一次下电和二次下电究竟是怎么一回事？

燚先生

所谓的一次下电、二次下电是针对开关电源（电源柜）说的。

通常，把发电厂和变电所的电气设备分为一次设备和二次设备两大类。直接生产，输送、分配和使用电能的设备，称为一次设备，这些一次设备连接起来构成一次回路；对一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的补助设备，称为二次设备，其连接起来构成二次回路。简单的说，一次下电和二次下电就是分别指对一次回路和二次回路下电。

对应在移动通信基站里，大家也称为一次下电和二次下电，也叫一次负载保护电压和二次负载保护电压。

通俗点讲，一次下电就是把除了传输设备外的设备供电都停了，以保证传输能正常工作。当市电停电，电池组开始放电，继续给基站主设备（BTS/NODEB/ENODEB）、传输设备等供电，基站此时依然正常运行。但是，当电池电压下降到开关电源设置的一次下电电压时，开关电源断掉BTS/NODEB/ENODEB、数据设备等供电，基站主设备退服，只保证传输设备供电。

原因主要有两点。

1）传输设备更重要。节点基站传输设备绝对不能断开，若节点基站传输设备停电，将影响传输环网，导致大部分区域基站传输中断，从而造成更严重的通信故障。

2）传输设备电量消耗较小。BTS等基站主设备耗电较大，断其供电后，轻载下可保证仍可以继续工作一段较长的时间，以便维护人员能够有时间赶到，进行发电应急处理。

一次下电后，电池组继续放电，给传输设备等重要业务负载供电。当电池电压下降到二次下电电压时，开关电源切断所有负载，基站全体退服。

为什么要设置二次下电电压呢？为了保护电池组不会出现过放电现象，过放电对电池是致命的伤害，而且是不可逆的，会造成整组电池的报废，那可都是钱呢！

不过，需要保护电池的一般是基站等无人机房，而核心机房由于重要，所以一般不设下电功能。

基站开关电源一次下电和二次下电如何配置呢？

先来看看开关电源的工作原理。

基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。

交流供电系统运行方式:

(1)市电正常时,由市电供电;

(2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;

(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电;

(4)市电恢复后,由市电供电。

直流供电系统的运行方式:

在线恒压充电的全浮充供电方式。

(1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量);

(2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电;

(3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。

蓄电池组既为备用电源,又可以吸取高频纹波电流。

当前基站中常见的电源柜厂家有艾默生、中兴、中达、HUAWEI、北京动力源等，以下以艾默生电源柜做示例。

开关电源柜功能架构

（1）逻辑架构

高频开关组合电源由交流配电单元、直流配电单元、整流模块、监控模块组成。

交流配电单元：输入市电或油机电源,将交流电能分配给开关电源整流模块使用;含有浪涌保护器,作为基站电源系统的第二级防雷保护。

直流配电单元：通过直流汇流母排,将开关电源整流模块输出的直流电能提供给通信设备用电,并对电池进行充电。

整流模块：从交流配电取得交流电能,将交流电整流成直流电,输出到直流母排。监控模块：实时监测和控制电源系统各部分工作,对电池进行自 动管理,具有标准的RS232或 RS485通信口,作为后台监控的接口。

（2）开关电源柜现场图

交流配电单元

交流配电先容

直流配电单元

直流配电回路有一次下电、二次下电之分。

一次下电负载：基站设备（如GBTS、eNODEB等）接在一次下电回路；

二次下电负载：传输设备、监控设备（中兴、高新兴等动环设备）接在二次下电回路。

（1）直流配电单元平面图

（2）直流配电单元实物图

如下图，基站电源-48V应该接到一次下电熔丝接口上，熔丝工作电流应为63A，“工作地”应该接到电源柜统一接口。

整流模块及监控模块

整流模块型号解析：   
               

监控模块型号解析：
   

蓄电池

基站电池通常由两组电池并联供电，部分基站是一组电池供电，每组电池由24只2V单体电池串联组成。

蓄电池浮充、均充

●浮充充电应解决的两个问题：

1. 补偿电池因自放电而产生的容量损失

2. 避免过充造成电池寿命的缩短

●浮充电压一般在2.23～2.28V/只范围内选定（温度为25℃时 ）

●均衡充电电压 2.30～2.35V/只

●整流设备应能浮充／均充方式的自动转换。

蓄电池放电后，整流设备自动向蓄电池进行均充电，当充电电流小于每安时50mA或充入电量是放出电量的1.2倍时，均充自动转为浮充。

电池的不均衡性:多节串联的电池在运行过程 中有时会发生容量、端压不一致的情况,通常采用均充的方法来解决。

一次下电和二次下电设置如何操作？

电源柜一、二次下电概述

基站交流电停电后，为最大化维持业务和保护电池，电源柜直流配电回路有一次下电、二次下电之分，根据设备业务重要程度，实现电池差别化供电，同时保护电池。

一次下电负载：基站主设备（如GBTS、eNODEB）；

二次下电负载：传输设备、监控设备；

(1)电源柜一、二次下电过程

基站电源一、二次下电示意图

移动基站中，三相或单相（市电）交流电引入开关电源后，经过整流，输出-48伏直流电源供通讯设备使用，同时对蓄电池组进行浮充、均充操作。

一次下电过程：当交流停电，整流模块无直流输出时，电池开始放电，电压持续下降至一次下电门限值（44.0V/22V，可调）时，电源柜一次下电接触器将断开，接在一次下电电源支路上的设备将被切断电源供应。此时接在二次下电电源支路上的设备仍正常供电；

二次下电过程：随着电池放电的进程继续，如果电池放电至二次下电门限值（43.2V/21.6V，可调），电源柜二次下电接触器将断开，电池放电进程终止，所有通信负载的供电都被中止，从而可避免电池因过放电而损害。

恢复过程：当交流来电且整流模块输出正常后，负载下电和电池保护接触器自动闭合，系统恢复正常工作。

一次、二次下电电压的设置都是在开关电源上，具体参数根据电池组容量，电池组工作年限，负载功耗等参数设置。

不同厂家不同型号的监控模块参数配置不同，为贴近现场实际，以下将选择现网中常见的艾默生PAM-X系列监控模块和中兴ZXDU68监控模块作为操作示例。

（2）基站动力日常维护常用参数

开关电源日常维护经常使用的一些参数列表，以供参考，具体设置时参照电池操作使用说明书。

开关电源一、二次下电设置（艾默生）

（1）监控模块操作面板

图  监控面板PAM-A、PSM-A2、PSM-A7、PSM-A9、PSM-A11

（2）艾默生开关电源型号、密码

常见开关电源对应的监控模块、整流模块、监控操作密码一览表

（3）监控模块一、二次下电设置步骤

开关电源一、二次下电设置（中兴ZXDU68）

（1）监控单元外形图

中兴ZXDU68监控单元操作面板

按键功能:

（2）电源一、二次下电设置步骤

设置要求：一次下电电 压值≤电池欠压值

中兴ZXDU68一次下电电压默认值为46.0 V，二次下电电压默认值为45.0 V。