［劉宇剛］

1 項(xiàng)目背景

隨著技術(shù)的發(fā)展通信基站承載的業(yè)務(wù)越來(lái)越多，對(duì)人們工作、生活的影響越來(lái)越大。在整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，通信基站是數(shù)據(jù)和信息的唯一入口，而通信基站運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性很大程度上依賴于基站外市電引入的質(zhì)量?；就馐须娨肴绱酥匾靶袠I(yè)內(nèi)部分基站外市電引入并沒(méi)有正規(guī)的設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致外市電引入設(shè)計(jì)質(zhì)量無(wú)法保證，在各類檢查和工程審計(jì)中圖紙、預(yù)算等問(wèn)題層出不窮。

我國(guó)通信基站點(diǎn)多面廣、數(shù)量巨大，需要大量的外市電設(shè)計(jì)人員?？紤]到獨(dú)立委托電力設(shè)計(jì)院勘察設(shè)計(jì)的成本問(wèn)題，部分省份在傳統(tǒng)的通信基站建設(shè)工程設(shè)計(jì)招標(biāo)時(shí)增加要求投標(biāo)人需要有電力設(shè)計(jì)資質(zhì)并完成基站外市電引入設(shè)計(jì)。

目前行業(yè)內(nèi)通信基站設(shè)計(jì)人員配置均以無(wú)線專業(yè)人員為主，土建專業(yè)、電源配套專業(yè)設(shè)計(jì)人員為輔，缺少外市電專業(yè)設(shè)計(jì)人員。通信設(shè)計(jì)院雖有電力設(shè)計(jì)資質(zhì)但配置大量外市電專業(yè)設(shè)計(jì)人員做基站外市電引入設(shè)計(jì)困難重重。為了使現(xiàn)有通信基站無(wú)線專業(yè)和電源配套專業(yè)設(shè)計(jì)人員能快速上手基站外市電引入設(shè)計(jì)，創(chuàng)造性地提出“三化”設(shè)計(jì)方法，來(lái)提高外市電引入設(shè)計(jì)質(zhì)量、解決當(dāng)前通信設(shè)計(jì)院完成基站外市電引入設(shè)計(jì)的難題。

2 技術(shù)簡(jiǎn)介

基站新建外市電宜引入一路優(yōu)于三類或三類(平均月市電故障≤4.5 次，平均每次故障持續(xù)時(shí)間≤8 h)的市電作為主用交流電源。外市電引入設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從引電電壓、方案測(cè)算、敷設(shè)方式等多方面綜合考慮。

2.1 引電電壓

外市電引入的電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姉l件、用電容量、供電部門要求等綜合確定。常用的外市電引入電壓等級(jí)分為380 V、220 V 或10 kV 高壓引入3 種，方案特點(diǎn)及適用場(chǎng)景如表1 所示。

表1 常用外市電引入電壓及適用場(chǎng)景

外市電引入時(shí)原則上應(yīng)優(yōu)先使用公用變壓器引入一路380 V（或220 V）直供電至基站，負(fù)責(zé)基站設(shè)備的供電；其次引入一路380 V（或220 V）轉(zhuǎn)供電至基站，特殊場(chǎng)景（如無(wú)低壓接火點(diǎn)等）采用新建變壓器。

2.2 方案測(cè)算

基站外市電引入應(yīng)根據(jù)基站用電負(fù)荷、電纜類型及敷設(shè)方式，核算電纜載流量；根據(jù)外市電引電容量，選用匹配的接火點(diǎn)引電空開(kāi)和電纜。

（1）外市電引電容量計(jì)算方法

外市電引電容量（kVA）=基站總功耗（kW）/cosφ，cosφ為功率因數(shù)，通常取0.9；

基站總功耗（kW）=直流負(fù)載功耗（kW）/η+交流負(fù)載功耗（kW），η 為開(kāi)關(guān)電源效率，一般取0.9；

直流負(fù)載功耗（kW）=通信設(shè)備峰值功耗（kW）+動(dòng)環(huán)監(jiān)控設(shè)備功耗（kW）+蓄電池充電功耗（kW）；

