淺談基站天線在電力鐵塔上的共存分析

周韜 周進(jìn)

摘 要：本文分析了高壓電力鐵塔對(duì)基站天線的共存問題，提出了電力線對(duì)移動(dòng)信號(hào)的干擾問題以及在高壓電力鐵塔上安裝移動(dòng)天線的可行性和安全性。

關(guān)鍵詞：高壓電力鐵塔;基站天線;可行性;安全性

一、引言

隨著移動(dòng)通信事業(yè)的快速發(fā)展，基站數(shù)量越建越多，但是角鋼塔和鋼管塔具有成本高、施工難、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，如何多、快、好、省地建設(shè)移動(dòng)通信基站，就十分迫切地?cái)[在各運(yùn)營(yíng)商面前。目前通信用45m角鋼塔、鋼管塔的樁基及塔體費(fèi)用合計(jì)約為幾十萬元，其中尚不包含征地或租地費(fèi)用。如果能在電力鐵塔上安裝移動(dòng)天線，在不考慮機(jī)房建設(shè)費(fèi)用的前提下，則電力鐵塔的改造費(fèi)僅需幾萬元，其建設(shè)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自建角鋼塔或鋼管塔的費(fèi)用，且施工周期短，見效快。目前國(guó)外已經(jīng)有運(yùn)營(yíng)商在電力鐵塔上安裝移動(dòng)天線，并成功投入運(yùn)營(yíng)的先例（見圖1）。

二、電力線對(duì)移動(dòng)信號(hào)的干擾問題

根據(jù)相關(guān)資料，高壓電力線對(duì)移動(dòng)信號(hào)有較大的干擾，并因此規(guī)定移動(dòng)局房離高壓線（變電站）必須大于50m。但現(xiàn)實(shí)生活中，電廠區(qū)域的高壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過330kV，但里面工作人員的移動(dòng)電話仍能通話，且國(guó)外已經(jīng)成功地在電力鐵塔上安裝移動(dòng)天線，距離電力線不足10m;我國(guó)云南某鐵塔公司與當(dāng)?shù)啬戏诫娋W(wǎng)合作，建成了國(guó)內(nèi)首座在110kV高壓電力鐵塔上加掛天線的4G通信基站（見圖2）。由此可以斷定，雖然電力磁場(chǎng)會(huì)對(duì)移動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生干擾，但干擾并未超過人們可通話的接受范圍。從建站成本、建站周期、基站干擾等多方面綜合考慮，電力鐵塔上安裝移動(dòng)天線不失為一種投資少、建站快的建設(shè)方案。

三、《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》摘要

第五條 ?架空電力線路保護(hù)區(qū)，是為了保證已建架空電力線路的安全運(yùn)行和保障人民生活的正常供電而必須設(shè)置的安全區(qū)域。在廠礦、城鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)、村莊等人口密集地區(qū)，架空電力線路保護(hù)區(qū)為導(dǎo)線邊線在最大計(jì)算風(fēng)偏后的水平距離和風(fēng)偏后距建筑物的水平安全距離之和所形成的兩平行線內(nèi)的區(qū)域。各級(jí)電壓導(dǎo)線邊線在計(jì)算導(dǎo)線最大風(fēng)偏情況下，距建筑物的水平安全距離如下：

1） 1kV以下：1.0m;

2） 1～10kV：1.5m;

3） 33kV：3.0m;

4） 66～110kV：4.0m;

5） 154～220kV：5.0m;

6） 330kV：6.0m;

7） 500kV：8.5m。

第十六條 ?架空電力線路建設(shè)項(xiàng)目和公用工程、城市綠化及其他工程之間發(fā)生妨礙時(shí)，按下述原則處理：

（四）架空電力線路導(dǎo)線在最大弧垂或最大風(fēng)偏后與樹木之間的安全距離，如表1所示。

對(duì)不符合上述要求的樹木應(yīng)當(dāng)依法進(jìn)行修剪或砍伐，所需費(fèi)用由樹木所有者負(fù)擔(dān)。

以上為《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》中的兩條重要摘要，具體內(nèi)容詳見中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》。

