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光电一体化施工解决方案
2022-11-08 | 阅:  转:  |  分享 
  
光电一体化施工解决方案

一、方案背景

现状随着后4G时代的容量覆盖以及5G的发展,微站(拉远站)

建设量越来越大。根据建设分公司界面,铁塔公司负责建设配套部分,

运营商负责光缆布放、熔接以及无线设备的安装。

在前期建设过程中暴露问题如下:

1.就近无法取电或者就近外市电质量不稳定;

2.传统微站建设方式需要在路灯杆或监控杆上挂载配电箱、分纤

箱以及电表箱等额外配套设备,影响微站杆的稳定性,也不利于隐蔽;

3.配套、光缆分别铺设,增加建设协调难度及建设成本;

二、方案介绍

2.1 交流(备电)+光纤:

方案概述:使用独立电缆、光缆或者光电复合缆从局端引入光电,

拉远至远端光电一体箱设备,对微站实现光电一体化引入,可以提供

交流或者交流备电(新增UPS设备),光电整体一次性施工,降低协

调难度和建设成本。





交流+光缆示意图

上图中光电复合缆可以用独立的光缆、电缆代替;如果需要增加

备电,可以在各微站远端增加UPS;



远端微站的用电设备电压为交流220V,因此宜采用交流。长距离

输电需要考虑电压的损失,而220V单相供电电压允许电压损失为额

定电压的10%,最远拉远距离测算(估算)如下表。

压降计算:ΔU=I×R。

电流I公式:I= P/(U×cosθ)(cosθ取值为1)

公式:R=ρ×L/S(ρ:导体电阻率,铜缆为0.018欧姆平方毫

米/米,铝缆为0.028欧姆平方毫米/米,温度20度。L为拉远距离,

S为线缆横截面)

线缆规格(铝)



设备功率

1mm2 2mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2

300W 280m 500m 700m 1100m 1700m 2700m

500W 170m 300m 400m 650m 1000m 1700m

800W 100m 200m 250m 400m 600m 1000m

1200W 70m 120m 180m 250m 400m 700m

铝缆







线缆规格(铜)



设备功率

1mm2 2mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2

300W 500m 900m 1200m 1900m 2600m 4400m

500W 300m 550m 700m 1100m 1600m 2600m

800W 200m 350m 450m 700m 1000m 1600m

1200W 120m 240m 300m 470m 650m 1100m

铜缆

铜缆相比于铝缆拉远距离较远,但是铜缆成本高于铝缆。

从上表可以看出,对于单个站点设备功率在300W、800W、1200W,

单相拉远压降控制在10%以内,10mm2线缆,单边拉远距离最大不能超

过4km、2.5km、1km。

在光缆选用方面,10KM 传输距离内单芯光纤的传输损耗几乎可

以忽略,故可以直接利用光电复合缆中的光纤接入光电一体箱,长度

视现场传输距离而定。

2.2 直流远供+光纤:

方案概述:使用光电复合缆从局端引入光电,通过直流远供拉远

至远端光电一体箱设备,对微站实现光电一体化引入,为基站设备提

供直流供电,光电整体一次性施工,降低协调难度和建设成本。



直流远供+光缆示意图

远端微站的用电设备电压为直流-48V,因此宜采用直流远供。长

距离输电需要考虑电压的损失,而直流远供把局端电压升高到

280V/380V,一般局端输出电压为250-360V(考虑20V余量),远端模

块输入为90-240V。直流远供传输距离如下表:

线缆规格(铜)



设备功率

1mm2 1.5mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2

300W 2.6km 4km 7.2km 10km 15km NA

500W 1.6km 2.6km 4.2km 6.5km 10km 15km

800W 1km 1.5km 2.5km 4km 6km 10km

1200W 0.6km 1.1km 1.5km 2.6m 4km 6.5km

铜缆

线缆规格(铜)



设备功率

1mm2 1.5mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2

300W 1.9km 2.5km 4.5km 7km 10km 18km

500W 1.1km 1.6km 2.6km 4.4km 6.5km 10km

800W 0.6km 0.8km 1.5km 2.6km 4.1km 6.5km

1200W 0.3km 0.6km 1.1km 1.9km 2.8km 4.4km

铝缆



功率计算原则:

