qū)域、偏遠地區(qū)、商務(wù)樓信號覆蓋、高校宿舍信號覆蓋、鐵路和道路沿線覆蓋),存在著部分場所因場地空間所限或部分站點無交流電(或不穩(wěn)定) ,直接影響基站的選址開通;現(xiàn)有小型電源存在電池被盜現(xiàn)象;小型UPS供電,電池壽命很難保證,損壞率較高;分散式供電設(shè)備多,維護量大等問題。
2 直流遠供電源系統(tǒng)組成
直流遠程供電系統(tǒng),主要包括提供通信設(shè)備正常運行的直流電源系統(tǒng)及饋電線路,由局端直流遠供電源、遠端降壓適配器單元或電源分配箱等組成。
⑴ 局端設(shè)備:直流遠供電源
直流遠供電源系統(tǒng),主要由DC-DC升壓模塊、監(jiān)控模塊、輸入輸出配電單元、偵測保護單元等組成。系統(tǒng)有嵌入式、壁掛式以及與48VDC電源集成一體化柜式等結(jié)構(gòu)。輸入電壓為-48VDC,輸出為280VDC或380VDC,具有輸入輸出電壓偵測、單個模塊輸出電流、工作狀態(tài)偵測、輸出分路熔斷偵測、防雷器狀態(tài)偵測、強電入侵、漏電流保護、遠程監(jiān)測控制等功能。
⑵ 遠端設(shè)備
遠端設(shè)備主要由電源分配箱和降壓適配器等組成。在遠端有多個設(shè)備時,電源分配箱用于分路配電和保護及防雷的作用。遠端通信設(shè)備(如:RRU)為48VDC供電時,采用遠端降壓適配器,其輸入電壓為225VDC~440VDC,輸出為48VDC,遠端通信設(shè)備(如:網(wǎng)絡(luò)交換機)為220VAC供電時,則用280VDC直接供電。
3 直流遠程供電的應(yīng)用范圍
遠程供電方案適于為通信網(wǎng)絡(luò)中各種低功耗設(shè)備、室外型設(shè)備和特殊應(yīng)用場景設(shè)備提供電力,如網(wǎng)絡(luò)末梢位置分散的小(微)型通信設(shè)備,如:2G/3G的RRU拉遠基站、室內(nèi)分布系統(tǒng),高鐵沿線帶狀覆蓋基站、WLAN網(wǎng)絡(luò)的接入交換機及AP設(shè)備、小區(qū)樓宇接入網(wǎng)GPON的遠端ONU設(shè)備,以及一些不易解決交流供電等各種特殊場景。
遠供電源可適用的設(shè)備,如2G/3G:BBU、RRU、直放站、干線放大器, WLAN:樓道交換機、AP設(shè)備,GPON:ONU單元,其他各種低功耗網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。
一般主要的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)有:鏈形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)。但從建設(shè)成本、可靠穩(wěn)定性等多方面均衡分析,一般以鏈式組網(wǎng)為主要建設(shè)模式,部分特殊站點可采用星形或環(huán)形組網(wǎng)模式。
4 直流遠程供電的應(yīng)用方案
⑴ - 48VDC升壓至直流280VDC(或380VDC)遠供方式
① 在中心基站內(nèi)增加一套直流遠供電源(如基站內(nèi)如有19英寸機柜的空余位置可以選擇嵌入式遠供電源,反之可以采用壁掛式的直流遠供電源系統(tǒng)),利用已有的直流-48VDC通信電源,經(jīng)局端遠供電源設(shè)備升壓為直流280VDC (可調(diào)范圍240VDC~380VDC)傳送至遠端,遠端設(shè)備如需要48VDC直流電輸入時,可選遠端降壓適配電源(帶輸入輸出防雷),降壓至-48VDC,為遠端通信設(shè)備供電(如RRU),保證遠端設(shè)備的正常運行。參見圖1。
圖1直流遠供電源典型供電方案
② 遠端設(shè)備為220VAC供電型式,可以直接采用280VDC遠供電源輸入,在輸入前可增加輸入防雷配電箱,然后再為遠端通信設(shè)備供電(如WLAN),保證遠端設(shè)備的正常運行。 參見圖2。
C. 如AC220V與DC48V的遠端通信設(shè)備共同存在時,可以增加一個遠端降壓適配器給48V通信設(shè)備供電。
圖2遠端站點直接采用280VDC遠供方案
③ 如220VAC與48VDC的遠端通信設(shè)備共同存在時,可以增加一個遠端降壓適配器給48VDC通信設(shè)備供電。參見圖3。
圖3遠端站點增加降壓適配器供電方案
