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光电复合电缆与「光纤与电力电缆分开敷设」怎么选:5G 基站远端供电

5G 基站进入补盲和深度覆盖阶段后,站址越来越密,很多落在灯杆、监控杆、楼顶抱杆上,这些位置往往没有现成的低压电源。设备挂上去不难,难的是把电和信号一起送上去。工程上因此出现两条路线:把光纤与电力电缆合成一根光电复合电缆一次敷设,或者让两者各走各的路由。两条路线都能用,差别在敷设条件、隔离要求与距离容量边界上。

一、5G 基站远端供电要解决的是什么问题

CU/DU 集中、AAU 拉远带来的供电半径

5G 无线接入网普遍采用集中单元加分布单元的架构,基带设备集中在机房,射频单元 AAU 经光纤拉到远端。信号侧只需一根光纤,供电侧却要在现场解决。远端站点若是自有产权机房,就近取电即可;落在灯杆、隧道、桥梁、园区边角的位置,就近取电往往要单独报装、单独立杆、单独走线,协调成本比设备本身还高。

两条路径:本地取电与远端供电

本地取电适合电源条件较好、单站功耗不大的场合,引入一路低压电源加配电箱即可。远端供电则从既有基站机房向远端站点送电,距离从几十米到一两公里。难点在压降:电压等级低、电流大,导线截面很快被压降要求顶上去,这也是远供系统常采用较高电压(如 280V 直流或 380V 交流)而不是直接拉 -48V 的原因。

二、光电复合电缆是什么结构

光电复合电缆把光单元和电单元做在同一根外护套内,一根缆同时承担信号传输与供电,结构可以拆成三层看。

光单元与电单元

光单元由松套管、管内光纤和阻水填充物构成,光纤多为 G.652D 单模,1310nm 衰减一般不大于 0.36dB/km,1550nm 一般不大于 0.22dB/km(以产品样本和实测为准)。松套管让光纤处于自由状态,抵消敷设拉伸和温度变化带来的应变,芯数多时可用多根松套管加层绞结构。电单元按低压电力电缆的思路做,铜导体截面常见 1.5、2.5、4、6、10 平方毫米,绝缘多为交联聚乙烯或聚氯乙烯,电压等级一般按 0.6/1kV 设计。截面不是随便定的,要按站点功耗与送电距离反算压降。

加强件、阻水与护套

室外敷设要承受自重和风载,一般配磷化钢丝或非金属加强件;管道与直埋场合外层再加钢带或钢丝铠装;护套多用聚乙烯,室内段或对烟气有要求的场合可换低烟无卤料。缆内还要做纵向阻水,防止护套破损后水沿缆芯渗透,多雨地区和地下管廊尤其要看这一项。

三、一体化敷设省在哪

一次开挖、一次穿管

分开敷设意味着两次路径作业:先挖沟或穿管放电力电缆,再拉光缆,两套材料、两批人手、两次占用道路或管孔。复合电缆把两步合成一步,沟槽宽度、管孔占用、人井尺寸都只按一根缆核算。城市道路和园区主干道上,破路许可与夜间施工窗口往往是整个工程最紧的约束,少一次作业的价值经常高过材料差价。

路由资源与后期维护

管孔紧张的老城区、桥架已满的机房进线、隧道侧壁空间有限的区段,多一根缆就是多一份协调。复合缆把两条通道压成一条,维护时路径唯一,开挖查找的范围比分开敷设小得多。

四、光单元与电单元的隔离要求

结构上的隔离

光单元与电单元在同一护套内,必须有可靠的绝缘隔离层,不能让电力导体的电场、热量和故障电流影响光纤。设计上一般把光单元布置在中心或独立腔体,与电单元之间加绝缘护层;电单元短路时导体温度会短时升高,隔离层要能承受这个热冲击,不软化、不击穿。

接续与接地分开

复合缆的接头盒必须光、电分腔,光接续与电力接头不能同腔作业,避免电力侧的爬电与潮气影响光纤端面。光缆的金属加强件、铠装层进入机房或设备箱前要按通信线路的要求做接地处理,电力侧的铠装与屏蔽则按电力接地规则执行,两套接地系统不能随意合并,施工交底时要单独说明。

