光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用及影響分析

李心昊 屈新文 伏志紅

【摘 要】隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)也進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。光纖通信技術(shù)在我國已有20多年的發(fā)展歷史，因為光纖通信技術(shù)有著重量輕、容量大、損耗低以及抗干擾能力強(qiáng)等的優(yōu)點，在電力系統(tǒng)得到廣泛的推廣運(yùn)用，在電力通信中起到非常重要的作用。隨著電力系統(tǒng)通信的需求越來越大，加強(qiáng)對電力通信中光纖通信技術(shù)的研究是非常有必要的，本文主要針對當(dāng)前電力通信中的光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及其影響進(jìn)行簡要的分析概述。

【關(guān)鍵詞】電力通信；光纖通信技術(shù)；具體應(yīng)用；

前言：

在我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展的同時，人們對于電力系統(tǒng)的要求也不斷的增加。光纖通信技術(shù)作為一項非常先進(jìn)的通信技術(shù)，在電力系統(tǒng)中有了非常廣泛的運(yùn)用。目前，我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模不斷的擴(kuò)大，在電力系統(tǒng)中，各種變電容量以及超高壓的變電所越來越多，對于電網(wǎng)的綜合管理以及各項通信技術(shù)有了更高的要求。本文主要從光纖通信技術(shù)的優(yōu)點出發(fā)，分析其在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

一、光纖通信技術(shù)的優(yōu)點

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，光纖通信技術(shù)與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。光纖通信作為現(xiàn)代通常技術(shù)的標(biāo)志，其主要是以光纖為通道，以光為載體，實現(xiàn)信息技術(shù)的傳輸。與傳統(tǒng)的電力通信方式相比，光纖通信在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用具體包含以下幾點優(yōu)點：

1.信息容量較大。光纖通信在電力系統(tǒng)的通信信息容量非常大，就目前的技術(shù)來講，一對光纖就能夠使幾百甚至上千路信息進(jìn)行傳輸。在一根光纜之中，基本上就包括了幾十甚至上百根的光纖。因此，光纖對于信息量的傳輸是非常大的。

2.傳輸損耗小。光纖一般都是由硅膠或者玻璃材質(zhì)制成的，這些材料都是較為廉價的，但卻很豐富的。所以，將極大的減少了對金屬材質(zhì)的需求，保障了光纖材質(zhì)地需求。

3.抗干擾能力強(qiáng)。在電力系統(tǒng)中使用光纖通信的時候，應(yīng)對光線技術(shù)開展良好地保密性，以確保通信不會受到外界大電磁波的干擾，避免造成通信設(shè)備的損壞。除此之外，在進(jìn)行電力通信的時候，還要保證通信設(shè)備具有防雷擊、防腐蝕以及防潮地措施，并且還必須要保證電力系統(tǒng)通信鋪設(shè)的方便性。

4.傳輸質(zhì)量好。因為光纖通信不具備感應(yīng)的性能，所以，在進(jìn)行電力系統(tǒng)的通信的時候，就比較容易受到地電位的影響。為了保證電力系統(tǒng)的順利，光纖通信技術(shù)就會是非常理想的存在。

光纖在電力系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸?shù)臅r候，主要就是將光纖通信中的電力信號通過光發(fā)射機(jī)將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏π盘枺诶秒娬{(diào)制器將信息轉(zhuǎn)換為滿足傳輸要求的信號。

一般來說，都會轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后再通過中繼器將需要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行放大進(jìn)行傳輸，當(dāng)需要傳輸?shù)男盘杺鞯较鄳?yīng)的地點以后，就需要使用電解調(diào)器將光信號進(jìn)行放大，并將原來的信號進(jìn)行輸出，這樣就完成了光纖傳送的整個過程。現(xiàn)階段隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以及光纖的制作成本的不斷降低，光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中已經(jīng)得到了非常廣泛地運(yùn)用，將會變成電力系統(tǒng)通信的主要技術(shù)。

二、電力通信系統(tǒng)中的常用光纖

1、光纖復(fù)合地線

光纖復(fù)合地線是指在電力傳輸線路中，地線中含有一定的光纖單元，這種光纖單元不僅具備地線的作用，而且還有光纖的優(yōu)點，使用起來非常可靠，而且不需要特別的維護(hù)。但是，光纖復(fù)合地線還有一個非常大的缺點，就是投資額非常大。這樣的光纖比較適用于新線路的建設(shè)和舊電路的更新。

2、光纖復(fù)合相線

所謂光纖復(fù)合相線就是將光纖單元復(fù)合在輸電線路相線中的一種電力光纜。光纖復(fù)合相線充分利用了電力系統(tǒng)的線路資源，有效避免了與外界之間的矛盾，是一種在電力通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的新型光纜。

