光纖通信技術在電力通信中的應用

董彬彬

摘 要：隨著社會的發展，電力系統對生產生活的影響越來越大，社會對電力系統的穩定性、安全性、可靠性提出了更高的要求。電力通信系統是電力系統的重要組成部分，其運行性能對于電力系統的安全性和可靠性具有重要影響。傳統電力通信系統在網絡結構、信息傳輸量、可靠性、抗沖擊性能方面無法滿足現代社會的需求，需要借助先進的光纖通信技術進行改善和升級。

關鍵詞：光纖通信；電力通信系統；可靠性；抗干擾能力

1 概述

電力通信系統是國家電網系統中的重要組成部分，電力通信系統的建立是為智能電網的建設提供必要的技術保障，也是建設安全、穩定現代電網的必經階段。光纖通信技術是現代科學技術的一種，該技術由于其獨特的抗電磁干擾能力、容量大、傳輸性能高等優點，已經在電信部門取得良好的應用效果，并將在電力通信系統中繼續發揮其優勢。

2 電力通信系統發展現狀

2.1 電力通信系統的網絡結構復雜。傳統電力通信系統中包括多種通信設備，不同設備之間的連接方式及信息轉換方式不同，造成電力通信系統網絡結構非常復雜。中繼線傳輸、用戶線的延伸、載波設備和微波設備間的轉接等均采用不同的通信手段，這就增加了通信系統網絡結構的復雜性，為后期的故障檢修制造較大的難度。

2.2 電力通信系統傳輸量小。傳統電力通信系統的信息傳輸量少，失效性差，嚴重影響了電力通信系統的運行性能。電力通信系統中信息的傳輸，不僅需要傳統的數據信息傳輸，還需要繼電保護信號、話音信號、電力負荷檢測信號等，以便提供數字、圖像、聲音等多種形式的信息傳輸功能。圖像、數字等信息在整個電力通信系統信息傳輸中所占比例不大，但其時效性較難保障，這就給電力通信技術提出了新的挑戰。

2.3 電力通信系統的可靠性及靈活性不足。隨著社會的不斷發展，電力在生產領域和生活領域中的應用越來越廣，人們對電力系統的依賴性也越來越強。電力系統在人們的工作和生活中的應用，已經深刻的改變了人們的需求習慣。為保障人們工作和生活的正常運行，如何提高電力系統的穩定性及靈活性成為當前電力企業面臨的主要問題。電力系統在運行過程中出現的間斷或突變現象，將對多種生產設備和電氣設備產生影響，嚴重時可能引發重大安全事故，給人們的財產安全和生命安全帶來極大的損失。

2.4 電力通信系統抗沖擊性能較差。隨著科學技術的不斷進步，電氣設備的功能、結構、連接都有了不同程度的提高，電力系統中各個設備之間的聯系性加強，方便對其進行統一管理、控制。在電氣設備實現控制自動化的同時，也帶來了一定的弊端，若電力系統中某一環節出現故障，則可能對相關的設備產生不利影響，造成部分或者整個電力系統的癱瘓，給社會和企業帶來巨大的經濟損失。現代社會要求電力系統具有較高的穩定性，這就給電力通信系統的抗沖擊性能提出了新的要求，傳統電力通信系統抗沖擊性能無法滿足社會的需求。

3 光纖通信技術在電力通信系統中的應用

光纖通信技術具有強抗干擾能力，傳輸量大和傳輸衰耗小的特點，這就決定了該技術在電力通信系統中將具有廣泛應用。該技術除普通的光纖外，研發的其他性能的光纖技術也在電力通信系統中得到廣泛應用。

3.1 光纖復合地線的應用。光纖復合地線（OPGW）也被稱為地線復合光纜或者光纖架空地線，該技術主要功能為保護輸電導線，對整個輸電線路起到防雷作用，提高系統的抗沖擊性能；另一方面復合技術可將架空地線和光纜綜合起來，實現多種信息的傳輸功能。光纖復合地線是在電力傳輸線路的地線中包含了光纖單元，這就提高了電力通信系統的可靠性和安全性，大大減輕了后續的維護工作。光纖復合地線在帶來多種優良性能的同時，也增加了工程的投入成本，極大的限制了該技術的應用范圍。一般來說，光纖通信技術多在新建線路或舊線路地線更換工程中使用。光纖復合地線除具備以上優良性能外，還能滿足架空地線的機械和電氣性能，因此該技術能廣泛應用于所有架空地線中，對于我國的電力系統的升級改造具有十分重要的實用價值。

3.2 光纖復合相線。光纖復合相線是將光纖通信技術與傳統的相線結構融合而成的一種新型技術，光纖復合相線是在利用原有電力通信系統線路資源的基礎上，利用光纖技術協調通信系統中的頻率、線路和電磁兼容性，從而起到改善傳統電力通信系統的信息傳輸性能的目的。該技術作為一種新型的通信光纜，最早應用在150kV電力系統中，隨著技術的不斷成熟，已經廣泛應用到更高電壓系統中。我國電力系統將光纖復合相線代替三相電力系統中的一相，使其與其他兩相組成新的三相電力系統，提高信息傳輸質量和數量的同時，還避免了另設通信線路的麻煩，節約了成本。光纖復合相線在施工過程時，應利用光纖的接續技術和光電子的分離技術，對相線中的光纖單元進行單獨分離，并在施工過程中設立獨特的接線盒。

3.3 全介質自承光纜（ADDS）。全介質自承光纜廣泛應用于220kV、110kV和35kV的電壓輸電線路中，該技術主要是對原有線路的改進升級，直接利用高壓輸電線桿搭建自己的通信網絡。全介質自承光纜技術具有較好的環境適應性、抗干擾性能、較高的傳輸性能和光纜機械性能，施工時可與其他高壓電力傳輸線路一起鋪設，而不受任何其他外界電磁信號的干擾，大大提高了電力通信系統的高效性和便捷性。全介質自承光纜組成材料主要為非金屬材料，如聚乙烯或耐電痕材料組成了光纜的外套，提高了光纜的抗干擾能力。全介質自承光纜在進行工程設計時，要根據工程的實際需求選擇合適的外護套，并根據工作環境的變化，如風速、溫度、雨雪等自然因素，制定合適的施工工藝，保障電力通信系統的安全性。

4 結束語

隨著科學技術的不斷提高，各種先進技術在電力系統中的應用越來越普及，極大的促進了我國電力系統的發展，為我國智能電網系統的改建工程提供了技術保障。光纖通信技術在信息傳輸方面具有穩定性好、抗干擾能力強、傳輸量大、信息衰損小等優點，因此廣泛應用于電力信息傳輸系統。其中，光纖復合地線、光纖復合相線和全介質自承光纜技術已經在電力通信系統中得到廣泛應用，極大的推動了我國電力行業的發展。

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