电力铁塔与通信行业共享的技术研究

电力铁塔与通信行业共享的技术研究

吴亚栋

国网青海省电力公司检修公司 810000

摘要：近年来随着电网完善发展，输电线路形成了纵横 相交、分布广泛、层次分明的电网通道，这种布局为通 信运营商提供了便利的电力杆塔资源。通过在铁塔 上挂载传感器、气象检测仪、监控摄像头、户外广告 等，实现一塔多用、社会化共享。典型业务有环境监 测、气象监测、平安监控、路灯照明等，典型行业包括 环保、地震、公安、农/林业、气象、军队、海事、铁路、民 航、广电网络等。电力塔和通信塔开放共享，将对推动电力和通信 基础设施协调发展带来数项重大利好:利用密布全国 的电力杆塔用于通信建设，可促进电信网络广覆盖、 快覆盖，有力支撑“网络强国”战略实施，支撑4G网络 覆盖和5G网络部署；推动形成电力和通信企业共建 共享合作模式，可以促进电网企业盘活资源，提高效 益，有利于国有资产保值增值和放大功能；有效减少 新增通信铁塔基站占用土地资源，将为践行绿色发 展、协调发展理念树立样板

关键词：电力铁塔，通信，共享技术

前言：目前电力铁塔和通信塔由各运营单位独自承建，不仅是在建设过程中基站选址困难，更是浪费了大量的社 会资源，极大降低了行业的投资效率。共享铁塔可以避免电力企业资源的浪费，提高资源的利用率。对社会公共 资源而言，一塔多用能够极大节约土地资源，避免重复建设、重复投资，为国家和社会节约财力物力，具有极大的经 济效益和社会效益。

1. 传统电力塔及通信塔建设存在的问题

目前电力铁塔和通信塔由各运营单位独自承建， 因通信业务需求以及供电范围较一致，致使在日常生 活中经常能见到同一范围内多塔并立的情况，，不仅是在建设过程中基站选址困难，更是浪费了大量的社会资源，极大降低了行业的投资效率，重复 建设也对自然生态环境造成了严重影响。 习近平总书记在十九大报告中指出“必须树立和 践行绿水青山就是金山银山的理念”。传统建设模式 下漫山遍野重复建设的电力塔和通信塔，不仅影响着 “绿水青山”的视觉美观，更对“金山银山”造成了土地 资源的浪费。

（一）“共享铁塔”技术研究

随着近年“共享经济”的走热，“共享铁塔”顺势而生， 在电力杆塔上加装通信基站，尤其是高电压等级输电 铁塔上安装通讯基站，将光缆、通信基站、移动天线等 通信设施附属在输电线路铁塔本体上，使电力通道资源获得再利用和综合利用，无疑是个不错的选择。

（二）电流对通信信号的干扰

电网运行的频率为低频波段，通信基站发射属于 高平波段，二者就像永不相交的平行线，不会对彼此 造成任何影响。通过对不同电压等级线路的电场、磁 场理论计算分析，从技术理论和通信设备参数方面来 看，电力设备不会对通信设备造成影响。

（三）通信设备施工安全保障

通信设备施工安装人员会在保障安全的前提下 进行施工。通信设备在塔上安装的高度既要满足信 号覆盖的需要，还要符合各电压等级线路带电作业安 全距离的要求，便于今后设备的运维检修。 同时，安装在电力铁塔上的通信设备天线使 用-48 V电源，已超过了安全电压，需要对塔上安装的 电源线进行绝缘套管处理，避免与铁塔发生直接 接触。

（四）铁塔荷载验算

根据杆塔安装荷载情况，采用线路通用设计软件 建立三维计算模型，对各塔型进行受力验算，论证可 实施的充分性。具体项目还应根据电力杆塔的地理 位置，对杆塔荷载、应力、风压等进行校核，根据校核 结果才能确定塔上安装通信设备的数量及重量，在特 殊地段还应进行微地形微气象的分析研究，例如强台 风特殊气候的风压验算。

（五）防雷保护

电力线路铁塔各电压等级已按规程规范要求安 装有避雷线和杆塔接地装置，防雷措施满足通信天线 相关的防雷要求。为有效防范雷击影响，实现双方设 备独立，确保电力与通信安全，通信设备根据防雷规 范要求，自建地网引雷入地，防止电力杆塔遭受雷击 后对移动一体化机柜造成反击。

二． “共享电力铁塔”的实现及应用

国家电网输电铁塔遍布全国，在运架空输电线路 940 000 km、杆塔291万基，尤其在东部地区，分布密 度较高，同时中国铁塔在运通信基站近250万座，而 且未来5G基站数量将是4G的数倍，国家电网拥有巨 大规模的杆塔资源，相当一部分可满足通信设备挂载 要求。“共享铁塔”不仅能满足5G网络部署要求，加速电信网络广覆盖、快覆盖，有利于国有资产保值增值 和放大功能，有效减少新增通信铁塔占用土地资源， 符合绿色发展、协调发展理念，具有良好的经济和社 会效益。

（一）“共享铁塔”应用实例

电力塔与通信基础设施共享在国外已有多起成 功运行的案列，以国外案例为例，看看这些合体基站。 在日本，与电力公司共享铁塔已成为运营商的重 大战略之一，不久前，日本新诞生的第四大移动运营商 “乐天移动通信”过高调宣布与电力公司深度合作，以 加速新建网络部署，提高资本投资效率。

（二）“共享铁塔”国内应用先例

2017年7月，中国铁塔公司与昆明供电局合作， 成功在220 kV东郭二回线6号铁塔安装了通信基站 和基站天线，国内首次实现了铁塔资源的共 享，在电力和通信领域历史性实现了杆塔资源“共 享”。 经过半年多的实践和不同电压等级设计校核成 果显示，输电铁塔与基站兼容性良好，高压电力线路 运行正常，基站天线发射正常。

（三）“共享铁塔”成本核算

仅从时间成本看，把通信基站 及天线安装在铁塔上只需20天，以往新建一基60米 的通信塔一般需要 50 天，建设周期大大缩短了。 2018-2020年3年间，铁塔云南分公司需共享铁塔的 宏基站1 304个、微基站3 984个，仅此一项，若自建的 话，需费用31 858.4万元，占地55 721m2。共享铁塔 不仅为通讯企业节省了建塔的费用，还减少了占地。

结束语：

铁塔是架空输电线路的最基本组成元件之一，它 对线路的输送容量、传输性能、环境保护，以及基础、 绝缘子和金具等各方面的技术经济指标起着决定性 影响。而通信铁塔则是无线通信系统的重要组成部 分，通信天线必须由通讯塔来增 加高度，通信塔在通信网络中起了重要作用。

参考文献：

[1]裴冠荣. 基于GPRS的电力铁塔防盗监测系统[D].北京交通大学,2007.

[2]郭江涛,沈佳,刘昆,邹岳琳,张龙军,贾俊强. 北斗卫星技术在电力铁塔姿态监测中的研究[J]. 中国科技信息,2017(17):95-96.

[3]本刊编辑部. “共享铁塔”实现经济新增长[J]. 中国电力企业管理,2018(36):20.