CN108631311A - 一种通信基站的供电装置 - Google Patents

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王伟
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Abstract

本发明实施例提供一种通信基站的供电装置，涉及供电设备领域，本发明实施例能够针对通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，保证基站设备的供电安全。该供电装置包括：市电接入箱、三相电源线以及基站配电箱；三相电源线的一端通过市电接入箱连接市电三相电源，三相电源线的另一端通过基站配电箱为基站设备供电；其中，三相电源线中的每一根电源线，分别通过三个第一电涌保护器中不同的第一电涌保护器与接地排连接；其中第一电涌保护器的额定电压大于或等于10kV并且小于或等于35kV。本发明应用于通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，通信基站内的基站设备的接地端连接接地排的情况下，为通信基站供电的场景中。

Description

一种通信基站的供电装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信基站的供电装置。
背景技术
目前，随着通信基站的密集建设，通信基站的站址租赁成本越来越高。为了节省运营成本，可以将通信基站建设在高压输电线路塔的下方并利用高压输电线路塔来挂设天线，进而降低运营成本。但目前缺少针对通信基站与高压输电线路塔共址的通信基站供电装置，若采用传统的通信基站供电装置，则存在较大的安全隐患。因此需要设计一套基站供电装置，能够针对通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，保证基站设备的安全。
发明内容
本发明提供一种通信基站的供电装置，能够针对通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，保证基站设备的供电安全。
为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种通信基站的供电装置，其中所述通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，所述通信基站内的基站设备的接地端连接所述接地排，所述供电装置包括：市电接入箱、三相电源线以及基站配电箱；所述三相电源线的一端通过所述市电接入箱连接线电压为380V、相电压为220V的市电三相电源，所述三相电源线的另一端通过所述基站配电箱为所述基站设备供电；其中，所述基站配电箱中包括三个第一电涌保护器；所述三相电源线中的每一根电源线，分别通过三个所述第一电涌保护器中不同的第一电涌保护器与所述接地排连接；其中所述第一电涌保护器的额定电压大于或等于10kV并且小于或等于35kV。
在本发明中，考虑到在通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，进而当高压输电线路塔发生接地短路故障时，通过从高压输电线路塔流向接地网的故障电流会很大，可达10kA的数量级。此时由于通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，进而导致通信基站接地排处也会产生一个很大的工频过电压的电位升。基于上述情况，本发明中通过在通信基站的接地排与三相电源线之间分别连接一个电涌保护器的方法，使通信基站的电源端与接地排之间电压钳制在一个较低的电压值，进而保护基站内的设备不被过电压损坏。另外，考虑到在通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，高压输电线路一旦出现接地短路故障，其电流可达10kA的数量级，并且该故障电流的持续时长也较普通雷击的持续时长更长，因此本发明中在通信基站供电这种低压配电场景下，采用了中压系统所使用的额定电压在10kV-35kV之间的中压电涌保护器，进而防止电涌保护器被损坏的情况发生。
可选的，所述基站配电箱中还包括：隔离变压器；所述三相电源线通过所述隔离变压器为所述基站设备供电。
可选的，所述市电接入箱与基站配电箱之间的距离为30-60米。
可选的，所述三相电源线包括：中压不带金属护层的电力电缆。
可选的，所述三相电源线埋于地下。
可选的，所述市电接入箱还包括三个低压电涌保护器；所述市电三相电源中的每一根电源线还分别通过所述三个第二电涌保护器中不同的第二电涌保护器连接所述市电接入箱的保护地。
可选的，所述供电装置还包括：变压器、三个第三电涌保护器、三个第四电涌保护器；其中所述第三电涌保护器的额定电压大于或等于10kV并且小于或等于35kV；所述变压器的高压侧的三个端口分别连接高压电源的三相线，所述变压器的低压侧的三个端口分别连接所述市电接入箱并输出所述市电三相电源；所述变压器高压侧的三个端口分别通过所述三个第三电涌保护器与所述变压器的保护地连接；所述变压器低压侧的三个端口分别通过所述三个第四电涌保护器与所述变压器的保护地连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的实施例提供的一种高压输电线路塔故障电流的泄放过程示意图；
图2为本发明的实施例提供的一种供电装置的结构示意图；
图3为本发明的实施例提供的另一种供电装置的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的又一种供电装置的结构示意图；