蓄電池充電功耗（kW）=電池總?cè)萘浚ˋh）×充電倍率（0.1）×56(均充電壓)/1 000；

交流負(fù)載功耗（kW）=空調(diào)功耗（kW）+照明功耗（kW）+臨時(shí)用電及預(yù)留功耗（kW）；

空調(diào)功耗（kW）=單臺(tái)空調(diào)功耗（kW）×數(shù)量；

照明功耗可按照0.5 kW（或按機(jī)房面積x10 W/m2）計(jì)算；臨時(shí)用電功耗可按照2.5 kW 考慮，預(yù)留功耗應(yīng)按照遠(yuǎn)期考慮。

（2）基站最大計(jì)算電流

單相：最大計(jì)算電流（A）=外市電容量需求（kVA）×1 000/220 V；

三相：最大計(jì)算電流（A）=外市電容量需求（kVA）×1 000/380 V/1.732；

（3）電纜載流量計(jì)算方法

根據(jù)電纜類型、規(guī)格查表確定電纜載流量，并根據(jù)電纜敷設(shè)方式、環(huán)境溫度等因素計(jì)入校正系數(shù)，具體可參照GB50217《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。

（4）電纜壓降計(jì)算方法

電纜壓降需根據(jù)用電負(fù)荷、電纜材質(zhì)、截面積、長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，電纜壓降=電壓損失百分比（查表）×負(fù)荷電流×電纜長(zhǎng)度。根據(jù)YDT1051-2018《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》，市電引入壓降≤15%，但考慮5G設(shè)備功耗大、長(zhǎng)期線損電費(fèi)高，建議壓降按10%考慮。

為便于核算電纜壓降是否滿足，制定了供電距離速查表，如表2、表3 所示，電纜長(zhǎng)度小于表中最大供電距離，即滿足對(duì)應(yīng)壓降要求。

表2 220V 單相交流電最大供電距離

表3 380 V 三相交流電最大供電距離

一般場(chǎng)景電力電纜應(yīng)優(yōu)先使用鋁芯電纜或鋁合金電纜，特殊場(chǎng)景（如地鐵等人員密集場(chǎng)所、對(duì)鋁有腐蝕場(chǎng)所、易燃易爆場(chǎng)所及有特殊要求的場(chǎng)所）可以選用銅芯電纜。

2.3 敷設(shè)方式

基站外市電引入敷設(shè)方式可分為架空敷設(shè)、直埋敷設(shè)、管道敷設(shè)、頂管敷設(shè)和沿墻敷設(shè)五大類。其中架空敷設(shè)包括新建桿路架空和利舊電桿附掛，管道敷設(shè)考慮到通信基站機(jī)房引入的外市電通常只有1 根電纜，單獨(dú)新建排管或管道的情況較少，主要以利舊市政、通信運(yùn)營(yíng)商、國(guó)家電網(wǎng)等已有的管道和電纜溝為主。根據(jù)不同情況下施工特點(diǎn)和施工成本差異的大小，將通信基站外市電引入敷設(shè)方式歸納為架空敷設(shè)、架空及沿墻附掛敷設(shè)、利舊管道（含電力溝）敷設(shè)、頂管敷設(shè)、直埋敷設(shè)，不同敷設(shè)方式適用場(chǎng)景和施工成本如表4 所示。

表4 不同敷設(shè)方式適用場(chǎng)景和施工成本

一般情況，引電路由選擇時(shí)建議優(yōu)先級(jí)為：利舊管道（含電力溝）＞架空及沿墻附掛＞架空＞直埋＞頂管。

3 方法創(chuàng)新

3.1 總體思路

目前通信基站外市電引入工程中使用的電纜材質(zhì)、線徑，電桿材質(zhì)、高度及其他材料的規(guī)格型號(hào)等要求都會(huì)在工程建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)中明確，設(shè)計(jì)人員參照指導(dǎo)意見(jiàn)按部就班地完成設(shè)計(jì)方案即可，對(duì)專業(yè)知識(shí)深度和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的要求相對(duì)較低，很適合“三化”設(shè)計(jì)的方法。

