李曉宇
摘要:電力通信網絡是我國專用通信網絡中十分重要的組成部分,其規模較大、發展較為完善。而由于通信光纖具有抗電磁干擾能力強、傳輸容量大、傳輸損耗小等諸多優點,現已廣泛應用于電力通信系統中。本文對光纖通信技術在電力通信中的應用進行了闡述。
關鍵詞:光纖通信;電力通信;應用
1概述
電力通信主要是用來滿足電力部門的特殊通信需求,為電網的自動化控制、商業化運營和現代化管理提供優質可靠的信息通信保障服務。隨著光纖化進程的加速,電力通信網絡在很多地區已經完成從主干到接入網向光纖過渡的過程。而由于電力系統獨特的應用需求和工程環境,除普通光纖外,一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。在電力通信系統中,光纖最初的應用也是沿襲了電信系統對普通光纜的應用方式。最主要的是利用電力管道資源敷設普通管道光纜,偶爾也會采用地埋、架空等方法敷設普通光纜,從而構建了最初的電力光纖通信系統。而隨著科技的不斷進步,一些專門針對電力系統特有資源和工程狀態的復合式光纜被開發出來。特別像針對電力架空線路的架空光纜、融合在普通電纜中的的光電復合式光纜等,這些光纜被統稱為電力特種光纜。
2電力通信應用光纖的分類
電力通信應用的光纖主要分為普通管道光纜和電力特種光纜兩大類。電力通信最常規使用的是普通管道光纜,它們依托電力系統豐富的電力管道資源,連接和覆蓋電力系統內部各個節點。然后就是各種電力特種光纜,主要有OPGW(光纖復合地線)、OPPC(光纖復合相線)、ADSS(全介質自承光纜)、MASS(金屬自承光纜)、OPLC(光纖復合低壓電纜)、OPAC(附加型光纜)包括ADL(相/地捆綁光纜)、GWWOP(相/地線纏繞光纜)等。目前,在我國電力通信中應用最為廣泛的特種光纜是兩種架空光纜:光纖復合地線OPGW和全介質自承光纜ADSS。
3光纖在電力系統中的應用
3.1管道光纜
電力系統擁有豐富的管道資源,管道光纜價格低廉,設計簡單,建設成本低,工程進度快,建設過程對用戶影響小,往往不需多方配合和協調。所以在管道充足的地區,管道光纜常是連接相關站點的首選方式。尤其在城鎮地區,電力系統強大的管道覆蓋能力,使利用管道光纜建設的光纖通信網絡很快的搭建起來。近年來,管道光纜不僅在電力系統主網方面應用率高,而且在電力系統配網應用方面,它的使用程度也越來越高,它很容易像蜘蛛網一樣,迅速覆蓋大片區域,目前已成為提高配網自動化安全性、可靠性,實時性等的主流應用。
3.2光纖復合地線———OPGW
把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中,用以構成輸電線路上的光纖通信網,這種結構形式兼具地線與通信雙重功能,一般稱作OPGW光纜。它的通信作用實際上就是讓光纖線路跟隨輸電線路建設,減少重復建設成本,同時跟隨輸電線路的延伸,很好的解決了管道資源不足的問題。OPGW光纜很適合于解決各變電站之間的通信連接問題,同時它也很適應在廣大野外地區架設,并很適用于長距離傳輸,而且相對于電信系統的野外光纜,它更安全可靠。而且依托于電力系統的輸電線路建設,它能很好的解決跨越問題。所以,在電力系統中,OPGW是應用最為廣泛的特種光纜之一。
3.3光纖復合相線———OPPC
OPPC技術與OPGW技術相類似,結構雷同。在工程設計上有很多相似之處,如弧垂張力、掛點的計算、配盤、檔距等。在架線工藝上也有大致相同。但在接頭配件,接續技術等方面有著不同的要求。之所以發展OPPC,是因為在有些架空線路上可不設架空地線,但相線是必不可少的。
3.4全介質自承光纜———ADSS
ADSS光纜因其節約綜合投資,安全性高,抗干擾能力強、傳輸的容量大、跨距大、適用性強等優點,在電力系統城網改造、農網改造的通信建設中得到廣泛應用。ADSS光纜在在已建線路上使用較多,它能滿足電力輸電線跨度大、垂度大的要求。可在滿足安全距離的情況下進行不停電作業,大幅減少施工期間對用戶的影響。它的架線方式與OPGW光纜有很多相似之處。而對比于OPGW光纜架設在輸電線路的最上層,ADSS光纜通常架設在輸電線路桿塔的最下層,所以更方便于檢修維護。
3.5金屬自承光纜———MASS
MASS光纜定位于OPGW光纜和ADSS光纜之間。如果將它作為自承光纜使用,必須考慮弧垂、強度以及對地的安全間距等因素。它不需要考慮OPPC所考慮載流量、阻抗和絕緣,也不需要像OPGW那樣考慮短路電流和熱容量,它的金屬絞線只起到容納和保護光纖的作用。
3.6附加型光纜———OPAC
OPAC光纜主要有無金屬捆綁式架空光纜ADL和無金屬纏繞式光纜GWWOP兩種。是在電力線路上建設光纖通信網絡的一種既經濟又快捷的方式。它們通過自動捆綁機和纏繞機把光纜固定在相線以及地線上,重量輕、造價低、安裝迅速是其共同的優點。可在不停電的情況下,在地線或10kV/35kV相線上安裝該光纜;但因為它們的外護套都采用有機合成材料,所以相線或地線線路產生的高溫它們都不能夠承受,在施工作業過程和安全性方面,需考慮的問題較多,也容易受到外界損害,因此在國內電力系統中并未能得到廣泛的推廣。不過這類技術在國際上并沒有被放棄和淘汰。
3.7光纖復合低壓電纜———OPLC
OPLC是繼OPGW、OPPC之后又一種新型的光纖復合電纜。它將光纖、輸電銅線、銅信號線結合在一起,可以有效的解決設備用電、寬帶接入等問題。目前OPLC還處于發展階段。在電力系統內也有進行相關試點項目,相信會在將來的電力系統辦公自動化、數字化變電站、工控網絡化等方面承擔起到重要作用。
結束語
電力光纖通信技術作為電力通信的基礎應用之一,在電力系統中有著毋庸置疑的地位。多種類型光纜在電力通信中得到成熟的應用。而隨著電力行業智能電網發展程度的提高,相關應用和用戶需求的增加,更多的適應電力通信環境的特種光纜將會被開發和利用。
參考文獻
[1]魏麗芳,王克謙,郭克義.淺談光纖通信技術在智能電網中的應用與發展[J].中小企業管理與科技,2011(12).