Устройство и настройка ЭПУ на базовой станции сотовой связи

    Пост навеян рассказом о Отчёт о техническом обслуживании базовой станции стандартов GSM и UMTS. Так уж сложилось, что мы с автором статьи почти коллеги, но в разных регионах и границы эксплуатационной отвественности иные.

 Все потребители комуникации в базовой станции (БС) — РРЛ (радиорелейная часть или релейка), сама базовая станция, SDH — это оборудование, которое работает от -48 вольт и на постоянном токе.

К БС подходит 380В, задача электопитающей установки (ЭПУ) как раз преобразовать 380В (220В) переменного тока в -48В постоянного. Получается "+" на корпусе ЭПУ.
 В осносном в работе используются ЭПУ от компании Eltek, есть несколько от других произвоителей, но их мало, они старые, и сложны в настройках. У Элтека есть модели FlatPack и пришедшая на замену ей, более гибкий в настройке FlatPack 2, о котором я хочу остановиться более подробно.

  ЭПУ это металлический шкаф высотой 2 метра со стеллажами для аккумуляторов, модулем управления (SmartPack), выпрямителями, как раз что и преобразует 220В переменного тока в -48В постоянного, их мощность, как правило, 2 kW по 48В, они могут работать от 185 – 275В, правда при 260В кулера на них начинают жутко жужжать и выть от высокго напряжения, да и КПД у них 92%, производитель сообщает, что время наработки на отказ составляет 350,000 часов и, действительно, они крайне редко ломаются, единственный его минус — вес, один выпрямитель достаточно тяжелый — 2 килограмма и иногда приходится нести с собой зимой в гору по лесу сумку с инстументами — 10 кг и 3 выпрямителя — 6 кг. и еще килограмм 5 всякой мелочи, когда аварийный выезд и причина отключния неизвестна.

ЭПУ:

image

image

image

 первое — это общий вид ЭПУ,
 вторая — вид на выпрямители и SmartPack,
 третья — вид на шины нагрузки, левая — приоритет, правая — нерприоритет.

Выпрямитель:

image

SmartPack:

image

 Но отвлеклись от устройства ЭПУ, следющие элементы это два контактора и два ряда автоматов, поясню сразу для чего они необходимы: первый контактор отключает неприритетную нагрузку (LVLD, нагрузочный), второй, сответственно, приоритетную (LVBD, батарейный), иными словами — этот контактор отключает батареи.

 Система устроена так, что если станция узловая то есть к ней приходит поток, допустим с контроллера, и от этой станции поток еще отходит, разделяется на несколько станций, получается от нашей БС зависит работоспособность пяти других, такая станция считается узловой, вот тут и помогаеют нам контакторы.

 РРЛ, SDH и другой транспорт всегда подключается к шине, которой управляет контактор LVBD — приритетная шина, а БС к LVLD неприоритет. Контакторы срабатываю придостижении определенного параметра — это напряжение.

 Например, пропадает сетевое питание на узловой станции (авария, повреждение кабеля, сгорел щит), станция начинает работать от АКБ, их обычно 3-4группы по 48В, в группе 4 АКБ по 12В, есмкость зависит от установленных моделей, в среднем это около 500 Ач.

 Нагрузка есть, батареи садятся и напряжение падает, как только оно поустилось, скажем, до 46В то нагрузочный контактор, размыкается и БС отключется (авария OML Fault), но в работе остается только приоритетная нагрузка: узловая станция не работает, но транспорт остается в работе и наши пять станции успешно вещают, далее напряжение продолжает падать и достигает критичных 43В ниже уже начинаются необратимые процессы в аккумуляторе, батарейный контактор отключает приоритетную нагрузку — транспорт падет и сигнал пропадает на пяти других БС, которые подключены к нашей. Хочу отметить что с момента пропажи питания и до отключения батарей проходит разное время в зависимости от нагрузки, того, сколько потребляет оборудование и состояния АКБ. Знаю, что были случаи и БС падала через 20 секунд или узел стоял два дня и посадил аккумуляторы всего на треть, тут все очень индивидуально. Такая система приоритезации нагрузки называется эшелонированием.

  Всей системой управляет модуль SmartPack — мозг ЭПУ, в нем хранятся все параметры. У СпартПака есть Ethetnet-выход с вебмордой, которая смотрит в локальную сеть, таким образом мы можем выполнять большую часть настроек, контролировать состояние, смотреть авариные сигналы на стойке, кстати, информация про аварийные сигналы на БС заслуживает отдельной темы.