所謂“三化”設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)化、常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算模塊化、非常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算模板化。具體思路為將設(shè)計(jì)圖紙分為“固定部分”、“準(zhǔn)變動(dòng)部分”和“變動(dòng)部分”三部分，其中：“固定部分”指通用部分，“準(zhǔn)變動(dòng)部分”指稍加修改即可的部分，“變動(dòng)部分”則指需根據(jù)基站實(shí)際情況獨(dú)立編制部分。設(shè)計(jì)圖紙時(shí)在“固定部分”的基礎(chǔ)上，修改“準(zhǔn)變動(dòng)部分”和“變動(dòng)部分”使得基站外市電引入設(shè)計(jì)入門簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)規(guī)范、效率提升。將項(xiàng)目預(yù)算分為“模塊化”預(yù)算和“非模塊化”預(yù)算兩部分，“模塊化”預(yù)算編制時(shí)只需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙選擇對(duì)應(yīng)施工服務(wù)模塊并填寫(xiě)外市電路由距離即可，“非模塊化”預(yù)算可參照制定好的預(yù)算模板編制預(yù)算，減少了預(yù)算編制的工作量，又提高了項(xiàng)目預(yù)算質(zhì)量，降低了工程費(fèi)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 設(shè)計(jì)圖紙

由于之前是委托施工單位繪制施工草圖當(dāng)作設(shè)計(jì)圖紙，僅有1 張電纜走向路由圖，而且施工單位編制圖紙時(shí)圖例不規(guī)范、重點(diǎn)內(nèi)容不明確、針對(duì)性不強(qiáng)、缺少施工工藝圖，無(wú)法有效指導(dǎo)施工。為了規(guī)范外市電引入設(shè)計(jì)圖紙，使得設(shè)計(jì)圖紙能真正有效指導(dǎo)施工，全面提升外市電設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)考慮要讓現(xiàn)有通信設(shè)計(jì)院無(wú)線專業(yè)和電源配套專業(yè)設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)能完成基站外市電引入的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)行了外市電引入設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)化工作。

研究發(fā)現(xiàn)，一套標(biāo)準(zhǔn)的基站外市電引入設(shè)計(jì)圖紙主要由圖紙封面、圖紙目錄、總體說(shuō)明、安全風(fēng)險(xiǎn)提示、引電路由圖、引電路徑圖及各種敷設(shè)方式的施工工藝圖等組成。不同敷設(shè)方式的施工工藝差別比較大，但同一敷設(shè)方式施工工藝幾乎完全一致，故將各種敷設(shè)方式的施工工藝圖作為標(biāo)準(zhǔn)圖的“固定部分”。圖紙封面、圖紙目錄、總體說(shuō)明、安全風(fēng)險(xiǎn)提示等圖紙內(nèi)容與基站信息、敷設(shè)方式、施工場(chǎng)景及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有關(guān)，需要根據(jù)實(shí)際情況修改調(diào)整，但只要確定了敷設(shè)方式、施工場(chǎng)景及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境類型，其內(nèi)容也大致相同，因此將該部分圖紙作為標(biāo)準(zhǔn)圖的“準(zhǔn)變動(dòng)部分”。由于每個(gè)通信基站的引電路由都不同，按照繪圖要求繪制基站外市電引入路由圖時(shí)需要盡可能全面地反映路由兩側(cè)50 m 范圍內(nèi)的地形、地貌和其他建筑等設(shè)施，因此路由圖和路徑圖需要獨(dú)立繪制，作為標(biāo)準(zhǔn)圖的“變動(dòng)部分”。三部分組合即可成為1 套完整的外市電引入標(biāo)準(zhǔn)圖，設(shè)計(jì)人員只需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察的實(shí)際情況繪制外市電路由圖、路徑圖，簡(jiǎn)單修改圖紙封面、圖紙目錄、設(shè)計(jì)說(shuō)明、安全風(fēng)險(xiǎn)提示等圖紙，再加上各種敷設(shè)方式固定的施工工藝圖即可完成1 個(gè)通信基站外市電引入的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)圖紙部分示例如圖1、圖2、圖3 所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)化圖紙“準(zhǔn)變動(dòng)部分”

圖2 標(biāo)準(zhǔn)化圖紙“變動(dòng)部分”

圖3 標(biāo)準(zhǔn)化圖紙“固定部分”

