张洲,曹枚根,龚坚刚,刘欣博,楼佳悦
ZHANG Zhou,CAO Meigen,GONG Jiangang,LIU Xinbo,LOU Jiayue

• 1:北方工业大学
• 2:浙江华云电力工程设计咨询有限公司

摘要(Abstract)：

随着5G通信技术的蓬勃发展,越来越多的电力铁塔用作共享铁塔架设通信基站。应用共享电力铁塔需保证通信信号可靠传输,使其不受电磁场和雷电的影响。对此,分析了猫头塔、干字型塔、羊头塔和鼓型塔4种典型铁塔在110 k V, 220 k V及500 k V电压条件下3种天线搭载位置的电磁场强度,为减小电磁场对通信传输的干扰,给出了不同塔型铁塔的天线搭载位置优选方案;研究了共享铁塔防雷接地问题,分别提出了天线在3类搭载位置时共享铁塔的防雷保护方案;给出了共享铁塔地网的改造方案,使得接地电阻同时满足电力系统和通信系统的双重要求,并在此基础上优化了接地电阻计算公式。相关研究成果普适性强,对我国输电铁塔的共建共享具有很好的参考价值。
With the vigorous development of 5G technology, more and more transmission towers are used as shared towers to mount communication base stations. Reliability of communication signal transmission must be assured free of electromagnetic field and lightning effects. Therefore, the paper analyzes electromagnetic field intensity of three antenna mounting positions respectively on the cat-head type tower, "JG" type tower,sheep-head tower and drum tower under the voltage levels of 110 kV, 220 kV, and 500 kV; an optimal selection method for antenna installation position is proposed to reduce the interference of electromagnetic field on communication signal transmission. The lightning protection grounding of shared towers is studied, through which proper lightning protection schemes of antennas in the three mounting positions are proposed. Simultaneously, the grounding network reconstruction scheme of the shared tower is given so that the grounding resistance can meet the requirements of both electric system and communication system, based on which the calculation formula of grounding resistance is optimized. The results are highly universal and have substantial reference value for the co-construction and sharing of transmission steel towers in China.

关键词(KeyWords)： 共享铁塔;通信;电磁环境;防雷保护;接地电阻
shared tower;communication;electromagnetic environment;lightning protection;grounding resistance

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国网浙江省电力有限公司2019年集体企业科技项目（ZJJTQY2019）

作者(Author): 张洲,曹枚根,龚坚刚,刘欣博,楼佳悦
ZHANG Zhou,CAO Meigen,GONG Jiangang,LIU Xinbo,LOU Jiayue

DOI: 10.19585/j.zjdl.202010001

参考文献(References)：

• [1]国家电网有限公司.国家电网有限公司2018年社会责任报告[R].中国电力出版社，2019.
• [2]张小武.特高压电网对无线和有线通信网络的信息安全影响及防护研究[D].武汉：武汉大学，2009.
• [3]通信局（站）防雷与接地工程设计规范：YD 5098-2005[S].北京：北京邮电大学出版社，2006.
• [4]110 kV~750 kV架空输电线路设计规范：GB 50545-2010[S].北京：中国计划出版社，2010.
• [5]雷雨泽.高压输电线路与邻近通信线路产生的影响研究[J].通信电源技术，2019,36(2):28-29.
• [6]秦朝琪.高压交流架空输电线对铁路通信信号系统的电磁干扰研究[D].杭州：浙江大学，2018.
• [7]王瑜.特高压交流输电线路的电磁环境研究[D].南京：东南大学，2016.
• [8]赖建军，黄有为，孙敏，等.移动基站共址高压输电铁塔的应用研究[J].移动通信，2016,40(21):69-74.
• [9]王毅.高压输电线路与GSM基站电磁兼容型分析[C]//中国电机工程学会高电压专业委员会.2004年学术会议论文.北京：[出版者不详]，2004:940-945.
• [10]仇晓朋.变电站综合自动化抗干扰与接地技术研究[D].济南：山东大学，2009.
• [11]邓钢.500 kV架空输电线路杆塔接地电阻整治技术[J].通讯世界，2019(8):259-260.
• [12]王泽忠，全玉生，卢斌先.工程电磁场[M].2版.北京：清华大学出版社，2011.
• [13]范明天，张祖平，刘思革.城市电网电压等级的合理配置[J].电网技术，2006,30(10):64-68.
• [14]郭天伟，罗日成，潘茜雯，等.750 kV同塔双回交流输电线路电磁环境分析[J].电力科学与技术学报，2018,33(1):46-53.
• [15]魏德军.高压架空线路对移动通信基站的无线电干扰影响[J].电力建设，2005,26(7):22-24.
• [16]高压交流架空送电线无线电干扰限值：GB 15707-1995[S].北京：中国标准出版社，1995.
• [17]叶蕾.移动通信基站的雷电防护措施[D].南昌：南昌大学，2013.
• [18]余晓东.高土壤电阻率地区变电站接地设计与降阻技术研究[D].重庆：重庆大学，2009.
• [19]张波，何金良，曾嵘.电力系统接地技术现状及展望[J].高电压技术，2015,41(8):2569-2582.
• [20]金祖山，胡文堂，龚坚刚，等.浙江电网降低高压输电线路雷击跳闸率的措施分析[J].浙江电力，2010,29(11):1-5.
• [21]丛远新.接地设计与工程实践[M].北京：机械工业出版社，2014.
• [22]葛小宁，庞福滨，嵇建飞，等.采用六相输电技术优化双回高压输电线路电磁环境的研究[J].电力工程技术，2019,38(1):1-5.
• [23]李志伟，吴兴全，惠帅，等.电磁环境计算在输电线路数字化设计中的应用研究[J].电网与清洁能源，2018,34(5):25-30.