光纤技术发展及其在电力通信中的应用 薛凯友

光纤技术发展及其在电力通信中的应用薛凱友
发表时间：2019-03-14T10:42:49.973Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：薛凱友
[导读] 摘要：现阶段人们已经认识到光纤技术的优越性，并有意识的将其应用于电力通信中，这不仅有利于缩减电力通信工程建设的费用，而且对减少电路故障发生概率，增强电力通信线路的安全性、稳定性等方面也具有重要的意义，所以在电力通信中应有意识的结合实际情况推广应用光纤技术。

本文探讨了光纤技术发展及其在电力通信中的应用。

（内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海超高压供电局内蒙古乌海市 016000）
摘要：现阶段人们已经认识到光纤技术的优越性，并有意识的将其应用于电力通信中，这不仅有利于缩减电力通信工程建设的费用，而且对减少电路故障发生概率，增强电力通信线路的安全性、稳定性等方面也具有重要的意义，所以在电力通信中应有意识的结合实际情况推广应用光纤技术。

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
在对电力通信中如何加强光纤通信技术的运用起到了决定性的作用，以及对电力通讯系统整体的运行存在深远的影响。

身为21 世纪最为受关注的电力企业，一定要时刻的配合国家电力事业的发展，增强光纤通讯技术的实际运用，重点关注电力系统的运营状态，努力的提升电力通信技术系统的使用率，最大程度的保证电力系统的安全可靠性，以及传输信息的高效性，进而保证整个电力通讯系统可以安全、高效的运行。

在与此同时，要对系统进行定期的检查与维护，防止出现意外的事件，为广大社会群众提供专业、最优秀、最安全的服务。

1 光纤技术的发展方向
光纤指光导型纤维材料的总称，具备尺寸小、质量轻便、安装条件宽泛、使用年限长等优势，制作原材料类型丰富，便于铺设及市场推广，不仅能保护环境，减少金属资源浪费，还能节约成本投入。

值得注意的是，光纤不存在辐射，制作原材料不含有害物质。

按使用用途，光纤可分为传感型光纤及通信型光纤，特别是传感型光纤又称传输介质光纤，可细分为通用传感型光纤及专用传感型光纤。

一般说来，功能型光纤主要负责传输光波数据，即利用功能器将传输信息转为电波信号再转为激光束，调整激光器改变光强度与电波信号起伏一致由末端接收器转为电信号完成转码恢复原有信息。

光纤通信技术现已形成较为成熟的理论体系，市场普及度高，适用范围广，例如：电梯系统等，最大程度保证数据传输的准确性，提高控制系统的反应速度，进一步改善服务质量，满足不同用户的需求。

有研究资料表明，我国商用光纤通信容量现已达到400Mb/s，并且传输距离现已超过上百公里，不受恶劣气候条件限制，不易被违法分子窃听截取，传输稳定性强。

由此可见，光纤通信技术的传输容量大，传输距离长，抗干扰性强，并且光波数据无法内部窃取，保密性佳，传输较为安全，但是受光纤技术特殊性的限制，光纤切割及光纤连接的操作严格，存在着一定的操作难度。

此外，光纤通信技术的抗电磁干扰性强，光波数据无法内部窃取，客观保证光纤传输的速度及质量，但是受电力通信设备特殊性的限制，无法从根源上完全消除电磁干扰。

如何消除电力通信设备的电磁干扰，提升光纤通信技术的抗电磁干扰性，是光纤技术在发展进程中所面临的主要问题。

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，随着我国经济的不断发展，城市规模不断扩大，电力通信工程的数量不断增多，电力通信工程应用光纤技术的水平逐步成熟，社会对于电力通信工程提出全新的建设标准及建设要求。

如何将光纤技术应用于电力通信系统中，是电力通信部门在实际工作过程中所面临的主要问题。

参考文献：
[1]刘巍. 光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J]. 通讯世界. 2017（11）
[2]向永. 光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J]. 中国新技术新产品. 2016（24）
[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）。