3、自承式光纜

自承式光纜主要分為金屬自承式光纜以及全介質(zhì)自承式光纜。金屬自承式光纜的結(jié)構(gòu)較為簡單，且成本低。在電力系統(tǒng)地應(yīng)用中，不需要考慮短路電流以及熱容量等情況，所以金屬自承式光纜的應(yīng)用較為廣泛。全介質(zhì)自承式光纜質(zhì)量輕、直徑小，而且是全絕緣結(jié)構(gòu)，同時還具有相當(dāng)穩(wěn)定地光學(xué)性能，將大幅度的減少停電帶來的損失，是一種比較特別的光纖。

三、光纖在電力通信系統(tǒng)應(yīng)用中的故障分析

在電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)中，光纖的故障主要包含以下兩個方面：一是光纖在長期使用過程中逐漸老化，造成光纖老化的原因是多方面的，主要因素有電腐蝕，環(huán)境腐蝕性等。二是光纖由于外力破壞而收到損傷。如蟲蟻鼠咬，偷盜剪斷，雷擊災(zāi)害，火災(zāi)火燒等。光纖復(fù)合地線較易收到雷電攻擊而損壞，由于有的輸電線路經(jīng)過的地理環(huán)境或氣象條件比較惡劣，光纖復(fù)合地線為了避免雷擊對相線的傷害，又是與輸電導(dǎo)線一共架設(shè)在架空線路的最上部，因此光纖復(fù)合地線遭受雷擊而斷股是無法避免的。一般而言，光纖復(fù)合地線架設(shè)較多的地方斷股故障比較多，且斷股大多數(shù)出現(xiàn)在檔距中。從材質(zhì)上來說，外層是單絲直徑較小絞線或鋁合金絞線的光纖復(fù)合地線更易發(fā)生斷股。多數(shù)情況下，外層斷股與光纖復(fù)合線內(nèi)層結(jié)構(gòu)型式無關(guān)，因此斷股大多數(shù)未對光纖通信造成影響。因此應(yīng)在耐雷方面進(jìn)一步提高光纖復(fù)合地線的性能。全介質(zhì)自承式光纜則較容易收到電腐蝕的傷害，干帶電弧是造成全介質(zhì)自承式光纜表面產(chǎn)生電腐蝕的最主要。電弧產(chǎn)生的高熱，使外護(hù)套表面的溫度升高，產(chǎn)生樹枝化的電痕，直到燒穿光纜的外護(hù)套，最后造成斷纜事故發(fā)生。光纜鋁絲端部電暈放電引起的劣化，造成光纜的出現(xiàn)電腐蝕，若全介質(zhì)自承式光纜的懸掛點位置較為偏高，導(dǎo)致全介質(zhì)自承式光纜承受的空間電位和電場強(qiáng)大大超過設(shè)計水平，引起光纜表面電腐蝕。

四、電力通信中光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、光接入網(wǎng)

在近些年來，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了一系列翻天覆地的變化，交換、傳輸?shù)纫捕家呀?jīng)更新了許多代。在未來，網(wǎng)絡(luò)將發(fā)展成為由軟件主宰的、數(shù)字化的、高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)階段，接入網(wǎng)還是以雙絞線為主，雙絞線的傳輸質(zhì)量雖然還可以，但是若是與光纖相比，仍然有著一定的差距。光接入網(wǎng)不但可以減少網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)及管理的成本，并且還能夠增加新的經(jīng)濟(jì)收入，同時還能夠建設(shè)光透明網(wǎng)絡(luò)，走進(jìn)真正的多媒體時代。

2、新型光纖的使用

在現(xiàn)階段，IP的業(yè)務(wù)量越來越大，電信網(wǎng)絡(luò)必須要朝著下一代的方向發(fā)展，然而光纖設(shè)施正是下一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的單模光纖已經(jīng)不能夠滿足長距離、高質(zhì)量的信號傳輸了，新型光纖的開發(fā)將是下一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)地關(guān)鍵，其直接影響著電力系統(tǒng)地發(fā)展。

3、光聯(lián)網(wǎng)

傳統(tǒng)的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管有著一定的優(yōu)越性，但是其靈活性和可靠性仍然不夠理想。光聯(lián)網(wǎng)在一定程度上改善了傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)弊端，除了實現(xiàn)了超大容量的光網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的范圍不斷增加，并且進(jìn)一步還增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的透明程度，使得不同系統(tǒng)的不同信號都得到了有效地連接，網(wǎng)絡(luò)充足的靈活性也將大大加強(qiáng)。與此同時，光聯(lián)網(wǎng)還實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的快速恢復(fù)，恢復(fù)時間非常短，對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行不會造成任何損壞。

結(jié)束語：

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用越來越廣泛，各種新技術(shù)、新材料層出不窮，光纖通信技術(shù)更是得到了突飛猛進(jìn)般的發(fā)展，大大地提高了電力通信的質(zhì)量以及能力。光纖通信技術(shù)在近幾年內(nèi)，已經(jīng)應(yīng)用到了千家萬戶，在有線通訊的廣播通信、軍用通信等各個領(lǐng)域中，得到了廣泛地應(yīng)用，成為了電力通信的支柱技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)了電力通信地可持續(xù)發(fā)展。

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