分布系统集中式直流高压远供保障试点项目解决方案.docx
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分布系统集中式直流高压远供保障试点项目解决方案
四川移动成都城南科技广场分布系统项目集中式直流高压远供解决方案
工程编号：
建设单位：
中国移动集团公司四川分公司
施工单位：
浙江鼎联科通信技术有限公司
二〇一〇年六月
工程勘测记录表
工程站点名称
城南科技广场
联系人及电话
勘测人
邬靖坤
勘测时间
2010-8-27
工程站点地址
成都高新区天府新寓五幢、六幢
覆盖区域设备规模描述
本区域共计台拉远设备，由于本次工程为试点项目，我方只对五幢的负一楼、六楼及楼的设备进行电源远供改造。
信源情况描述
机房在五幢的负二楼的地下车库，机房采用北京动力源的开关电源系统，用户由于项目在开关电源旁安装了一台艾默生的转换电源，内部空余、空气开关。
已安装系统
艾默生电源转换柜目前只接入设备一台。
站点描述
大楼
概况
五幢负一楼
五幢楼（顺丰快递公司内）
五幢楼
主设备安装位置
强电井
强电井
强电井
主设备型号
华为
华为
华为
设备用电功率
（峰值）
（峰值）
（峰值）
主设备是否支持直接受电
支持
支持
支持
主设备供电路由物理拓扑结构
总线级联方式
机房拉线到负一楼
总线级联方式
负一楼复接后拉线到楼
总线级联方式；
楼复接后拉线到楼
供电线缆区间距离
米
米
米
供电线缆类型
*通信专用铜芯电缆
*通信专用铜芯电缆
*通信专用铜芯电缆
安装要求
设备安装方式
壁挂方式，靠近设备安装；
线缆敷设方式
架空敷设，与光缆同路由；由于每个设备目前安装位置没有完全确定，需要在现场线缆两端预留均预留米线作为余量；
安装工程界面
试点项目为交钥匙工程
用户其它要求
、华为公司产品经理要求试用交流电，建议我方在远端进行逆变。
主要防止后期设备故障的责任。
、设备要求尽快安装和施工，在月份前完成所有设备测试。
、业主需要我方在施工进场前办理施工手续，例如施工图纸，移动的相关合同等前期准备工作。
、施工路由本次采用在强电井内进行施工，所有线缆在负二楼平面布线中需要外加套管，各强电井内附加走线槽。
勘测人员签字确认
监理签字确认
、项目背景介绍
、设计依据
、设计方案介绍
集中式直流高压远供系统原理
集中式直流高压远供解决方案覆盖范围
集中式直流高压远供电源系统设备配置
集中式直流高压远供电源系统设备取电方式
、设计方案分析
集中式直流高压远供解决方案优势
集中式直流高压远供局端电源设备容量配置分析
集中式直流高压远供传输线缆型号及线径分析
集中式直流高压远供系统安全保护分析
集中式直流高压远供设备防雷保护分析
、主要设备性能指标
集中式直流高压远供局端电源设备
设备照片
集中式高压直流远供远端逆变电源（可选件）
、工程费用说明
工程规模及设备配置清单
集中式直流高压远供电源系统与传统供电保障方案比较分析
一、项目背景介绍
为了提高四川移动移动网络建设室内分布系统在城南可以广场深度覆盖类项目场景中的电源保障能力，提高电源运行维护效率，降低运行成本，改进原有的传统就近供电模式的局限性，远程高压直流集中供电方式是工程中应优先选择的建设方式。
本次四川移动成都城南科技广场室内分布系统覆盖项目工程通信设备采用方式进行组网。
其中需要进行直流高压远供保障的通信设备为：
华为型设备。
具体安装情况如下：
五幢：
负二楼室分信源机房、负一楼强电井、楼强电井、楼强电井
六幢：
一楼弱电间、楼弱电井、楼弱电井
本次试点项目考虑到工程的工期，同时六幢的布线路由不明确，高压直流远供改造只涉及到五幢的台拉远设备。
二、设计依据
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本设计依据。
信息技术设备的安全
信息技术设备的无线电骚扰限制
信息技术设备的安全
电信交换设备过电压过电流防护技术要求及试验方法