④如果遠端有多個設(shè)備時,可以根據(jù)現(xiàn)場情況在遠端增加一個電源分配箱,從局端過來的復(fù)合光釬或?qū)S秒娎|,拉到遠端后先進入電源分配箱,再由分配箱分別接入遠端的各個設(shè)備(如WLAN)進行直接供電(為安裝維護、成本等考慮,遠端設(shè)備建議選用交流220VAC供電輸入的設(shè)備機型,支持高壓直流輸入)。如遠端設(shè)備為只支持48VDC輸入時,需在通信設(shè)備(如RRU)前端增加遠端降壓適配器,從而保證通信正常運行。參見圖4。
圖4遠端站點增加電源分配箱方案
在中心基站內(nèi)增加一套直流遠供電源,升壓為直流280VDC傳送至遠端,遠端設(shè)備端如有交流電時,可以在遠端設(shè)備前端增加一個雙路電源切換箱。當(dāng)遠端當(dāng)?shù)赜惺须姇r,可以采用交流直接供電,當(dāng)市電出現(xiàn)異常時自動切換到280VDC遠供電源供電,在切換過程中確保遠端設(shè)備不間斷工作,從而達到節(jié)能的效果。如遠端設(shè)備為只支持48VDC直流電輸入時,可在電源切換箱后端增加遠端降壓適配電源降壓至-48VDC,為遠端通信設(shè)備供電,保證遠端設(shè)備的正常運行。參見圖5。
圖 5 遠端站點增加雙路電源切換箱方案
⑵ 新建站(網(wǎng)點)280V直流遠供及近端-48V供電方式
中心基站內(nèi)新建局端組合電源系統(tǒng),可以采用由-48VDC電源與280VDC遠供電源集成在一個機柜中,2種系統(tǒng)可以采取由同一個監(jiān)控模塊進行偵測控制、同時可以納入集中監(jiān)控上傳至監(jiān)控中心。其他的如-48VDC蓄電池組、配電及防雷單元與傳統(tǒng)的電源一致,系統(tǒng)輸入為220V/380V交流市電,輸出為-48VDC和280VDC (可調(diào)范圍:240VDC~380VDC)兩組直流電源。其中48VDC電源可以給電池和近端的48VDC通信設(shè)備進行供電,280VDC系統(tǒng)輸出通過復(fù)合光釬或?qū)S秒娎|拉至遠端,給遠端的通信設(shè)備供電。當(dāng)局端市電停電時,由48VDC電池組直接給負載供電和280VDC遠供系統(tǒng)進行供電,從而保證近端遠端的通信設(shè)備正常運行。參見圖6。
圖6新建站(網(wǎng)點)近端48V供電及遠端280V直流遠供方案
5 遠供電源應(yīng)用要素
在規(guī)劃確認遠程供電應(yīng)用前,應(yīng)對現(xiàn)場進行勘察,同時必須考慮每條遠供線路上遠端站點數(shù)量總功耗計算等。遠供電源應(yīng)用需要先考慮以下幾點要素。
⑴ 負載功耗
須根據(jù)設(shè)備負載功耗(峰値)并考慮一定的冗余度,換算出最大安全工作電流及正常工作電壓波動范圍,以確定遠供設(shè)備功率配置。為保證遠供設(shè)備的安全、可靠運行,局端設(shè)備每端(套)遠程供電設(shè)備的模塊配置數(shù)量須采用N+1冗余方式,遠端設(shè)備須根據(jù)其應(yīng)用場合環(huán)境等冗余供電容量。
⑵ 傳輸距離
由局端設(shè)備(供電網(wǎng)點)至遠端設(shè)備負載之間的距離,它決定傳輸線纜的壓降及功率衰減等,決定傳輸線纜的技術(shù)規(guī)格。
⑶ 傳輸線纜程式、線質(zhì)、線徑選擇
傳輸線纜程式(復(fù)合纜、專用纜)、線質(zhì)(電阻率)、線徑(截面積)選擇,須嚴格按照相關(guān)《技術(shù)規(guī)范》標準,科學(xué)嚴謹計算傳輸線纜的電阻値、安全電流、壓降等技術(shù)數(shù)據(jù),綜合各種因素確定傳輸線纜技術(shù)規(guī)格。
⑷ 局端48VDC通信電源設(shè)備的容量,及電池后備時間
需要計算目前的實際需求容量,加上準備增加的遠供電源的實際容量,考慮是否需要對原先的48VDC電源設(shè)備進行擴容,及電池是否滿足增加遠供設(shè)備后的后備時間。
6 結(jié)語
直流遠供電源系統(tǒng)的應(yīng)用,將進一步保障通信設(shè)備正常運行,更好地解決各種不同應(yīng)用特殊場景的供電問題,提高和優(yōu)化電源設(shè)備運行效率,降低建設(shè)與維護成本,保障各類通信設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定的供電。