3.3 項(xiàng)目預(yù)算

在工程檢查和審計(jì)中發(fā)現(xiàn)之前施工單位編制的預(yù)算存在諸多問(wèn)題，如定額子目選取不嚴(yán)謹(jǐn)，工程量計(jì)取錯(cuò)誤，材料價(jià)格不準(zhǔn)確等。為避免預(yù)算檢查中發(fā)現(xiàn)的各類問(wèn)題，減少設(shè)計(jì)人員編制預(yù)算難度及工作量，讓現(xiàn)有無(wú)線專業(yè)和電源配套專業(yè)設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)能完成基站外市電引入項(xiàng)目預(yù)算編制工作，進(jìn)行了預(yù)算的“模塊化”和“模板化”工作。經(jīng)分析，歷年工程中供電電壓為380 V 且使用4×35 mm2鋁芯電力電纜建設(shè)的項(xiàng)目占比為92.4%,該部分項(xiàng)目定義為“常規(guī)項(xiàng)目”（如表5 所示）；除“常規(guī)項(xiàng)目”的其他各類建設(shè)項(xiàng)目占比7.6%，該部分項(xiàng)目定義為“非常規(guī)項(xiàng)目”（如表6 所示）。

表5 常規(guī)項(xiàng)目建設(shè)方案分析

經(jīng)研究，10 kV 及以下引電方案預(yù)算編制使用的定額主要有各省發(fā)布的《安裝工程預(yù)算定額》和國(guó)家能源局發(fā)布的《20 kV 及以下配電網(wǎng)工程預(yù)算定額》兩種，普通用戶大多使用 《安裝工程預(yù)算定額》，電力行業(yè)一般使用《配電網(wǎng)工程預(yù)算定額》。配電網(wǎng)工程預(yù)算定額相比安裝工程預(yù)算定額，預(yù)算中字目更細(xì)、費(fèi)用更明確，但對(duì)預(yù)算編制人員技術(shù)水平和專業(yè)性要求更高，考慮到通信基站外市電引入工程為普通用戶工程且使用兩種不同預(yù)算定額編制的項(xiàng)目預(yù)算造價(jià)相差不大，故確定選用《安裝工程預(yù)算定額》進(jìn)行預(yù)算模塊化和模板化操作。

3.3.1 常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算模塊化

常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算模塊化是指將外市電引入電壓為380 V，使用4×35 mm2鋁芯電力電纜，敷設(shè)方式為架空、架空及沿墻附掛、利舊管道（含電力溝）、頂管和直埋的項(xiàng)目，分場(chǎng)景按照不同敷設(shè)方式、供電電壓設(shè)置為模塊，根據(jù)模塊對(duì)應(yīng)單位工程量編制預(yù)算作為模塊測(cè)算價(jià)格并送審，將經(jīng)審計(jì)單位審定后的模塊最終價(jià)格作為施工服務(wù)模塊的招標(biāo)價(jià)。本模塊化方案將50 m 以內(nèi)（含50 m）施工服務(wù)模塊按照“元/站”測(cè)定價(jià)格，作為模塊化預(yù)算的起步價(jià)，50 m 以外施工服務(wù)模塊按照“元/m”測(cè)定價(jià)格，據(jù)實(shí)計(jì)算。部分模塊設(shè)置如表7、表8 所示。

表7 部分架空方式外市電引入施工服務(wù)模塊

表8 直埋方式外市電引入施工服務(wù)模塊

場(chǎng)景定義：架空、架空及沿墻附掛、管道敷設(shè)分為“普通場(chǎng)景”和“山地場(chǎng)景”，山地場(chǎng)景指需要穿越山嶺或溝谷等的場(chǎng)景，普通場(chǎng)景指除山地場(chǎng)景之外的所有場(chǎng)景。直埋敷設(shè)分為“普通場(chǎng)景”和“復(fù)雜場(chǎng)景”，普通場(chǎng)景指開(kāi)挖后可直接回填處理即可的場(chǎng)景，復(fù)雜場(chǎng)景指回填后還需要恢復(fù)路、磚、綠化等其他地上附屬設(shè)施的場(chǎng)景。

應(yīng)用案例：某基站外市電引入路由如圖4 所示，供電方式為：380 V 直供電，使用4×35 mm2鋁芯電力電纜，從接火點(diǎn)起先架空敷設(shè)292 m，再直埋敷設(shè)15 m 進(jìn)入機(jī)房，如何編制預(yù)算。

