光纖機(jī)械接續(xù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)緊密跟蹤歐美發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢(shì)，著力技術(shù)創(chuàng)新，研究與實(shí)踐并舉，在智能電網(wǎng)發(fā)展模式、理念和基礎(chǔ)理論、技術(shù)體系以及智能設(shè)備等方面開(kāi)展了大量卓有成效的研究和探索。

2009年5月，在北京召開(kāi)的“2009特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議”上，國(guó)家電網(wǎng)公司正式發(fā)布了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略。2009年8月，國(guó)家電網(wǎng)公司啟動(dòng)了智能化規(guī)劃編制、標(biāo)準(zhǔn)體系研究與制定、研究檢測(cè)中心建設(shè)、重大專(zhuān)項(xiàng)研究和試點(diǎn)工程等一系列工作。

在2010年3月召開(kāi)的全國(guó)“兩會(huì)”上，溫家寶總理在《政府工作報(bào)告》中強(qiáng)調(diào)：“大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。這標(biāo)志著智能電網(wǎng)建設(shè)已成為國(guó)家的基本發(fā)展戰(zhàn)略。

3M公司憑借著在通信行業(yè)和電力行業(yè)多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，積極參與智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的試點(diǎn)及研討，將通信和電力線路上的成熟產(chǎn)品不斷融合，并著力于研發(fā)新的適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的新產(chǎn)品和新方案。

1 數(shù)字化變電站

隨著變電站的整體數(shù)字化進(jìn)程，越來(lái)越多的變電站實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守，這對(duì)變電站內(nèi)電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控要求也越來(lái)越高，而視頻監(jiān)控已成為變電站建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)配置。由于傳統(tǒng)光纖熔接方式在變電站內(nèi)的使用存在多種限制，而光纖機(jī)械接續(xù)可以很好地解決這些問(wèn)題。首先，位于高處的接續(xù)點(diǎn)，不適合攜帶光纖熔接機(jī)設(shè)備進(jìn)行熱熔接續(xù)。其次，光纖熔接機(jī)操作時(shí)需要平整且足夠的放置空間，而高空作業(yè)時(shí)不具備這種環(huán)境。最后，接續(xù)點(diǎn)靠近電力設(shè)備，周?chē)嬖趶?qiáng)磁場(chǎng)，熔接機(jī)設(shè)備容易受影響。正是由于這些因素，光纖機(jī)械接續(xù)的操作方便和工具簡(jiǎn)單且輕便等優(yōu)點(diǎn)完全適合在數(shù)字化變電站的場(chǎng)景下使用。

圖1 光纖機(jī)械接續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工

2 配電自動(dòng)化

與輸電線路的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式不同，配電線路分支復(fù)雜，經(jīng)常遷改，節(jié)點(diǎn)繁雜，且同桿多回，因此輸電線路上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接續(xù)引下方式無(wú)法適應(yīng)配電線路上的應(yīng)用。以廣東電網(wǎng)為例，從1998年開(kāi)始大規(guī)模使用光通信技術(shù)，至2010年輸電網(wǎng)站點(diǎn)的光纖覆蓋率已經(jīng)超過(guò)95%，然而配電網(wǎng)站點(diǎn)的光纖覆蓋率還不到5%。廣東電網(wǎng)從而嘗試著選擇適合配電網(wǎng)絡(luò)線路特點(diǎn)的成熟光傳輸技術(shù)，研究低成本和方便的架空配網(wǎng)線路上架設(shè)光纜的方式，以及光單元的絕緣和引下的解決方案。最后采用了EPON組網(wǎng)技術(shù)，使用OPPC光纜作為架空光纜，利用合適光纜接頭盒作為絕緣和引下的方案，并采用光線機(jī)械接續(xù)的產(chǎn)品從而形成通信網(wǎng)絡(luò)層到終端接入的全程解決方案。

圖2 光纖機(jī)械連接插座及保護(hù)盒現(xiàn)場(chǎng)施工

3 光纖復(fù)合中壓電纜應(yīng)用

圖3 復(fù)合電纜戶(hù)內(nèi)終端

圖4 復(fù)合電纜中間接頭

作為一種新型的集成了傳統(tǒng)電纜和傳統(tǒng)光纜技術(shù)的復(fù)合電纜，光纖復(fù)合中壓電纜的應(yīng)用也將成為一種趨勢(shì)。但是傳統(tǒng)且成熟的電纜和光纜的操作方式在智能電網(wǎng)的建設(shè)中如何融合在一起，也決定了光纖復(fù)合中壓電纜大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)速度。3M公司開(kāi)發(fā)的復(fù)合電纜中間接頭和復(fù)合電纜戶(hù)內(nèi)終端解決方案，在全國(guó)多個(gè)省市的試點(diǎn)中得到應(yīng)用，使光纖復(fù)合中壓電纜的接續(xù)和成端的技術(shù)趨于成熟。在這里光纖的接續(xù)也是采用了光纖機(jī)械接續(xù)技術(shù)取代傳統(tǒng)的熔接方式。

4 光纖復(fù)合低壓電纜應(yīng)用

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)于電力光纖到戶(hù)智能小區(qū)的建設(shè)的要求，光纖復(fù)合低壓電纜將會(huì)大量應(yīng)用于智能小區(qū)的光纖接入，為用戶(hù)提供智能抄表和寬帶接入的服務(wù)。根據(jù)3M公司在國(guó)內(nèi)外積累的大量光纖到戶(hù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為多地的電力光纖到戶(hù)試點(diǎn)建設(shè)提供了方案和產(chǎn)品，努力縮短線路施工周期，提高施工效率。例如在上海的某個(gè)電力光纖到戶(hù)的項(xiàng)目中，使用了大量的3M光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器，一位沒(méi)有光纖經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)員，不需要任何特殊工具，一周時(shí)間完成500個(gè)光纖連接器的施工并通過(guò)了驗(yàn)收。

圖5 光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器施工

隨著智能電網(wǎng)發(fā)展的不斷推進(jìn)，對(duì)線路建設(shè)上產(chǎn)品和方案的要求必將不斷地提高。3M也將繼續(xù)基于在通信行業(yè)和電力行業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)，致力于研發(fā)更多更全面的方案和產(chǎn)品，以幫助智能電網(wǎng)的建設(shè)提高速度和效率。