 При обслуживании ЭПУ инженер подключеются кабелем к модулю управления изменяет насройки, коих множество.

Главное, этот как раз эшелонирование, настройка аварииной сигнализации, для АКБ это регулировка тока заряда, температурная компенсация, симметрия — параметр напряжения с помощью которого можно увидеть на какой группе напряжение упало и принять меры, для выпрямителей — напряжение в спящем режиме, рабочее напряжение, ограничение тока выпрямителя. Отмечу, что на выпрямителях есть так же светодиодный индикатор: зелный цвет — все ок, желтый — внимание и красный когда выпрямитель вышел из строя, например, перегорел. Так же производится обтяжка всех автоматов, клемм АКБ, удалятеся пыль и грязь, все недочеты записываются и устраняются при следующем ТО.

 Буду рад написать новые статьи о энергетике в сотовой связи!

 UPD:
 Как выглядит Веб-интерфейс:

image

 Как выглядит собраная ЭПУ (станция узловая по этому подключается дополнительный статив с АКБ)

image
Ads
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More

Comments 31

    +2
    ошибки отправил в ПМ.

    Тема весьма интересная.
    Почему + на массу?

    Жду продолжения…
      +3
      Плюс подключен на корпус, чтобы защитить оборудование от коррозии.
      The negative polarity is much more elusive, but can be summed up in one word: corrosion. Thanks to a bit of research performed by Sir Humphry Davy for the British Navy, we have a technology known as “cathodic protection.” First developed to keep the copper hulls of British naval ships from corroding, this technology has been applied to protecting everything from oilrigs to gas pipelines to telephony cabinets. By keeping the cabinet frame at a more positive voltage than ground, corrosion is reduced and the life of the equipment is increased.
      digivation.net/2006/08/11/why-telephones-use-negative-forty-eight-volts-dc
        0
        Так точно.
        Задавал многим этот вопрос. Но толкового ответа не было. Потом оказалась все очень просто.
          0
          Еще от коррозии должны быть газоотводные трубки на аккумуляторах.
            0
            Газоотводные трубки от аккумуляторов, чтобы водород не детонировал. В термошкафах, в которых не были установлены газоотводные трубки, при взрыве всё выворачивает и разрывает сам шкаф.
              0
              Водород то может и не сдетонирует, а шкаф за год превратится в сыр.
          0
          вот такая странность в телекомах, у которых не земля (нейтраль) и «плюс», а земля и минус. Когда впервые столкнулся — тоже был удивлен
          0
          Удивлен. Ожидал увидеть олдскульный стоечный ящик или шкаф с трансформатором, силовыми диодами и аккумуляторами. А оказалось — там хитрая установка со SmartPack'ами, коробочками-выпрямителями, и подключением к сети.

          Какие параметры можно настраивать и мониторить через эту ЭПУ? Ведь, это же по-сути просто большой «блок питания». Т.е. можно следить за напряжением, током, остатком заряда на аккумуляторе ну, и вроде все. Можно ли подцепить к ней внешние датчики (температура, влажность, и т.п.) и следить за их показаниями?

          Также интересно, какой ток потребляет оборудование на станции. На долго ли хватает аккумуляторов?
            +1
             Добавил скрин с вебморды. Это ток потребляемы, напряжение сетевое, напряжение на АКБ, температура батарей, ток заряда АКБ.
             Можно настраивать параметры контакторов. Состояние модулей ЭПУ: выпрямителей, так называемых блоков «расширения аварий» забегая вперед скажу, что это по сути блок с сухими контактами на размыкание/замыкание. Настраиваем практически все параметры за исключением сброса на заводские настройки и изменения параметров аварийной сигнализации.
             Температурный датчик есть по умолчанию, это сенсор температуры АКБ, влажности нет. Если подключается доп. группа, то можно добавить еще модуль мониторинга симметии батарей.

             Оборудование потребляет разную мощность в зависимости какая это станция — узловая, проходная, контроллер, есть ли на БС SDH.
            Например, просто БС в центре города потребляет в среднем 20-30А по 48В, узловые от 45-60А. Сама РРЛ потребляет крайне мало, около 1-10А, остальная нагрузка это непосредственно сама станция да транспорт.
              Длительность работы от АКБ так же индивидуальна и зависит, как я говорил, от нагрузки и состояния АКБ. Пример приводил в статье.
              0
              Это, как мне кажется, немного — примерно от 1.5 до 3КВт. Всегда думал, что такая станция должна есть киловатт десять-двадцать.

