電力通訊系統光纖通訊的應用實踐

陳建明

摘要：目前，光纖通訊成為我國電力系統最重要的通信方式，并且伴隨著電力特種光纖技術的提高，其在電力系統中被廣泛應用。與此同時，面對日益增加的系統技術，光纖通信得到了長足高效的發展。由于電力系統對信號傳輸高要求，光纖通信的技術也需要不斷的發展才能與電力系統適配。

關鍵詞：電力通信;光纖通信;應用

1.電力通訊系統光纖通訊的應用問題

（1）通信設備自身存在的問題

作為電力系統專用的一種特殊光纜，光纖復合架空地線具有較強的性能，并且在電力系統光纖通信骨干網中應用十分廣泛。但是其與高壓線線路一同構建，不僅要有信息傳遞的功能還要，做地線保證高壓輸電的安全。目前，雷擊是影響光纜安全性能的重要因素之一。克服雷擊影響是日后要攻克的技術難題之一[1]。

（2）存在部分光纖設備無法使用的缺陷

由于目前部分的配電系統仍然使用的是從前的技術，這導致光纖設備的壽命會大幅度減少。并且光纖設備的壽命到期后將無法繼續投入使用，這會造成了不小的經濟浪費，因此需要提高關的技術和設備。 并且在配電網的建設之初，沒有充分考慮到如今巨大的電力通訊需求，導致目前的光纖鋪設建設過少，使得電網的運行壓力過大，增多了電力的損耗。[2]綜上所述，當下的首要任務是使用大覆蓋范圍的光纖設備，保證配電正常進行。

2.電力通訊系統光纖通訊的應用對策

電力系統相較于郵電公用網絡，電力系統通信有著更高的要求，具體體現在對其要求可靠性更強和容量更大。不僅如此，光纖通信技術還需要與電力通信的系統特征緊密結合，促使光纖通信技術可以在電力系統進行有效的應用。對于光纖通信技術在電力系統的應用，主要包含以下五個方面：

（1）架空地線復合光纜

對于架空地線的復合光纜，從內到外依次由光纖、鋼芯和鋁線三層結構組合構成。對不同的結構的光纜可以根據它們不同的特性大致的分成三類：層絞式光纜、骨架式光纜和中心束管式光纜。這種光纜具有較強的導電性能、機械強度，除此以外復合光纜在使用過程中具有較高的安全性和耐磨損的性能，因此這類復合光纜投入電力系統使用，可以在一定程度上提升電力系統的相關性能。如今，架空地線復合光纜多在110KW的線路中進行使用，這樣實現了電力輸電線路和架空地線復合光纜的同步建設。但是由于復合光纜的材料構成，當線路短路時，相對來說其系統的負荷量較有不足。因此，在具體使用的過程中，應當對電纜采取更為有效地保護手段，比如可以使用雙層保護套，通過避免紫外線的照射進行保護，以提高電纜的使用壽命。在對地線進行更換時，應當在保證其正常使用的情況下，再對地線進行架空，確保好系統能夠平穩運行，再進行更換。

（2）光復用技術

光復用技術大大促進了光纖通信技術的發展。光復用技術種類眾多，其中最為重要的是波分復用技術、頻分復用系統和光時分復用技術。波分復用技術是指在一根光纖上同時發射出多種不同波長的光載波，從而使傳播能力得到提高，根據光纖的材料性質可以利用波長的不同方向進行信息的雙向傳遞，從而提高在電力通信系統的靈活性。然而，在頻分復用系統中，用不同的光電頻率，實現多路信號的傳遞，從而可以提高電路的容量和通信速度。除此以外，還有光碼分復用技術。該技術需要實現編碼和解碼，才能提高光信道的信息傳遞效率。這項技術，在信息傳遞方面具有較強保密性，提高了信息的傳輸安全。

（3）金屬自撐架空光纜

金屬自撐架空光纜的結構較為復雜，大多數都是借助于塑料管套，然后裹上防水物，再將光纖套入。不單如此，光纜中心也需要進行強化處理，例如在光纜的四周涂上聚乙烯，增強此類光纜的防水性和耐熱性。并且還能將油膏涂抹至套管中，對光纖的結構進行保護處理，增加使用壽命，提高光纜在極端環境下的使用強度。除此以外，金屬自撐架空光纜的外管管套特別光滑，雖然減少了使用時的摩擦，還能避免紫外線的危害，但這樣的設計大大增加了安裝的難度。在具體電力系統的安裝中，還需要加入防水化合物，防止光纖受水影響，進而失效。

（4）非金屬自撐架空光纜

非金屬自撐架空光纜的抗拉性能較強，其主要采用的材料是芳綸纖維。芳綸纖維的材質質量小、強度大，而且防彈性能強，可以采用松套層絞方式進行套裝，使光纜能有較強的抗電力腐蝕的能力。非金屬自撐架空光纜的載電量大，多可使用于220KW的高壓輸電線路，并且替換安裝的方法簡單：無論是施工搭建還是日常的維護都，不需要進行停電再操作。但是這種光纜也存在著一部分缺點，就比如帶有電荷的光纜容易放電，會造成電場的均勻性降低，從而引起電路中的漏電現象。此外，如果線路中漏電，那么就會使得光纜的表層被灼傷，破壞光纜線路，造成財產損失。

（5）電力系統調度自動化

電力調度自動化可以提供給電網正常運行的多重結構，還能對電力系統進行調度。比如，電力調度自動化的技術可以讓發電廠對其他下級調度的有效通信，保證了在各個工序中電網的正常運行，將自動化技術投入可以大大提高對電網的高效管理。由于光纖通信技術是屬于集中自動化的控制方法，可對電網系統的運行程度進行監控。電力調度自動化技術，可以保證電氣系統的高速反應，實現對整個電網的同步監控。與此同時，這項技術還能對自動發電和經濟調度進行控制。可以按照維持電力系統的頻率質量，從而維持互聯系統的聯絡線交換功率和交換電量在規定值，讓電網系統在低能耗和低成本條件下持續運行，節約發電和供電的經濟成本。此外，這項技術還可以分析電力系統運行數據，并且完善數據采集與監控功能的功能，進而對異常數據進行預警，保障系統的運行安全。

結語：綜上所述，能夠發現電力通訊系統是電網的重要組成部分，為了提高電力系統運行的安全性和穩定性，可以對光纖通信技術進行應用，利用光纖本身的諸多優點，保障電力通訊的穩定、高效。同時，還應做好光纖通訊系統及相關設備的維護工作，延長電力基礎建設的使用壽命。

參考文獻：

[1]王玲，羅虎.光纖通信技術在配網自動化中的應用研究[J].環球市場信息導報，2017（27）：138-138.

[2]陳雪瑩，陳子言，張孜銘，等.基于配電網中的通信自動化系統設計與應用[J].信息通信，2018，No.185（05）：126-127.