通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法
通信局（站）接地设计暂行技术规定
《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求》
通信设备用直流远供电源系统
《通信线路和通信设备的防雷手册》
《基站直流高压远程供电技术规范》（中国移动）
三、设计方案介绍
集中式直流高压远供系统原理
以期利用五幢的负二楼停车场的室分信源基站作为中心，将该中心基站的北京动力源开关电源旁边的艾默生转换电源的－通信电源作为拉远设备的电源基础，通过直流升压输电方式（额定电压等级为），采用直流悬浮供电技术将中心基站电源送至各个拉远设备处进行供电保障系统，解决拉远设备就近取电困难、市电停电频繁、电网波动过大、室分拉远无后备供电保障等问题，进一步提升通信电源后备保障能力。
系统原理图详见附图－系统原理图
集中式直流高压远供解决方案覆盖范围
本次在城南科技广场－高压直流远供电源改造项目根据现场实际情况我司安排负责五幢的台拉远华为设备改造；整个电源输出拓扑结构采用总线级联的方式，电源供电线缆采用*通信专用铜芯电力电缆，在负二楼水平布线中沿光纤路由同步架空敷设，外加保护套管；在大楼垂直布线中通过强电井进行电缆敷设。
布线路由情况详见附图－施工示意意图；
－负二楼无线机房平面图纸
楼层布线平面图纸，详见室分项目平面布线图
集中式直流高压远供电源系统设备配置
●集中式直流高压远供电源系统传输导线配置
综合考虑工程投资、防盗等因素，推荐供电导线材料使用铝材，本次四川移动成都城南科技广场试点项目中设计采用规格为*通信专用铜芯电力电缆；线缆长度共计采用米（考虑到施工过程中线缆转弯和损耗）；负二楼的水平布线过程中采用外加管护套方式，大楼的负一楼到楼的垂直布线过程中直接走用户的强电井桥架内施工。
●集中式直流高压远供电源系统局端设备容量配置
根据所接入的负载情况，共计台华为设备，合计功率及线路损耗；同时考虑到幢未接入的台设备，根据通信电源配置要求的冗余备份结构，本次四川移动洪田新村远供项目中设计采用设备台，安装在负二楼的室分机房内，采用壁挂安装方式。
●集中式直流高压远供电源设备远端辅助设备配置
远端通信设备现场，考虑到远供电源线缆同一建筑室内敷设，本次设计不需要增加防雷设备；应华为公司的要求，我方在本次试点项目中拟在远供电缆进入每台加装专用的远端逆变电源。
在该电源内部家装高压直流专用空气开关，便于现场维护。
集中式直流高压远供电源系统设备取电方式
本次四川移动成都城南科技广场室分分布式网络远供保障项目中，集中式直流高压远供设备取电只有处，即在负二楼室分机房内取－开关电源设备，具体设计如下：
根据局端电源最大的工作电流，其在市电停电后直流系统输出最低电压时集中式直流高压远供局端电源最大输入电流为；故设计在机房开关电源直流配电屏中的一次下电端口上占用一个的熔断器或直流空气开关；
集中式直流高压远供局端电源到开关电源直流配电屏的供电电流根据电流和线缆距离（米）计算，可以采用线径为*的铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘软线（根，分别为红色和蓝色）。
局端电源接地电缆采用*的黄绿铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘软线（根据机房实际情况，设计为米）。
四、设计方案分析
集中式直流高压远供解决方案优势
Ø解决就近取电无后备电源保障，提高系统电源的可靠性。
保障等级以机房保证一致，提高网络质量。
Ø供电距离得到有效延伸，满足快速建站要求
Ø降低对机房面积的要求，减轻工程建设前期协调难度
Ø便于集中建设、集中管理、集中监控、集中维护
Ø系统电源转换效率提高，达到了节能减排的目标
Ø有效节约工程建设成本和运行维护成本
