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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