光纤技术发展及其在电力通信中的应用 陈诚1

光纤技术发展及其在电力通信中的应用陈诚1
摘要：为了加快电力通信事业的发展，将光纤技术不断的运用到电力发展中，
提升了电力通信效率与通信质量，有效缓解了电力负荷，避免电力通信出现高荷载，最大程度上满足了市场的需求与需要，推动我国电力通信技术的发展，保证
电力通信的安全性与可靠性。

本文探讨了光纤技术发展及其在电力通信中的应用。

关键词：光纤技术；发展；电力通信；应用
随着科学技术的应用，电力通信中出现了多种先进技术与材料，光纤技术以
迅猛发展的态势呈现于人们面前。

光纤通信在电力通信中的应用大幅度提高了我
国电力通信的质量与能力，对我国经济的正常运行产生了不容忽视的重要作用。

在今后的发展中，我们应清楚认识到电力通信系统应用光纤技术的重要性，利用
光纤通信推动我国电力通信实现可持续性发展。

1 光纤技术的发展
近年来光纤技术不断发展，并在多项发展领域取得显著进步，其业务量不断
增加，应用领域不断扩大，加快通信系统的升级与改革，不断研发出各种新型光
纤技术。

根据近年来光纤通信技术的发展，大体可分为以下四个方面：
1.1 多模光纤
“多模光纤”是光纤通信系统中的第一代光纤技术，采取多模光纤作为材料，
光源为850NM 的LED 光源。

多模光纤的孔径和纤芯都比较粗大，能够快速把信
号源耦合到多模光纤中，光纤的熔接方式与连接方式较为方便、简单。

伴随着时
代的发展，通信技术的应用领域不断扩大，其荷载量与信息容量逐渐难以满足客
户的使用需求与要求。

1.2 单模光纤
多模关系发展受到了制约，为了满足市场客户的应用需求，电力研究学者开
始另寻出路。

20 世纪70 年代，半导体激光器逐步问世，电力研究学者顿时找到
了新的突破口。

单模光纤溶解技术的发展，以及光纤长距离长波传输窗口的运用，将单模光纤传输系统搬上历史发展的舞台，有效替代了多模光纤传输系统。

多模
光纤传输系统主要运用1310nm 长的单模激光器，能够把模间色有效驱除，这种
光纤系统与第一代多模光纤系统相比，其波长区段衰减程度更小，色散消除程度
为“零”。

1.3 色散位移光纤
由于单模光纤衰减到1550nm 时，其波长色散具有明显的异常现象，影响到
通信传输的距离与效率。

“色散位移光纤”由此被电力研究学者研究出来，选用几
纳米的光谱宽度，能够将波长降到最低处。

因此，第三代光纤传输系统的波长是1550nm。

1.4 大容量光纤
伴随着电力研究学者对“掺铒光纤放大器”和“波分复用技术”的研究与应用，
大容量光纤传输系统逐步问世，成为第四代光纤技术。

根据相关研究表明，当第
三代色散位移光纤波分复进行色散位移光纤传输时，将无法满足其传输要求，因
为四波具有混频非线性效应，当色散度为零时，其容量输送性最强，会对相邻之
间的通道造成一定的影响。

为了对第三代光纤技术进行改善，大容量光纤就此产生。

2光纤技术在电力通信中的应用
2.1 光纤复合地线（OPGW）
OPGW 能够在电力传输线路地线中提供光纤单元于通信使用，它无需维护，
使用可靠性比较高，但一次性投资额相对较大，在新建线路或者旧线路更换地线
中使用比较普遍。