Ø解决市电取电难的问题，节省电费结算的工作量
Ø采用直流悬浮传输技术和专业的防雷保护等级外，同时实现开路保护、短路保护、漏电保护、设备输入欠压、设备输出过载、输出安全保护、强电入侵等全面的安全保护功能，保护响应时间为≤。
集中式直流高压远供局端电源设备容量配置分析
集中式直流高压远供局端电源设备配置依据如下：
主设备功率为
远端最低输入电压（该电压根据实际情况进行确定）
则远端最大输入电流
则局端到远端线路最大传输电流为
局端到远端线路环阻为
则线路损耗功率×
综上：
局端所需最小功率为：
在本次四川移动试点项目中主设备总功率为，传输媒介采用铜芯通信专用电缆，线缆的线路环阻为欧姆，线路损耗设计为：
；
本次项目设计中采用集中式直流高压远供局端电源设备套，该设备单个模块额定输出功率为，共计个模块采用冗余备份结构，设备最大输出功率共计，完全满足设备的供电要求。
集中式直流高压远供传输线缆型号及线径分析
线径选择的依据和模式如，本次采用设计的线缆为*铜芯户外电缆。
）直流远供电路拓扑图如下图表示：
）根据上述模式可以得出下列电压设计表格
集中式直流高压远供局端电压额定输出；
序号
安装位置
传输距离
设备端电压（）
线路压降（）
负一楼强电井
六楼强电井
楼强电井
根据华为设备的电源模块受电范围：
～，满足设备的要求并实现节能减排的目的；本次项目中考虑到华为厂家提出的供电要求，在远端增加逆变设备。
集中式直流高压远供系统安全保护分析
1）直流悬浮传输技术
输出的直流高压对地处于悬浮状态，人接触任何一个极性无触电的感觉。
2）开路保护
当传输回路（正极或负极电缆）部分或全部被破坏时，系统切断高压输出，输出线路检测电压≤，线路无高压，保护时间≤，维护人员触电几率很小。
3）短路保护
当传输回路中，某处电缆的正极与负极短接时，系统切断高压输出，输出线路检测电压≤，线路无高压，保护时间≤，可防止线缆过热。
4）漏电保护
当远供回路任何一处对地绝缘阻抗下降，产生对地电流时（≥），系统应切断局端高压输出，输出线路检测电压≤，保护时间≤，维护人员无触电的可能。
6）具有输入过压、欠压保护功能，保护时间≤。
7）具有输出过压保护功能，保护时间≤。
8）具有输出过载保护功能，保护时间≤。
9）强电入侵保护
当系统检测到，有市电与远供传输线路产生搭接时，系统应切断局端高压输出，局端应输出线路检测电压≤，保护时间≤，可防止高压引入到机房和远端通讯设备。
集中式直流高压远供设备防雷保护分析
局端输出端、远端输入端具有独立的防雷、防浪涌功能，防雷等级可承受：
， 模拟雷击次以上，可大大降低雷电和浪涌引入破坏户外或机房内通讯设备的可能性。
五、主要设备性能指标
集中式直流高压远供局端电源设备
局端技术指标
名称
指标要求
模块系列
模块系列
单模块功率
最大功率模块冗余要求
局端输入电压
～
～
局端最大输入电流
≤
≤63A
局端最大输入功率
≤
≤
局端输出电压
～，连续可调
～，连续可调
局端输出功率
≤
≤
局端输出电流
≤
≤
局端转换效率
≥
≥
局端输出纹波
≤
≤
局端输出过压
保护电压：
，
时间≤
保护电压：
，
时间≤
局端输出过流点
≤
≤10A
系统漏电保护
≥（），＜
≥（），＜
强电入侵保护
当市电搭接在传输线路上，输出关断，保护时间≤
防雷保护
局端直流输出端：
能承受模拟雷击电流波形，幅值为的冲击次
工作环境指标
局端工作温度
-20℃～55℃
局端湿度要求
≤
局端大气压力
～
设备照片
集中式高压直流远供远端逆变电源（可选件）
六、工程费用说明
工程规模及设备配置清单
产品名称
型号
单位
数量
备注
一、基本项
、局站中心设备
自产硬件
局端设备
台
系统输出功率高压直流输出，单模块，并机冗余结构，系统最大支持个模块，共计输出功率。
含防雷单元，输入配电单元，监测控制系统（带监控功能）
局端空气开关设备
个
一路预留，便于后期扩容。
局站硬件设备辅材