故障耦合与检修边界

复合缆的隐性风险是故障耦合:电力侧绝缘损坏可能损伤同缆光纤,光纤侧进水也可能沿缆芯影响电力绝缘。因此运维上要划清边界,电力侧的检修试验与通信侧的割接不宜同时进行,分段测试前先确认另一侧状态。站点若属于重要覆盖点、不允许长时间退服,这个耦合风险要在方案阶段就评估,必要时宁可分开敷设。

五、适用距离与供电容量边界

复合缆能不能用,最终由压降算出来。直流回路按下式估算:ΔU = 2 × L × I × ρ ÷ S。其中 L 为单程距离(米),I 为回路电流(安),ρ 为铜电阻率,常温下取 0.0175 Ω·mm²/m,S 为导体截面(平方毫米),系数 2 表示去线与回线都计入。

举例:单站功耗按 600W 估,280V 直流远供时电流约 2.14A;送电 1km、选 6 平方毫米铜导体,回路电阻约 5.83Ω,压降约 12.5V,占 4.5% 左右,可接受;改用 2.5 平方毫米,回路电阻约 14Ω,压降约 30V,占比超过 10%,多数设备就吃不住了。同样功率若直接用 -48V 送电,电流放大到十几安,实用距离往往只有一百米上下。

对比项 光电复合电缆一体化敷设 光纤与电力电缆分开敷设
敷设次数 一次开挖、一次穿管 两次作业,两次占用路由
管孔与桥架占用 一根缆,占用少 两根缆,占用多
材料单价 高于普通光缆,低于两缆之和 两缆分别计价,接头附件少
接头工艺 光电分腔接头,要求较高 各自常规接头,界面清晰
故障耦合 存在,需划清检修边界 基本不存在,互不影响
扩容灵活性 光、电同时定型,加芯或加粗需换缆 可单独扩容其中一项
适用距离 一般几百米至 2km 量级,受压降约束 按电缆截面与路由定,不受结构限制
典型场合 灯杆站、隧道、园区末端、路由紧张段 机房之间、长距离干线、容量较大的站点

选型时把三个量一起看:单站功耗、送电距离、路由共用率。功耗小、距离在 1km 上下、光与电本来就走同一条沟的,复合缆优势明显;功耗大或距离超过 2km,压降会把截面推到不经济的地步,这时分开敷设更划算。

六、分开敷设仍然更合适的三种情况

一是站点功耗大、需要三相供电,三相四线加光单元的结构虽然能做,但缆径、重量和接头复杂度都上去了,现场往往不如一根电力电缆加一根普通光缆。二是光、电两者的产权或运维主体不同,分开敷设便于划清责任界面。三是规划不确定,站点可能先上电后补光,分开敷设可以先做一半,复合缆一旦定型就锁死光与电的规格。

另外,光纤与电力电缆分开敷设时要满足平行净距要求,低压线路与通信线路之间一般需保持一定间距,交叉时按垂直跨越处理并加保护管;具体数值以所选通信线路设计与施工验收标准为准,不宜凭经验现场决定。这部分内容在光纤与光缆产品的敷设说明里也有对应描述。

常见问题

光电复合电缆能不能当普通光缆用

光单元部分可以正常传输,但整根缆的弯曲半径、拉伸力和接头方式都要按复合缆的规格执行。若只用电单元不接光纤,等于白付了复合缆的造价和弯曲限制,不如直接选电力电缆。

复合缆里电力侧故障会不会烧坏光纤

结构上光、电之间有隔离层,正常范围内的短时温升不会损伤光纤,但严重的短路或接地故障可能造成护套与隔离层破损,进而影响同缆光纤。这也是复合缆要划清检修边界的原因:电力侧做耐压试验或故障查找时,通信侧应提前隔离并告知。

复合缆的接头为什么比普通光缆贵

因为要做光电分腔,光接续与电力接头分开作业,密封、绝缘和机械强度都要同时满足,工时与辅材都比普通光缆接头多。报价时应按接头个数单独列项,避免把接头费用摊进缆价后低估总成本。

相关产品与资料:光电复合电缆、光纤光缆,更多规格见产品中心与常见问题。

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