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第三章 移动通信基站电源系统设计方案选择、论证
3.1 交流供电系统，
向移动通信基站供应并分配安全、优质、可靠、稳定的交流电源，保证基站开关电源、空调、照明等交流负荷正常稳定工作，目前有以下两种实用方案：
3.1.1低压供电方案论证
低压供电方案，交流供电系统主要有交流引入线缆、磁插保险、主空气保护路断路开关、用电计量表、市电油机电源供电转换箱、稳压器、交流供、配电箱等部分构成。这种方案在城区基站目前采用较多。
其中瓷插保险是为了防止基站设备因安全、故障隐患原因造成的长时间超负荷运行而设立的，可以在基站设备长时间超负荷运行达到一定时限后切断交流电源供给，以提示维护人员对基站设备进行检测，排除故障隐患，确保基站设备的良好、安全运行状态；主空气保护路断路开关是为了防止基站设备因安全、故障、操作原因造成的交流供电回路短路，以保护基站设备以及操作人员的安全；市电油机供电电源转换箱的设立，是为了在供电部门交流供电因线路施工、检修停电，由油机供电时的接入、转换装置。
交流供、配电箱承担基站机房流电源的引入汇总及分配工作，主要配备有助交流引入空开（带漏电保护功能）、连接线排、支路输出空开（包括三极空开：供给开关电源、空调等三相负载；单极空开：供给照明等单相负载）、接地铜排、接零铜排等部分。
在一般情况下，城区供电线路、设备性能良好，质量是可以得到保证的，但需要关注的是冬夏季节气候、气温异常时，社会居民开启空调，用电负荷急剧上升，造成供电部门供、配电设备超负荷运行，电压波动大，供电质量下滑。交流供电电压偏低时，实测交流相电压可达到156VAC。
在电压偏低时，基站设备负载电流显著上升，根据实际测量比较，在冬夏季节气候、气温异常时，社会居民由于开启空调，用电负荷急剧上升，造成供电部门供、配电设备超负荷运行，电压波动大，供电质量下滑。交流供电电压偏低时，实测交流相电压可达到156VAC时，比正常电压工作负载电流增加70％以上，市电引入熔丝保险熔断、空气开关烧蚀，很容易导致交流供电缺相、中断。另外，根据空调厂家提供的数据，空调正常工作电压为220+15％VAC到220－10％VAC，在此限度外电压范围内，将不
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能正常工作，甚至会导致空调压缩机主绕组线圈发热上升，绝缘性能下降，出现短路起火损坏；开关电源虽然承受电压范围较宽，但当交流输入电压低于167VAC时，只能半功率运行，而且极易产生整流模块内部发热严重，甚至会造成整流模块高温，板块融化起火。因此，基站空调在这种电压下将保护停机，而开关电源设备也只能半负荷运行，将导致基站机房温度迅速超过基站设备容忍极限，基站设备在这种环境下工作是不稳定的，严重时造成设备故障损坏，甚至引发火灾。
我们在实际维护过程中这种环境下的开关电源整流模块烧毁，设备摸件损坏退出服务的情况，如2006年5月31日阜南城西基站，2006年5月24日太和双钟基站就是因为电压过低导致开关电源模块全部起火损毁，基站设备退出服务，幸亏当地维护人员扑救及时，才没有酿成火灾；而且根据我们实际统计分析，得出空调故障损毁率的移动通信基站也与移动通信所在地区供电电压波动程度、供电电压波动频率的统计基本正比吻合的结论。下面是安徽省阜阳市区范围，2000到2005年度，冬夏季节气候、气温异常日天数统计：
4035302520151050-10度以下30度以上2000年2001年2002年2003年2004年2005年
据此统计可以看出，异常气温天数具有季节性正态分布。在这种异常气温出现时，社会、居民由于开启空调，用电负荷急剧上升，造成供电部门供、配电设备超负荷运行，电压波动大，供电质量下滑的情况是不容忽视的，稳压器的配置也是是必须的。
3.1.2 高压供电方案论证：
高压供电方案由变压器、交流引入线缆、磁插保险、主空气保护路断路开关、用电计量表、市电油机电源供电转换箱、稳压器、交流供、配电箱等部分构成。这种方案主要在
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农村移动通信基站，特别是偏远农村移动通信采用。
为什么在农村我们不赞成采用低压供电方案呢？其原因主要有以下几个方面： （1）因为农村、特别偏远乡村，公用变压器容量普遍偏小。一个村子，几十户人家，大多只配置一个20KVA容量的变压器，再我们实际工作中，没发现有配置容量超过30KVA的。本来，随着农民生活、文化水平的提高，不再满足单纯的家用照明了，基本上所有家庭都有了彩电、洗衣机、电风扇，条件好的家庭用上了家庭影院、音响、空调、冰箱，这样低的变压器配置容量满足他们在用电高峰时的需求都比较勉强，故障百出，频频跳闸，又怎么能有功率余量去给我们使用呢，当然，更不可能谈得上供电质量保障了。