在选择线缆适当得情况下,局端设备选择输出功率要≥(远端用电设

备总功率+线路损耗功率)/功率因数,远端设备得功率/功率因数≥

远端受电设备得功耗。

假设:远端受电设备总功率为800W,拉远距离为1000m,使用1.5 mm

2铜缆,计算远端和局端配置。(局端输出电压360V,远端输入电压

250)

根据: I2R+800-360I=0,R=2ρL/S,

可得:线路损耗:166W,则局端设备功率≥(166+800)/功率因数,

远端设备≥800/功率因数

从上表可以看出,对于高压直流远供,在距离小于5km时,使用

铝缆可以节省比较大得投资。

三、应用场景

针对城市道路、街道、高速公路等“点或线”式微站覆盖场景,

在“线”式站点各个微站杆间距较小时采用直流远供+光电一体箱引

入市电和传输光纤的方式进行微站建设;在“点”式可采用就近取电

+光电一体箱进行光电一体化建设。

建设:可以减少微站杆上挂载的配套设备数量,站址选择容易(比

如灯杆、监控杆、电杆),站址协调容易,利于隐蔽,提高设备供电的

安全性。光电一体化建设,一次施工,解决光电问题。

维护:配套减少,后期维护避免铁塔和运营商不同专业带来得协

调问题。针对于直流远供可实现集中维护、集中备电、集中监控。



四、对比 (补充完善一下,从建设方式,建造成本,收入,维护;;;

等方面进行对)

两种方案相比于传统的建设维护对比:

项目 传统建设方式 光电一体化方案

建设方式 1、单独布放光缆和电缆。分 1、使用光电一体箱,统一单

开两次施工;

2、就近取交流电需要配置电

源、蓄电池和FSU监控。

次布放光缆和电缆;

2、现场不需要电源主设备;

3.可集中备电。

施工难度 新建柜子、电源,光电分离,

施工复杂。

利用已光电有资源,施工简

单。

建站时间 设备安装复杂,施工时间长。 设备可放入机房,现场设备

少,施工时间短。

维护 光电分离,到站维护。 机房统一监控和运维,远端

无电子设备。

成本 高 低

两种方案相比于传统的成本对比:

多站点:直流远供+光电复合缆+光电一体箱

项目 传统建设 光电一体化(直流远供)

电源设备 新增 两仓室外 机柜

+48V/300A高效电源系统:约

17400元/套。

局端电源(包含模块

1000W3)+远端适配器:约

7100元/套 。

后备电 150A电池:约3700元/组 利用原有机房(局端)蓄电

池备电

百米电缆(含施工)

百米光缆(含施工)

如地埋建设,约6000元

如管道铺设,约1500元



使用光电复合缆:2500



合计 约28600元 约9600元

单站点:光电复合缆+光电一体箱+UPS(如需备电)

项目 传统建设 光电一体化

电源设备 新增室外机柜+1-3KVA-UPS

系统+配电箱+熔纤盒+电表

箱:约9000元/套。

光电一体箱+UPS电源(50Ah)

大约:6500-7000

后备电 50A铁锂电池:约2500元/组 NA

百米电缆(含施工)

百米光缆(含施工)

如地埋建设,约6000元

如管道铺设,约1500元



使用光电复合缆:2500



合计 约17500元 约9000元



五、总结

单站点(如无需备电)使用光电一体箱可进一步降低成本,多站

点使用直流远供集中式备电,可以做到供电、备电、监控一体化。相

比于传统建设方案,光电一体化带来的建设难度上较小,配套少,站

址协调容易,施工难度低,站点易美化,降低成本;同时解决动力配

套和光缆熔接,后期维护更方便。

两种方案也符合关于微站建设的“从满足无线覆盖、供电保障、

传输接入三个角度,立足面线”的理念,提升了微站部署的速度和隐

蔽性。





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(本文系通信农民工原创)