淺談電力通信幾種主要傳輸方式的應用

劉偉強

摘要：近些年來，我國的電力通信技術得到了飛速發(fā)展，因而帶動了其傳輸方式的發(fā)展與完善。本文主要對當前電力通信網(wǎng)絡中兩種主要的運輸方式進行分析與探討，詳細說明了二者的優(yōu)勢與應用情況，并且提出了只有將這兩種傳輸技術有效結合，形成混合型的通信傳輸方式，才能在電力通信網(wǎng)絡中充分發(fā)揮各自的作用，從而構建出更高效、更穩(wěn)定的電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。

關鍵詞：電力通信；載波通信；光纖通信；應用

就目前而言，電力通信網(wǎng)主要有三種傳輸方式，分別是SDH光纖、電力線載波及數(shù)字微波通信。經過近二十年的發(fā)展，SDH光纖通信方式以其獨特的優(yōu)勢逐漸取代了數(shù)字微波通信，成為我國電力通信網(wǎng)中主要的傳輸方式。不可否認光纖通信的地位與優(yōu)勢，但建設電力通信的傳輸網(wǎng)絡中是否僅依靠光纖通信形式即可，以及電力載波通信是否存在必要性與發(fā)展空間，本文將展開相關探討。

一、光纖通信方式的應用

（一）電力通信網(wǎng)絡中常用光纖

1、光纖復合地線

該光纖是指在電力通信的傳輸過程中具備一定的光纖優(yōu)點與地線作用，可靠性也相當強，且對其管線單位無需特殊維護。但在應用光纖復合地線時，需要投入大量資金，常常在建設新線路與更新舊線路的過程中使用。其主要作用便是防止輸電導線遭受雷擊，在抗雷閃放電方面提供有力的屏蔽保護。與此同時，地線中的光纖還可以對信息進行傳輸，從而將地線架空。

2、自承式光纜

此光纜一般包括兩種類型，分別是全介質自承式與金屬自承式。前者的直徑較小，質量也輕，結構為全絕緣式，此外，它還具備非常穩(wěn)定的光纖性能，可以在很大程度上減少停電所帶來的損失，因此，全介質自承式的光纜非常特殊。后者結構簡單，成本也低，應用于電力通信系統(tǒng)中時，無需考慮熱容量與短路電流的問題。

3、光纖復合相線

不少線路可以不必設置架空地線，而相線作為一種不可或缺的光纖復合相線，具體是指輸電線路內的電力光纜，而這種光纜把光纖單元復合于輸電線路相線內。光纖復合地線能夠充分利用電力通信系統(tǒng)中的線路資源，減小了與外界的矛盾，同時這也是電力系統(tǒng)中較新型的光纜，能夠有效處理架空線路的受限問題，也在很大程度上防止雷擊損害。另外，在電力通信系統(tǒng)中加強對光纖復合相線的使用，不僅在很大程度上節(jié)省了電能，而且還使地線絕緣能更加穩(wěn)定的運行。

（二）光纖通信技術的建設和應用優(yōu)勢

1、光纖接入網(wǎng)

近些年來，我國網(wǎng)絡技術有了日新月異的變化，并朝著智能化趨勢不斷發(fā)展與進步，具備了網(wǎng)絡主宰、數(shù)字化以及高度集成等特點。就目前而言，網(wǎng)絡接入主要通過雙絞線來完成，盡管雙絞線在傳輸上具備了較好的質量，但是同光纖依然存在相當大的差距，如果在電力通信系統(tǒng)中應用光纖接入網(wǎng)，將會在很大程度上降低網(wǎng)絡管理與維護的成本，甚至還可以建立出光纖透明網(wǎng)絡，真正實現(xiàn)多媒體技術的有效應用。

2、使用新型光纖

如今，隨著IP業(yè)務量的日益增加，對電力通信網(wǎng)絡也提出了新要求，需要其不斷完善與創(chuàng)新，而光纖便是發(fā)展的前提。目前，信號傳輸是遠距離，因而在質量方面有了更高的要求，之前傳統(tǒng)的單模光纖早已無法滿足發(fā)展需求，因此務必對光纖展開研究與開發(fā)。另外，地域網(wǎng)絡建設的不斷發(fā)展，以及干線網(wǎng)要求的提升，已有兩種新型光纖得到了社會各界的廣泛關注與認可，分別為全波光纖與非零色散光纖。由于光纖本身的先進性，這兩種新型光纖的應用與發(fā)展將會更加廣泛。

3、光聯(lián)網(wǎng)

