0 引言
近几年国家电网公司和南方电网公司先后开展了电力无线专网试点建设，用于承载配电自动化、用电信息采集等业务。随着5G时代的到来，电网公司通过提供电力杆塔、机房、电源等基础设施资源的方式，与运营商开展了系列的试点合作，为5G+智慧电网的发展创造了条件。共享铁塔等概念也应运而生，即在电力杆塔上加装通信设备，将光缆、通信基站、移动天线等通信设施附属在输电线路本体上，使电力通道资源获得再利用和综合利用。
1 变电站内基站天线塔现状
目前，输电线路上共享杆塔的应用越来多，但变电站内基站天线塔仍大多为独立设置，一般设置于变电站地面或建筑物屋面，无论是在已运行变电站中改造，还是跟随变电站基建工程同期建设，这种建设方式暴露出如下不足之处：
1）已运行变电站并没有提前预留基站天线塔的安装位置，即便是能找出安装位置，也需要大量改造已运行变电站内设施，包括地面开挖、建筑物屋面破坏、建筑外立面走线等，既影响变电站正常运行，又破坏变电站整体外观。
2）不管是新建还是已运行的变电站，基站天线塔均为专塔专用、独立设置，单独占用变电站土地资源，没有实现资源共享，造成一定程度的投资浪费。
2 变电站避雷针与5G基站天线塔的融合设计
针对上述不足，考虑到基站天线塔与变电站独立避雷针在安装位置和高度需求上均有类似之处，本文提出了一种代替基站天线塔的变电站共享避雷针，并在河北雄东500kV变电站进行了试点。
2.1塔身设计
综合考虑变电站避雷针和基站天线塔需求设置共享避雷针的高度，基础采用钢筋混凝土独立基础，塔身结构采用三管格构式型式，塔身分段设计，各段之间采用法兰盘刚性连接。
为了满足基站天线设备的安装和维护，在共享避雷针上设置爬梯及平台，爬梯采用钢制爬梯，设置于塔身内部，带护笼。塔身设置两层平台，用于安装基站天线设备，平台采用钢结构，密铺镂空处理，平台设置为圆形，平台四周设置高钢围栏。详见下图。
2.2防雷设计
该共享避雷针针身部分采用圆钢管结构，通过法兰与塔身刚性连接，针尖采用圆钢针尖，与针身圆钢管焊接。所有基站天线设备均位于避雷针45°角保护范围内。
2.3接地设计
铁塔水平地网接地体材质根据场地土壤腐蚀性可选择镀锌扁钢或铜排。铁塔地网范围外为变电站地网范围，变电站地网应与铁塔地网可靠连接。铁塔塔脚与水平地网间采用不小于水平地网规格的接地体引下。
2.4 基站天线设备安装
每层平台安装基站天线设备3组，形成3个扇区，扇区夹角120°角，基站设备安装在平台钢围栏上。
设置的平台，可按层分别安装电力无线专网基站设备和公网5G基站设备，实现面向公网运营商基础设施的开放共享，实现变电站避雷针和基站天线塔的联合共享。
该共享避雷针设计应用在500kV变电站内，在实际应用过程中，可根据不同电压等级变电站的实际需求，对独立避雷针的高度进行调整，平台数量也可根据需求做相应调整，严格控制在避雷针45°角保护范围内。
3.共享避雷针功能及特点分析
共享避雷针主要实现以下功能：1）变电站避雷针功能，塔顶避雷针具有直击雷保护功能，可由基站设备和变电站电气设备及建构筑物共享使用；2）基站天线塔功能，基站天线设备可直接安装在所预留的平台上。
该共享避雷针有利于节约能源和原材料的消耗，实现变电站基础设施的优势互补和资源共享，提高国有资产利用效率。同时实现变电站避雷针与基站天线塔联合共享，实现专网与公网基站天线塔基础设施开放共享。
4. 结束语
本文提出了一种融合设计的案例，对变电站的独立避雷针进行特殊设计，将其与基站天线塔进行融合，即在避雷针上设置用于安装基站天线设备的平台，用于安装电力专网基站天线设备和运营商5G基站天线设备，从而实现变电站避雷针与基站天线塔的联合共享。该设计的提出实现了专网与公网基础设施的开放共享，并可实现变电站建设全过程中的同步设计、同步施工、同步验收。从而达到提高资源利用率，减少投资的目的，同时也符合全生命周期设计理念。
5 参考文献
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[4] DL/T 548-2012，电力系统通信站过电压防护规程.
[5] DB13_T5355-2021，智慧共享杆设计技术规范.
