5G网络基站电源配套改造方案探析

2019-11-27唐连雷王海龙

通信电源技术 2019年11期

关键词：制冷量配电箱存量

唐连雷，王海龙

（吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林长春 130012）

0 引言

5G建设将导致基站功耗大幅增加，站点最大典型功耗可达30 kW以上，平均功耗在20 kW以上，对现网存量站提出了挑战，在建设中需结合电源配套的配置情况给出相应的改造思路和方案。

1 改造方案

1.1 外市电改造

外市电的容量需求需考虑机房内设备功耗、电池充电功率、空调及照明功耗等[1]。目前，常规存量站的市电容量在10～20 kVA，而5G系统需求10 kVA市电。当市电冗余量不能满足5G新增的功耗需求时，可考虑如下改造：

（1）变压器容量满足需求、引接线径小于4×25 mm2（铝缆）时，需更换电缆；

（2）接火点为单相，必须改造为三相电；

（3）在住宅小区等原采用配电箱引接的地方，需改为变压器引接；

（4）引接线满足需求、设备变压器容量超负荷时，需新建一路外市电，同时新增交流配电箱及开关电源系统；

（5）原有接火点、引接线径均不满足需求，需新建一路外市电及配套电源，采用两套供电系统供电。

1.2 交流配电箱改造

目前，常规存量站的交流配电箱容量为63 A或100 A，而5G系统交流负荷需求为10～15 A[2]，建议交流配电箱容量不小于100 A，存量站不满足此条件的需更换。

1.3 组合开关电源改造

目前，常规存量站的组合开关电源机架容量为300 A或600 A，而5G系统直流负荷需求为150 A（含充电电流）。原有组合开关电源容量或端子配置不足时，可考虑如下改造：

（1）若扩容后可满足需求，可采用扩容整流模块的方案，需注意扩容模块必须与原有模块保持一致；

（2）若需新增的整流模块停产，则考虑替换或新增开关电源；

（3）若扩容后无法满足需求，则考虑替换或新增开关电源；

（4）组合开关电源容量满足而剩余端子不足时，则考虑新增直流配电箱。

1.4 蓄电池改造

目前，常规存量站的蓄电池容量为300～600 Ah，而5G系统电池需求为400～500 Ah，原有蓄电池容量配置不足时，可考虑如下改造：

（1）有扩容空间时，考虑直接扩容，需注意核实承重是否满足；

（2）室内场景无扩容空间，考虑更换更大容量的蓄电池；

（3）室外场景无扩容空间，考虑新增室外柜和蓄电池；

（4）对于机房空间紧张的站点，可考虑直接将现有铅酸电池替换为梯次电池，一般梯次电池是同等面积、同等重量铅酸电池容量的1.5～2.0倍。

1.5 机房空调改造

目前，常规存量站的机房空调为3P，而5G系统制冷量需求为1.5 kW。为保证5G和传输等设备运行的稳定性，机房内温度需保持在5～30 ℃[3]。在选取机房空调改造方案时，首先根据热负荷计算公式确定机房空调总制冷量需求，然后根据制冷量总需求和各类型空调制冷量初步确定空调配置需求，最后在已有空调的基础上确定改造方案。当已有空调不满足时，需结合安装空间的限制，考虑新增空调还是替换已有空调的改造方案。

2 案例

某通信基站现有建设方式为租赁机房和楼面抱杆，机房面积20 m2，有2G、3G和4G网络，现新增5G网络，增加设备为1个CU/DU（1 500 W/个）和3个AAU（1 200 W/个）。外市电容量为20 kW，市电引入线径为4×16 mm2的铜缆，交流引入开关为63 A，组合开关电源为满配600 A、现配150 A，蓄电池组为2组300 Ah，无线后备时间2 h，传输设备直流功耗0.5 kW，传输后备时间10 h，空调为1台5P，总制冷量为12.5 kW，现有负荷为26 A，照明功耗500 W，其他耗电300 W。此次新建5G网络需对该机房的配套电源整改如下所述。