图5为本发明的实施例提供的再一种供电装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例进行描述。
首先，对本发明涉及的技术术语进行说明：由于我国的电压等级基本有220V、380V、10kV、24kV、35kV、110kV、220kV、500kV、800kV、1000kV。因此通常按照电压等级的不同，将380V以下的电压称为低压、10kV至35kV之间的电压称为中压、110kV-500kV之间的电压称为高压、500kV及以上的电压称为超高压。本发明以下实施例中，除另有说明外，所称“低压”、“中压”、“高压”、“超高压”即为上述电压范围值。
以下对本发明的发明构思进行介绍：
本发明中，考虑到在通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，如图1所示，此时通信基站与高压输电线路塔共用同一接地网。进而当高压输电线路塔发生接地短路故障时，通过从高压输电线路塔流向接地网的故障电流会很大，可达10kA的数量级。此时由于通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，进而导致通信基站接地排处也会产生一个很大的工频过电压，并且该工频过电压的持续时间可能长达数秒时间。具体的，如图1中所示，若将通信基站的接地排与大地之间的电阻近似为10Ω，若从高压输电线路塔上泄出的故障电流为10kA，那么可以计算出此时在通信基站的接地排与大地之间的工频过电压U＝10Ω×10kA＝100KV。而在现有的通信基站的供电方案中，所用的低压系统的防浪涌保护方案，通常不具备泄放如此巨大的工频过电压的能力，进而可能直接导致电涌保护器起火以及站内设备因工频过电压损坏的问题。基于上述情况，本发明实施例中，通过在通信基站的接地排与三相电源线之间分别连接一个电涌保护器的方法，使通信基站电源端与接地排之间电压钳制在一个较低的电压值，进而保护基站内的设备不被过电压损坏。另外，考虑到在通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，高压输电线路一旦出现接地短路故障，其电流可达10kA的数量级，并且该故障电流的持续时长也较普通雷击的持续时长更长，因此本发明中在通信基站供电这种低压配电场景下，采用了中压系统所使用的额定电压在10kV-35kV之间的中压电涌保护器，进而防止电涌保护器被损坏的情况发生，从而有效保护基站设备的安全；而在基站遭受雷击时中压电涌保护器也能正常动作保护基站配电系统及站内设备的安全。
以下对本发明的具体实施例进行介绍：
基于上述发明构思，本发明实施例提供一种通信基站的供电装置，该供电装置应用于通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接的情况下，其中通信基站内的基站设备的接地端连接接地排。
如图2所示，该供电装置10具体包括：市电接入箱101、三相电源线102、基站配电箱103。具体的，如图2-3所示：
其中，三相电源线102的一端通过市电接入箱101连接市电三相电源。该市电三相电源的线电压为380V、相电压为220V。三相电源线102的另一端通过基站配电箱103为基站设备供电。
其中基站配电箱103中包括三个第一电涌保护器SPD1-1、SPD1-2、SPD1-3，其中第一电涌保护器的额定电压大于或等于10kV并且小于或等于35kV。
三相电源线102中的每一根电源线分别通过三个第一电涌保护器中不同的第一电涌保护器与接地排连接。如图3所示，三相电源线102的三根电源线L1、L2、L3分别通过SPD1-1、SPD1-2、SPD1-3连接至接地排。
需要说明的是，本发明实施例中所称电涌保护器表示一种具有浪涌保护功能的电路元件，对其封装形式本发明不作限制，例如，本发明实施例中的三个第一电涌保护器可以采用三个单独的单相电涌保护器来实现，也可以采用一个具有三相端口的三相电涌保护器来实现，对此本发明不作限制。同理，本发明对下文中的第二电涌保护器、第三电涌保护器、第四电涌保护器的封装形式亦不作限制，重复之处后续不再赘述。
另外，需要说明的是，本发明实施例中，通信基站的接地排可以如图3中所示设置在基站配电箱内，也可设置在通信基站的其他位置。在具体实施过程中本领域技术人员可根据实际需要选择接地排的位置，对此本发明不做限制。
本发明实施例中，通过在通信基站供电这种低压配电场景下，在三相电源线102中的每一根电源线与接地排之间跨接一个中压系统所使用的额定电压在10kV-35kV之间的中压电涌保护器，进而能够在高压输电线路塔出现接地故障导致通信基站的接地排上产生工频过电压时，第一电涌保护器导通，这样就可以将通信基站的电源端与接地排之间电压钳制在一个较低的电压值，能够有效保护基站设备不被过电压损坏。
在一种实现方式中，考虑到在按照上述方法在三相电源线102与接地排之间跨接第一电涌保护器后，由于第一电涌保护器本身仍然具有一定电阻，因此在三相电源线102与接地排之间的工频过电压可能依然很大；另外基站遭受低压系统工频过电压时，因低压系统工频过电压量级较小，中压电涌保护器可能不会启动，因此为了实现对基站设备的全面保护，在本发明实施例中所提供的供电装置中，基站配电箱103还包括：隔离变压器T1。其中三相电源线102通过隔离变压器T1为基站设备供电。
具体的，如图3所示，三相电源线102中的电源线依次连接隔离变压器T1的三个进线端，隔离变压器T1的三个输出端输出三相电源L1、L2、L3为基站设备供电，隔离变压器T1的外壳连接通信基站的接地排。
