摘要：電源對移動通信基站設備的正常運行是至關重要的。我國地域遼闊，在移動通信基站已開始普及到山區(qū)、農村及邊遠地區(qū)時，提供凈化電源，即無尖脈沖的穩(wěn)壓電源是保證移動通信暢通的關鍵。對應用于不同環(huán)境條件下的凈化電源的方案進行了探討。

關鍵詞：凈化電源；雷電感應；浪涌保護系統(tǒng)；無觸點防雷電交流穩(wěn)壓器

前言

移動通信的迅猛發(fā)展，使之已普及到了全國每一個角落，而移動通信基站的正常工作是保證移動通信暢通的關鍵。眾所周知，基站的設備大部分是微電子設備，它的電磁兼容能力低，抗雷電、抗浪涌能力弱，故對供電電源的穩(wěn)定性有較高的要求，而往往由于輸變電和配電設施存在不少問題，使電網質量滿足不了要求，由于是邊遠地區(qū)，電網容量嚴重不足，普遍存在欠電壓、浪涌、尖脈沖、故障、停電……等情況，這一切便嚴重影響了通信電源設備的正常工作及壽命。因此必須了解基站自身的工作環(huán)境及電網狀況，采用不同的凈化電源措施，才能保證基站工作正常進行。

移動通信基站的電網狀況分析

我國地域廣闊，各地的電網狀況不盡相同。在發(fā)達地區(qū)，尤其在上海、北京等地為電網改造工程的投入較大，因此供電狀況較好，而有的地區(qū)由于電網改造工程尚未配套，加之用電不規(guī)范使電網質量滿足不了要求。問題最嚴重的是邊遠地區(qū)。

沿海發(fā)達城市的移動基站

沿海發(fā)達地區(qū)通常電網狀況較好，但雷電特別多，加之用電不規(guī)范，出現浪涌的機會多，雖然安裝了避雷針，采用了良好接地，但這些措施一般只能解決50%的問題，且不能解決感應雷、地電位反擊的問題；另外由于大功率負載及開關頻繁的切換所引起的浪涌亦十分嚴重。據統(tǒng)計僅上海在2001年由于遭雷擊而導致好幾家研究所的局域網受損。為此保險公司這一年的賠償為3億元，因此安裝浪涌保護系統(tǒng)，防雷擊電磁脈沖是十分必要的。這一情況已引起各方的重視，我國在2000年版國家標準GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》中已增設了“防雷擊電磁脈沖”章節(jié)。

因此沿海地區(qū)的移動基站設置浪涌保護系統(tǒng)顯得特別重要，它也是凈化電源的關鍵。

供電狀況不良與雷雨又較多地區(qū)的移動基站除防雷擊電磁脈沖外，由于設施不配套，用電不規(guī)范，電網供電不穩(wěn)，影響移動基站正常運行，為能讓設備在凈化的電源下工作必須使用帶防雷電的交流穩(wěn)壓器，這是移動基站正常運行的保證。

山區(qū)、農村及邊遠地區(qū)的移動基站

由于山區(qū)、農村及邊遠地區(qū)在發(fā)展過程中電網狀況較差，為保證移動基站正常工作，首先得考慮穩(wěn)壓電源的選擇。帶防雷功能的交流電源穩(wěn)壓器應是上述地區(qū)的移動基站的首選。

建立良好的浪涌保護系統(tǒng)

對于雷電電磁脈沖較頻繁的發(fā)達或較發(fā)達地區(qū)的移動基站，其凈化電源應根據2000版修訂國標的要求建立浪涌保護系統(tǒng)。

雷電電磁脈沖防護

雖然防直擊雷的措施已較成熟，可通過設置避雷針或架空避雷線（網），并對其接地系統(tǒng)采用等電位聯(lián)結，使被保護建筑物及風帽、放散管等突出屋面的部位均處于保護范圍內，但是這些措施仍無法解決對雷電感應的防護，因此對雷擊電磁脈沖的防護迫在眉睫。

由于直擊雷或附近雷擊的雷電感應很容易通過架空線、電源線、控制線、信號線、數據線、天線、接地線、或金屬管道等進入電子設備使其受損，甚至這瞬間產生的巨大的浪涌電流或電壓能破壞整個電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及網絡，因此必須安裝浪涌保護器（SPD），設置浪涌保護系統(tǒng)。