圖4 某基站外市電引入路由圖

本基站外市電引入預(yù)算編制過(guò)程為：

（1）根據(jù)引電方案判斷是否用模塊化預(yù)算。綜合本基站外市電引入供電電壓、電力電纜和敷設(shè)方式判定，本項(xiàng)目屬于常規(guī)引電項(xiàng)目確定使用模塊化預(yù)算。

（2）根據(jù)圖紙計(jì)算工程量。從圖紙接火點(diǎn)算起，50 m以內(nèi)為“普通場(chǎng)景架空（水泥桿）380 V 直供電”敷設(shè)，該模塊數(shù)量計(jì)取1，50 m 以外包含242 m（292-50=242）“普通場(chǎng)景架空（水泥桿）380 V 直供電”敷設(shè)，該模塊數(shù)量計(jì)取242，50 m 以外還包含15 m“普通場(chǎng)景地埋380 V 直供電”敷設(shè)，該模塊數(shù)量計(jì)取15。

（3）根據(jù)計(jì)算結(jié)果填表。在模塊化預(yù)算表中找出相應(yīng)模塊并在“數(shù)量”列中分別填入1、242、15，即得到本基站外市電引入預(yù)算價(jià)為10 680.86 元（如表9 所示）。

表9 某基站外市電引入模塊化預(yù)算表

說(shuō)明：模塊化預(yù)算表計(jì)算公式為，預(yù)算價(jià)=各模塊折后價(jià)之和，各模塊折后價(jià)=服務(wù)單價(jià)（招標(biāo)價(jià)）×數(shù)量×中標(biāo)折扣+安全生產(chǎn)費(fèi)×數(shù)量。

3.3.2 非常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算模板化

非常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算模板化是指包含使用220 V 單相電、新建變壓器、銅芯電纜以、替換電纜及電表改造等模塊化表中未涵蓋的建設(shè)類型的項(xiàng)目，根據(jù)該部分涉及的工作內(nèi)容使用省內(nèi)發(fā)布的《安裝工程預(yù)算定額》將預(yù)算子目固定，形成模板（部分內(nèi)容如表10 所示）。設(shè)計(jì)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙工作內(nèi)容選取模板中對(duì)應(yīng)子目錄入預(yù)算編制軟件，并填寫(xiě)對(duì)應(yīng)工程量即可。

表10 部分非常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算子目

為提高模塊化預(yù)算使用率、減少預(yù)算編制工作量、避免預(yù)算錯(cuò)誤等，所有基站外市電引入方案預(yù)算編制時(shí)，首先需判斷是否能用“模塊化預(yù)算”，只有引電方案中包括非常規(guī)建設(shè)方案時(shí)，才可以參照預(yù)算模板編制非常規(guī)項(xiàng)目預(yù)算。

4 應(yīng)用成效

通過(guò)應(yīng)用該設(shè)計(jì)方法在以下三方面取得了較好的效果。

（1）對(duì)現(xiàn)有通信設(shè)計(jì)院無(wú)線專業(yè)和電源配套專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，在沒(méi)有大量增加外市電專業(yè)設(shè)計(jì)人員的情況下，較好地完成了2022 年通信基站外市電引入的設(shè)計(jì)工作，初步解決了當(dāng)前通信設(shè)計(jì)院做基站外市電引入設(shè)計(jì)的難題。

（2）使得基站外市電引入設(shè)計(jì)圖紙和預(yù)算質(zhì)量得到了較大提高，在各類檢查和審計(jì)中2022 年新建外市電引入的設(shè)計(jì)方案問(wèn)題明顯減少。

（3）為降低基站建設(shè)成本做出較大貢獻(xiàn)。新建基站外市電平均造價(jià)由2021 年2.1 萬(wàn)元下降到2022 年的1.8萬(wàn)元，降幅12.8%（如表11 所示）；從全年各專業(yè)造價(jià)占比看，新建基站外市電造價(jià)占比由2021 年的17%下降到2022 年的15%。

表11 2022 年新建基站外市電引入造價(jià)分析

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)基站外市電引入設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新，提前測(cè)算、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將外市電引入設(shè)計(jì)工作“標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、模板化”。實(shí)踐證明該方法有助于設(shè)計(jì)人員多專業(yè)復(fù)用，有助于基站外市電引入設(shè)計(jì)質(zhì)量提升，有助于工程建設(shè)的規(guī)范管理和能效提高，具有重要借鑒意義。