本发明实施例中，通过本发明实施例中，通过在三相电源线102与基站设备之间设置一个隔离变压器T1，进一步防止工频过电压对基站设备的损坏。
在另一种实现方式中，为了防止雷击，三相电源线102埋于地下。具体的，在将三相电源线102进行埋地敷设时，埋地深度为1-1.5米。
其中，考虑到在高压输电线路塔上产生故障电流时，会在铁塔地网以及周围产生工频的电位升，进而会在三相电源线102与大地之间产生较高的工频过电压，可能导致三相电源线102绝缘击穿从而起火，因此，可选的，在本发明实施例中三相电源线采用中压不带金属护层的电力电缆。
可选的，如图2所示，市电接入箱101与基站配电箱102之间的距离为30-60米。
在一种实现方式中，市电接入箱101还包括三个第二电涌保护器SPD2-1、SPD2-2、SPD2-3。其中，如图3所示：
市电三相电源中的每一根电源线L1、L2、L3分别通过三个第二电涌保护器中不同的第二电涌保护器SPD2-1、SPD2-2、SPD2-3连接市电接入箱的接地排。
在另一种实现方式中，在通信基站需要直接从高压电源引线供电的场景下，需要安装变压器将高压电源转换为380V/220V的标准市电电源。进而，如图4-5所示，本发明实施例所提供的供电装置10还包括：变压器T2，三个第三电涌保护器SPD3-1、SPD3-2、SPD3-3，三个第四电涌保护器SPD4-1、SPD4-2、SPD4-3。其中图4中未示出三个第三电涌保护器和三个第四电涌保护器。其中第三电涌保护器的额定电压在10kV-35kV之间。
变压器T2的高压侧的三个端口分别连接高压电源的三相线，变压器T2的低压侧的三个端口分别连接所述市电接入箱101并输出所述市电三相电源。
变压器T2高压侧的三个端口分别通过三个第三电涌保护器SPD3-1、SPD3-2、SPD3-3与变压器T2的保护地连接。
变压器T2低压侧的三个端口分别通过三个第四电涌保护器SPD4-1、SPD4-2、SPD4-3与变压器T2的保护地连接。
其中，高压电源可以为10kV三相电源。
在本发明中，考虑到在通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，进而当高压输电线路塔发生接地短路故障时，通过从高压输电线路塔流向接地网的故障电流会很大，可达10kA的数量级。此时由于通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，进而导致通信基站接地排处也会产生一个很大的工频过电压的电位升。基于上述情况，本发明中通过在通信基站的接地排与三相电源线之间分别连接一个电涌保护器的方法，使通信基站的电源端与接地排之间电压钳制在一个较低的电压值，进而保护基站内的设备不被过电压损坏。另外，考虑到在通信基站与高压输电线路塔共址的情况下，高压输电线路一旦出现接地短路故障，其电流可达10kA的数量级，并且该故障电流的持续时长也较普通雷击的持续时长更长，因此本发明中在通信基站供电这种低压配电场景下，采用了中压系统所使用的额定电压在10kV-35kV之间的中压电涌保护器，进而防止电涌保护器被损坏的情况发生。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通信基站的供电装置，其中所述通信基站的接地排与高压输电线路塔的接地网连接，所述通信基站内的基站设备的接地端连接所述接地排，其特征在于，所述供电装置包括：市电接入箱、三相电源线以及基站配电箱；
所述三相电源线的一端通过所述市电接入箱连接线电压为380V、相电压为220V的市电三相电源，所述三相电源线的另一端通过所述基站配电箱为所述基站设备供电；
其中，所述基站配电箱中包括三个第一电涌保护器；所述三相电源线中的每一根电源线，分别通过三个所述第一电涌保护器中不同的第一电涌保护器与所述接地排连接；其中所述第一电涌保护器的额定电压大于或等于10kV并且小于或等于35kV。
2.根据权利要求1所述供电装置，其特征在于，所述基站配电箱中还包括：隔离变压器；其中，所述三相电源线通过所述隔离变压器为所述基站设备供电。
3.根据权利要求1所述供电装置，其特征在于，所述三相电源线埋于地下。
4.根据权利要求3所述供电装置，其特征在于，所述三相电源线为中压不带金属护层的电力电缆。
5.根据权利要求1所述供电装置，其特征在于，所述市电接入箱与基站配电箱之间的距离为30-60米。
6.根据权利要求1-5任一项所述供电装置，其特征在于，所述市电接入箱还包括三个第二电涌保护器；
所述市电三相电源中的每一根电源线还分别通过所述三个第二电涌保护器中不同的第二电涌保护器连接所述市电接入箱的保护地。
7.根据权利要求1-5任一项所述供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括：变压器、三个第三电涌保护器、三个第四电涌保护器；其中所述第三电涌保护器的额定电压大于或等于10kV并且小于或等于35kV；
所述变压器的高压侧的三个端口分别连接高压电源的三相线，所述变压器的低压侧的三个端口分别连接所述市电接入箱并输出所述市电三相电源；
所述变压器高压侧的三个端口分别通过所述三个第三电涌保护器与所述变压器的保护地连接；
所述变压器低压侧的三个端口分别通过所述三个第四电涌保护器与所述变压器的保护地连接。
8.根据权利要求7所述供电装置，其特征在于，所示高压电源为10kV三相电源。
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