浪涌防護是個系統(tǒng)工程，分電源系統(tǒng)及接地系統(tǒng)的防護、信號系統(tǒng)的防護、天線系統(tǒng)防護、數據和通信接口防護等。用戶可根據自身的實際情況進行設計。

浪涌保護器的選擇依據

浪涌保護器的選擇依據如下：

——設施對浪涌的靈敏程度（不是設備的容量大小，而是可能受浪涌影響的情況）；

——被保護設備的重要程度和價值；

——被保護設備所處的雷擊區(qū)強度；

——配電系統(tǒng)里浪涌防護裝置安裝的位置；

——設施內電子和電器設備產生的電磁干擾程度。

浪涌保護器常用的元器件

常用的元器件有金屬氧化物壓敏電阻（MOV）、硅雪崩二極管（SAD）二者混合型及消除高頻噪音的濾波電容器。

美國強世林（JOSLYN）是雷電浪涌防護專業(yè)公司，在行業(yè)中已成為浪涌防護的代名詞，他的產品符合諸如IEC，IEEE，UL1499及GB50057-94，中國信息產業(yè)部、公安部測試標準等國際與國內標準。其特點如下：

——響應時間

——保護水平（殘壓）Up低（≤589V），優(yōu)于目前市場上的同類產品，這是選擇浪涌保護器的重要指標；

——可靠的模塊設計、全模式保護，緊湊的NG-MA非金屬外客，阻燃、防爆、抗腐，唯一具有自動防故障裝置的浪涌保護器（市面上通常采用排氣孔傳導過壓時產生的氣體，但這些熾熱廢氣容易遺留在主設備內從而影響甚至損壞敏感的電子設備）；

——采用多種新穎的抑制技術，具有過熱保護器及后備保護，具有過濾高頻噪音的濾波功能，每100kHz為 50dB；100 MHz為47dB；

——具有多項監(jiān)控技術供選擇。

SBW5 型無觸點電力穩(wěn)壓器

隨著技術的發(fā)展，目前常用的4種穩(wěn)壓技術如下：

——機械補償型穩(wěn)壓技術；

——磁感應補償型穩(wěn)壓技術；

——參數穩(wěn)壓型技術；

——無觸點補償型自動穩(wěn)壓技術。

上海潘登電源公司根據移動基站的需要，吸取機械補償型、磁感應補償型、參數穩(wěn)壓型技術的優(yōu)點，有針對性的克服了機械補償型的響應速度慢、碳刷觸點易磨損打火及磁感應補償型與參數穩(wěn)壓型的適應性差、諧波大、效率低、定期必須維修等缺點，研制成新一代專利產品——SBW5型大功率補償型無觸點自動穩(wěn)壓器。該產品已通過ISO9002國際質量認證及CMA國家級檢測。

工作原理

SBW5型無觸點補償型電力穩(wěn)壓器的工作原理詳見《電源技術應用》2002年第3期P58-59。

1.1 特點

1）結構簡單、無觸點、無機械傳動、電壓調整過程中無斷電現象，可靠性高。對電網和負載無特殊要求，適應性強，在各種惡劣的電網和復雜的負載下均能穩(wěn)定工作，并且對電網無污染。

2）響應速度快，相電壓升降+40%（88V）只需400ms（機械補償型需7s）?？垢蓴_能力強，適應于各種電網與負載，特別適用于現代化的信息網絡的設備?？蛇x用232接口遙測遙控，實現智能化管理。

3）針對中國及第三世界國家電網環(huán)境設計，輸入電壓范圍寬，三項電源全部分調，補償可達40%。輸出電壓波形好，效率高。低電壓工作時，能保證100%負載輸出（其他穩(wěn)壓器當輸入電壓低時相應會減少負載輸出）。功率最高達500kVA。

4）可選用防雷電浪涌的浪涌保護裝置（模塊）。可加裝用戶需要的主電路濾波系統(tǒng)及功率因數補償系統(tǒng)，經補償后功率因數可達99%。

5）耐用，壽命長，其MTBF可達105h以上。

5 結語

目前全國移動基站已數不勝數，移動基站能否正常工作關系到千家萬戶，而電源是保證移動基站設備正常運行的關鍵，建立雷擊電磁脈沖保護系統(tǒng)和使用帶浪涌保護的穩(wěn)壓器是凈化電源與保證基站設備正常運行的必要條件。