（2）农村农民普遍安全用电意识薄弱，也可能是经济因素的影响，交流安全保护设备措施、设备，很难确保完备，甚至有些农村居民连瓷插保险的保险丝都用铝线代替，在实际电网运行中，经常出现因居民负荷安全保护功能原因，公用变压器漏电空开跳闸、高压保险熔丝熔断，导致交流供电中断。如果我们采用这种低压供电方案，与当地农村居民共同使用一个变压器，不可避免地因农村居民负荷的故障导致公用变压器较高频次跳闸、故障、损坏，从而导致我们移动通信基站频繁交流供电中断与供电质量下降劣化，设备故障率显著上升，使用寿命下降。
（3）目前农村移动通信基站选址困难且比较被动，很难就选得到理想的站址，一般都是农民废置不用的偏远空地，距离供电线路比较远，从交流线缆T接点到我们移动通信基站，一般都有200米以上的距离，甚至能达到600米以上。这么远的供电距离，供电线路压降是很大的。据我们实际测试，采用低压供电方案的移动通信基站在正常供电时段，有的交流供电电压就能低到210VAC以下，且三相电压严重不均衡，相电压压差个别站点能达到20VAC以上，这也是部分移动通信基站空调、开关电源、BTS模块故障率偏高的根本原因所在。
（4）农村移动基站，特别是农村通信基站，站点分散，交通不便。在我们阜阳，最远路程有70公里，平均下来也有30公里以上的路程。有些移动通信基站的最后几公里路程，根本就没有象样的路，碰到雨天车辆很难进去，去处理一次障碍，来回少说也要3个小时。这还是在我们平原，要是象六安、黄山那样的山区，故障率又高的话，就是再多的维护人员也不够维持的，人员成本、设备维护费用也不是增加一点半点能够解决的。采用高压供电方案，可有效减低因共用变压器农民不安全用电导致的故障性供电中断，降低应急发电、故障检修维护工作量，有效节约运维费用支出。
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（5）农村公用变压器大多由供电部门与当地群众合资兴建，一般按农电部门规定，不允许向其他设备负荷供电。采用低压供电方案，首先就存在协调问题，就是能够协调好，在维护运行中，一旦出现我们与群众用电相互影响，出现问题，就极易引起纠纷，造成当地群众对我们移动运营商的抵触、反感情绪，导致我们维护工作被动。例如，在实际工程实施过程中，我们就遇到公用变压器因故障损毁，群众对我们强加指责，硬说是我们移动通信基站用电导致变压器是、损坏，要求我们重新安装变压器，并赔偿损失。由于双方共用一个变压器，且农民人多势众，我们很难辩解清楚。虽经多次协调，最后只能妥协赔偿。造成了很坏的影响，我们在当地的业务开展、推广也受到了极大的影响。
（6）由于农电公用变压器大多建在农村居民住宅区地理位置中心，低压线路也以居民住宅为中心呈网络分布。采用低压供电方案，势必离与农村居民住宅很近，有时还要与农村居民区混杂建设，在基站基础施工、塔架安装、设备进入时就存在一个进出通道问题，极易引起矛盾纠纷，施工很不方便；安全也是一个很大的问题。
（7）在农村，由于迷信、愚昧的原因，再加上个别人员别有用心的煽风点火，认为移动通信基站发射塔影响风水，电池辐射有害健康，普遍存在对移动通信基站发射塔的恐惧和反感心理。我们在五里庙移动通信基站施工建设的过程中，当地居民借口道路是他们集资修建的，群聚阻挠，每进去一批材料设备，我们施工人员就被迫付一次过路费；其中一家居民借口铁塔影响风水，家里出现病人，要求进行医疗与所谓的精神伤害赔偿，造成该移动通信基站建设项目险些流产，最后不得不寻求110派警力帮助强制通行，还找了很多人协调，花了将近上万元才得以平息。虽然这些问题都可以通过协调、宣传在一定程度上暂时克服，但毕竟很被动，也给以后的运行维护留下麻烦，在当地造成了很坏的影响。
因此，无论从维护的角度出发，还是从节约、降低运行维护成本方面考虑，进而从业务开展推广着想，在农村我们都不赞成采用低压供电方案。 那么，采用高压方案又有什么好处呢？
（1）低压供电距离短，线路供电压降可以忽略不计，供电质量稳定、良好，设备故障率降低。根据我们实际统计分析，设备故障率比低压供电方案降低70％到80％，设备寿命，特别是蓄电池组、开关电源整流模块的运行寿命，可提高两倍以上。这就显著降低了维护人员的工作强度，很大程度上降低了移动通信基站维护、运行成本。而在整个移动通信网络的运行成本中，移动通信基站的运行维护成本占到60％以上。从这个角度考虑，采用高压供电方案，虽然工程投资稍微大了一点，但其产生的经济效益也更为可观。
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