實現(xiàn)了光聯(lián)網(wǎng)之后，電力通信網(wǎng)絡的容量、節(jié)點以及范圍都會有顯著提升，除此之外，其透明的也會提高，并且將不同信號有效的連接起來，大大增強了電力通信的靈活性。不僅如此，電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的恢復時間與恢復速度都有所改善，在一定程度上保障電力通信系統(tǒng)能夠正常運行。許多發(fā)達國家在光聯(lián)網(wǎng)這方面投入了大量的人力、物力以及財力，我國也逐漸朝這個方向發(fā)展。在電力通信未來的發(fā)展道路中，光聯(lián)網(wǎng)將發(fā)揮極其重要的作用。

二、電力線載波通信

（一）常見的載波耦合裝置

1、電容耦合器

電容耦合器分為兩種，分別是耦合電容器與一體化式電容耦合器。前者主要適用在高壓輸電線的載波通信中，并在耦合電容器通信終端機與低壓端之間串接上結合濾波器，既使得耦合電容器實現(xiàn)了載波信號的傳輸，又隔斷了耦合電容器的工頻電流；后者具體是指把結合濾波器同耦合電容器結為一體，將高壓端連接于高壓電線上，其目的也是為了實現(xiàn)電容耦合器的載波信號傳輸功能以及隔斷其工頻電流。

2、電感耦合器

電感耦合器也分為兩種類型，分別是注入式與卡接式。前者安裝于電纜屏蔽層的回路當中，以電磁耦合原理為前提，把載波信號耦合于電纜屏蔽層，能夠利用屏蔽層來傳輸載波信號，主要適用在純電纜的線路中。由于此類電感耦合器需要安裝于電纜屏蔽層的回路中，因此務必改變電纜的接地方式，安裝時需要將線路停電；

后者是將耦合器卡在電纜上，以電磁感應原理為基礎，把高頻率的載波信號耦合于電纜與電纜的屏蔽層中，從而使載波信號得以傳輸。此類電感耦合器主要適用于混合線路的兩端都是地埋電纜，以及純電纜的信號耦合中。安裝過程簡單方便，且非常安全，無需停電。

（二）電力載波通信的應用和建設

1、點對點組網(wǎng)

此組網(wǎng)方式是將主載波機同一臺次載波機進行點對點通信。這也是載波通信網(wǎng)絡中最基層的單元。

2、鏈形組網(wǎng)

此方式是指主載波機和與之通信的次載波機不僅處于同一電纜段，而且還處于相同的網(wǎng)絡中，載波信號則以廣播形式耦合于電力線內，主要適用于對實用性的要求不高，且傳輸線路遠的農網(wǎng)。

3、星形組網(wǎng)

在電力通信網(wǎng)絡的應用過程中，運用多臺主載波機來帶領多臺從載波機工作，并且每一臺主載波機和相對應的從載波機務必處于不同網(wǎng)絡中，這樣可以避免不同的網(wǎng)絡載波信號出現(xiàn)碰撞的情況。

電力線載波的傳統(tǒng)通信模式為輪休半雙工的模式，電力載波設備的數(shù)據(jù)接口為rs485與rs232的方式，其通信是以異步半雙工的方式進行，傳輸速度大約為幾千比特每秒。在上述幾種組網(wǎng)形式中，為了使配電自動化的實時性要求得以滿足，每一個主載波機的網(wǎng)絡中一般允許設置的從載波機數(shù)量應少于5臺。

（三）混合通信技術

在電力通信系統(tǒng)中，把各種不同的通信技術混合在一起形成新的傳輸方式，將是電力通信網(wǎng)絡未來的發(fā)展趨勢，對比不同傳輸方式的優(yōu)勢與不足，電力載波通信雖然比不上光纖通信或者無線通信的傳輸效率與帶寬，但其建設成本低，以及開通的便利性卻是二者所缺乏的。在現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中，其主要的傳輸方式是把電力載波通信當作無線通信以及光纖通信的補充，構建出“無線+載波”或者“光纖+載波”的混合方式。

結語：

綜上所述，本文分別對光纖通信與電力線載波通信這兩種方式展開分析，也得出主要的通信方式應該是將各種不同的通信技術相混合。在主干通道宜采用傳輸效率快且?guī)挻蟮臒o線通信或者光纖通信技術，而終端站點與接入站點等對傳輸效率與帶寬要求相對較低，則可采用電力線載波技術，只有通過多種不同通信技術間的相互配合，才能構建出更高效、更穩(wěn)定的電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。

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