该种光缆能够用作输电线路的防雷线，提供屏蔽保护于输电导
线抗雷闪放电，此外，还能利用复合在地线中的光纤来进行信息的传输。

应用过
程中，OPGW不仅对光学性能予以满足，还充分符合架空地线的机械与电气性能
要求，因而可用于全部的具有架空接地线的输配电线路。

在新建线路中应用之时，OPGW 相较于总费用并不会增加建设费用，而在旧线路中应用之时，又只需对原
来的地线进行更换即可，无需加固杆塔或重新设计负荷。

与电力线的张力放线相同，OPGW 在安装之时无需配备特殊的安装器具，铝管型、铝骨架型与钢管型为OPGW 的三种主要结构。

2.2 光纤复合相线（OPPC）
一些电网是无需设架空地线的，但是却不能没有OPPC。

为了对光纤联网要求予以满足，OPPC 可通过合适方法的采取在传统相线结构中加入光纤而形成。

尽
管OPPC 与OPGW有着雷同的结构，但两者无论是在安装还是在运行上，都是有
着原则上的不同的。

OPPC能够对电力系统中的线路资源进行充分的利用，作为
一种新型的特种电力光缆，它能有效缓解频率资源、路由协调以及电磁兼容等同
外界的矛盾，可以很好地应用于电力通信之中。

在我国现行的电网中，35KV以下的线路大多对三相电力系统传输加以利用，系统在进行电力通信之时采用的是传
统的方式。

若用OPPC 对三相中的一相予以替代，电网中的自动化、调度以及通
信等问题是无需另外架设通信线路便可以解决的，这有利于传输质量与数量的大
幅度提升。

2.3 全介质自承光缆（ADSS）
ADSS 广泛应用于220KV、110KV、35KV 电压等级的输电线路之中，已建线路
对其应用最为广泛，电力部门可以通过ADSS 直接利用高压输电线杆塔进行通信
网络的建设。

ADSS 光缆的光纤传输、光缆机械以及环境等性能极佳，能够同高压电力传输线同感架设。

强电场环境无法对ADSS 产生任何的干扰，其通信量以及
质量也不会发生任何变化，因而被认为是电力通信中效率最高、便捷性最强的一
种传输方式。

ADSS有着极强的优越性：抗磁干扰、抗电腐蚀能力强，光缆材料全部由非金属材料组成，外部则由PE 外护套或AT 外护套包裹；设计过程中对电力
线路的实际情况进行了充分的考虑，在等级不同的高压输电线路中均有应用；温
度与环境特性比较好，能够用于架空环境之中；光缆设计对多种自然条件的影响
进行了充分的考虑，抗冲击、抗震动、可多次弯曲、不易燃烧、不易出现热老化
问题；具有成本优势，安装便利，能够以对输电线杆塔的维持为前提直接在原杆
塔上进行光缆的架设；质量小，不会对杆塔产生较大的负荷；抗张元件以芳纶纱
为主，具有高弹性模量与强度，能够对一般光缆中的钢丝加强构建予以替代，以
从本质上降低光缆重量。

2.4超低损耗光纤
考虑到非色散位移单模光纤和波长段扩展的非色散位移单模光纤的纤芯中含
有GeO2 等金属氧化物，使光纤在传输的过程中产生的损耗加大，所以在此基础
上研发了超低损耗光纤，其在衰减性方面的优势使网络冗余和光信噪比等都得到
了提升，所以在跨段中应用的可行性更加突出，在提升电网的安全性、经济性等
方面具有积极的作用。

2.5 大有效面积光纤
此项光纤技术在优化电力通信系统的传输距离方面也可以发挥积极的作用，
在其有效面积不断提升的同时，光纤单位面积入射光功率会随之不断的减少，使
非线性效应的硬性不断被削弱，在此基础上研发的告诉大容量系统新型单模光纤，采用纯硅纤芯，使衰减达到最低的同时，有效面积较大，而且损耗相对较小，将
此种光纤技术应用于中继系统，对缩减中继站的数量，提升传输的容量和跨段等
方面具有积极的作用，通过应用实验可以发现，在遥泵技术缺失的情况下，将其
应用于电力通信系统中可以实现24 小时无误码传输，而且使光纤的传输距离在
原有的程度上增加近40 千米，可见在电力通信中有意识的应用此项技术对提升
电力通信超长占距系统的运作能力，增加电力通信工程建设的性价比等方面具有
积极的作用。

总之，光纤技术的应用也对传统的电力通信技术带来的较大的冲击，使传统
通信技术有了很大的变化。

在未来要发展通信事业，首先就必须紧随光纤技术的
发展变化。

光纤技术将会得到广泛的使用和推广。

参考文献：
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[3] 刘伟. 光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J]. 电子技术与软件工程. 2017（23）
[4] 魏英星. 光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J]. 通讯世界. 2017（13）。