远供局电源接入电缆
*（红）
米
远供局电源接入电缆
*（黑）
米
铜接线鼻子
个
远供局电源接地电缆
*（黄绿）
米
远供电源局端机架
壁挂机柜
个
、远端配置（可选配置）
远端逆变转换电源
台
内部含防雷模块、光纤法兰盘、直流高压空气开关和交直流电压切换模块（附安装辅材支架、镙栓）
远端电源转换模块
台
路高压输入，路输出；
远端局站现场设备辅材
远供局电源接入电缆
*铜芯通信专用电力电缆（室内型）
米
实际使用米，考虑到工程损耗做的预留
线管
米
线管直接头
个
波纹管
米
扎带
包
绝缘胶带
红
卷
绝缘胶带
黑
卷
绝缘胶带
黄绿
卷
线缆标签
个
二、系统安装调试费用
机柜安装
机柜固定
台
含标签、安装设备镙栓及胶带、扎带等辅材
局端设备安装
设备固定，机房内部线缆布放，设备调试
端
含标签、安装设备镙栓及胶带、扎带等辅材
远端逆变电源设备安装
设备固定，跳接线缆布放，设备调试
端
含标签、安装设备镙栓及胶带、扎带等辅材；不含户外电缆敷设费用
线缆布放
米
含米管护套、固定，跨楼层布线
集中式直流高压远供电源系统与传统供电保障方案比较分析
传统设备解决方案
项目名称
近取市电
取市电一体化电源（）
近取市电一体化开关电源（－）
机房建设或电源设备安装场地租赁投资
不需要
需要（根据实际情况进行计算）
需要（根据实际情况进行计算）
市电开户费用
需要（大约元）
需要（大约元）
需要（大约元）
电源设备投入
不需要
需要（大约元）
需要（大约元）
电源后备保障
无
需要
需要
电源维护
主要电费交纳工作；
需要（大约元年、台）
需要（大约元年、台）
高压直流远供系统与一体化电源解决方案比较
●远供电源与成本比较
从上述直流远供系统与传统的一体化电源解决方案进行比较，直流远供的投资成本大约在元左右，具有非常大的投资经济性。
●设备运行管理成本比较
设备供电分散，设备运行维护成本较高；远供电源设备采用集中式供电方式，运行维护成本较低。
●远供电源与能耗比较
设备效率为～，远供电源设备的效率不低于；
●远供电源与可靠性比较
设备故障率较高，系统不具备冗余备份功能，故障维修过程中会导致通信负载中断的现象；远供电源设备具有冗余备份结构，电源模块具备热插拔功能，大大提高了设备在维护过程中的可靠性；
●投资收益比总结
远供电源设备较设备，可靠性大大提高，实现了集中维护和集中管理，节约了建设成本和后期大量的维护成本，系统电源转换效率提高，达到了节能减排的目的。
高压直流远供系统与一体化开关电源解决方案比较
●远供电源与一体化开关电源设备成本投资比较
从上述直流远供系统与传统的一体化开关电源解决方案进行比较直流远供的投资成本具有非常大的经济性。
同时降低工程需要机房环境要求成本和市电开户工作量，提高了工程进度。
●设备运行管理成本比较
一体化开关电源设备供电分散，设备运行维护成本较高；远供电源设备采用集中式供电方式，运行维护成本较低。
●投资收益比总结
远供电源设备较一体化开关电源设备，在可靠性、效率基本一致的情况下，大大提高了电源供电覆盖范围（一体化开关电源供电距离约米，远供供电距离范围～米），同时实现了集中维护和集中管理，节约了建设成本和后期大量的维护成本。
综合上述分析，从建设成本和运营成本来看，市电集中供电成本最低，但没有后备电保障，不能保证小时通信畅通；并且在大楼内布放较多的市电电缆，市电集中供电也无各种触电保护措施；同时市电就近取电的协调工作量比较大，加大到整个工程项目工程难度；而直流远供虽然比市电集中供电增加了一些成本，但是该方案既有后备电保障，也可以通过远供电源系统的各种保护，来保证用电的安全，减少工程量实现快速建站的目标。
集中式直流高压远供，比直流分散供电、采用集中式供电在建设成本和运营成本都要低很多，可大大并且减轻后期运营维护的压力。
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