四、電力鐵塔的結(jié)構(gòu)要求

下面以國(guó)內(nèi)最普遍的一類電力鐵塔為例進(jìn)行分析，此類電力鐵塔的最頂端為電力避雷線（針），由上而下依次為電力電纜的第1、第2、第3工作平臺(tái)，即分別為三相電的電力電纜。在鐵塔兩邊設(shè)有腳釘，方便施工人員上下，每個(gè)塔腳均與地網(wǎng)進(jìn)行可靠連接。

五、安裝移動(dòng)天線的可行性

電力鐵塔形式多種多樣，多數(shù)鐵塔很難滿足移動(dòng)天線的安裝要求，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)電力鐵塔的實(shí)際情況，并結(jié)合移動(dòng)天線的外形尺寸及安裝要求，再參照國(guó)外電力鐵塔安裝移動(dòng)天線的實(shí)例，在上述35kV以上角鋼塔類電力鐵塔上安裝移動(dòng)天線完全可行。根據(jù)《電力設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》中的有關(guān)強(qiáng)制規(guī)定此類電力鐵塔在塔身以內(nèi)及與電纜平行的塔身兩側(cè)以內(nèi)的范圍均為安全區(qū)域。在充分考慮安全的前提下，與電纜平行的塔身兩側(cè)中部各加裝1組2根長(zhǎng)度為5m的天線固定桿，每根天線固定桿間隔600mm，距離塔身500mm，饋線、接地扁剛等從塔身內(nèi)部進(jìn)行布放，這樣安裝施工過程中不會(huì)有危險(xiǎn)。

考慮移動(dòng)通信的覆蓋要求及通信高度，建議選擇40m以上的電力鐵塔，這樣通信高度基本可以保證在35m以上。如果該電力鐵塔足夠高，完全可以在電纜下方增設(shè)多組天線固定桿，這種方式最為安全。

六、安裝移動(dòng)天線的安全性

在通信鐵塔建設(shè)中，一直保留著與高壓電力塔保持一定距離的規(guī)范。因此，直接在電力鐵塔上加掛基站天線，高壓線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)通信信號(hào)是否會(huì)產(chǎn)生干擾，加掛設(shè)備是否會(huì)影響鐵塔本身負(fù)荷穩(wěn)定性，以及是否會(huì)帶來其他安全隱患？

根據(jù)“中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電磁干擾專業(yè)委員會(huì)第九屆學(xué)術(shù)會(huì)議” 中的論文《高壓輸電線路與 GSM 基站電磁兼容性分析》（王毅、山東電力工程咨詢?cè)海┲械臏y(cè)試結(jié)果顯示，高壓輸電線路的無線電干擾集中在 50Hz 及其高次諧波中，且主要在150kHz～30MHz的波段中。對(duì)于 800MHz、 900MHz、 1800MHz 的無線電干擾值可以認(rèn)為處在 dB（μv/m）的數(shù)量級(jí)或更?。ㄒ姳?）。

因此，該項(xiàng)論文得出結(jié)論“從電磁兼容的角度出發(fā)，兩個(gè)不同系統(tǒng)若存在電磁干擾，首先是工作頻率發(fā)生交叉或重疊，其次是干擾源的干擾強(qiáng)度對(duì)敏感設(shè)備造成了危害，顯然，高壓輸電線路的無線電干擾的頻段遠(yuǎn)離了移動(dòng)通信的工作頻段，不會(huì)對(duì)移動(dòng)通信基站造成影響?！?/p>

作者簡(jiǎn)介：

周韜，出生年月：1991.6，性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：重慶市，當(dāng)前職務(wù)：主管，學(xué)歷：研究生，研究方向：無線電.