              Есть ли в этих модулях-выпрямителях какая-нибудь «умная» начинка? Или этот блок — просто выпрямитель с реле в красивой коробочке, управляемый «смарт-блоком»?
                +1
                Кондиционеры и обогреватели еще потребляют по 2 кВт каждый. Вот и общее потребление около 8-10 кВт.
                Выпрямитель разбирать не приходилось, но предполагаю, что есть свой контроллер, т.к. СпартПаку они дают информацию о серийных номерах, парт. номерах, своем состоянии, токов. Ну и светодиодная индикация не зависит от наличия модуля управления.
                Даже если вынуть СмартПак на работающей ЭПУ, то ничего не произойдет.
              0
              Это железо давно уже во многих местах выведено из эксплуатации. Разве что всякие ВУТы и ВУКи остались на координатных АТС. Сейчас наступило время импульсных блоков питания без тяжёлых трансформаторов, модульной структурой, позволяющей плавно наращивать мощность установки, контролем всех параметров работы (иногда даже каждый аккумулятор в батарее мониторится отдельно). Старые открытые кислотные аккумуляторы уже давно не используются. Вместо них используюся герметичные малообслуживаемые (а именно такие нужны на базовых станциях). Содержать их в порядке — дело ЭПУ.
                +1
                Кислотных не видел ни у кого. Только гелевые.
                  0
                  Их уже давно никто не использует, т.к. они требуют постоянного обслуживания, вредны (пары серной кислоты) и требуют отдельно выделенного помещания. Но как раз такие использовались в прошлом веке в паре с выпрямителями с тяжёлыми трансформаторами и силовыми полупроводниковыми приборами. У нас их ликвидировали в начале 2000-х и заменили на гелевые.
                0
                обычно, внешние датчики (выход охранной, пожарной сигнализации, выходы из системы питания) выводят на входы внешний аварий базовых станция и/или трансмиссии
                  0
                  Например, на БС от Huawei выводятся на блок EMUA.
                +2
                 А это предыдущая модель ЭПУ от Элтека FlatPack 1:

                image

                 Еще подрядчики имеют свойство работать в ЭПУ не диэлектрическими отвертками, забывая, что минус на шине, а плюс на корпусе и устраивают нам Fire Show. Это самое безобидное. Смотрим на нижнюю часть автоматов и корпус.

                image

                image

                image
                  0
                  Горе-электрики и их глаза целы?
                    0
                    Подрядчики вообще живучие в принципе как вид :)
                    А вот на Элтеке модуль управления перестал «видеть» токи.
                  –1
                  Контроллеры у них зависать перестали уже?
                  Еще бы кто-нибудь объяснил этим ребятам, что на оборудовании для телекома принято делать SFP порт, а не медную дырку.
                    0
                    На FP1 модули частенько не видят токов и подвисают. На FP2 все гладко.
                      0
                      На FP2 часто зависает авария системы питания. Предположительно, из-за перенапряжения на фазах, для этого в настройкахувеличиваем пиковый порог.
                        0
                        Первый раз слышу, у на на паре БС наряжение завышеное, контактора трещат и горят, а FP хоть бы что.
                        0
                        У нас зависало при падении каналов мониторинга.
                        0
                        SFP порт в ИБП? Жирно будет, сама ИБПха дешевле стоит.
                          0
                          Я вам открою тайну, sfp давно стоят $10 за килограмм.
                            0
                            Таки за кг? :) Зачем для мониторинга ИБП тянуть по аппаратке оптику? Зачем такое неэффективное использование пропускной способности? Да ладно это, а если на базу заходит всего 2 волокна транзитом?
                              +1
                              Представь что у тебя ИБП висит на мачте и питает БС. Оптика туда есть, медных портов внутри нет. Ставить коммутатор? Дорого. Медиаконвертор? Зависает.
                              В sfp порт я и медную sfp могу поставить.
                        0
                        Есть какое-нибудь разумное обоснование, почем именно минус 48? Соответственно, почему плюс на корпусе?
                          +2
                          Ммм, в первых пяти комментах есть ответ же.
                            +1
                            Телефонисты испокон веков пускали плюс на корпус и заземляли, «чтоб провода меньше корродировали». Это разновидность катодной защиты.

                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.