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光纤通信在电力通信的运用

摘要:随着电力工业的日益发展与通信及计算机等新技术的广泛应用,电力通信网的容量与可靠性等需得到不断的扩充与增强。依靠自身容量大、通信质量好、中继距离长以及与数字化发展相适应等优势,光纤通信逐渐发展为21世纪的主要通信方式。文章基于电力通信网络的传输要求及其解决方案,对光纤通信在电力通信中的应用进行探讨。

关键词:光纤通信,电力通信,应用

作为一种行业性的专用通信网,电力通信主要用于对电力部门特殊通信需求的满足,它能够提供优质的信息通信保障服务于电网的自动化控制、商业化运营以及现代化管理。基于传输容量大、抗电磁干扰能力强以及传输消耗低等优势,光纤通信在电力通信系统中有着十分广泛的应用。

1.电力通信网络传输要求与解决方案

电力通信网络既需要服务于电力系统的生产与调度,还需要对远动、办公自动化以及继电保护等信号进行传送,因此应能够满足以下要求。

1.1高可靠性

在任何情况下,电力通信都是不允许中断的,这决定于电力系统的行业特征,亦构成电力通信的主要特点。除了数据传输应具有可靠性之外,数据在具体的传输过程中还要有抗外力破坏的能力,即使是在恶劣的气候条件下,也应对电力通信的畅通提供有效的保证。光纤通信质量好,信号在光芯内部进行传输,不会受到外部环境的干扰,因而有着稳定的性能,特别是光纤通信不易受到电磁的影响,能够很好地与电力系统特有的高电压与高电磁场环境相适应。

1.2高扩展性与投资效益性

电力企业的业务发展对企业的运营成本提出了日益严格的经济化要求,电力通信系统的配置需要对网络的易扩散、设备可承接等多项扩展性能进行全面考虑。传输线路的高容量特征可以对电力通信基础设施的重复投资率予以降低,通过设计简单且操作性高的扩容方案,能够大幅减少传输网络的维护支出,设备技术的可承接性亦能够降低设备废弃率。借助于主流技术与标准协议,电力通信系统的可操作性能够得到有效保证,进而对设备互联问题予以解决,减少网络维护开支,提高企业的投资效益。

1.3迅速性与高清晰度

电力行业的特征对通信的迅速性提出严格的要求,当有需要之时,电力调度之间的电话通信应能够立即且无延时地接通,为了向电力通信网络的畅通提供保证,MSTP/SDH还应是严格同步的。由于关系到电网的安全命脉,电力调度的操作命令要做到准确无误,通话质量高、在正常情况下所听到的语音应与面对面谈话不无二致。

2.光纤通信技术在电力通信中的应用

目前,应用于电力通信中的电力特种光纤包括光纤复合地线、光纤复合相线、全介质自承光缆、金属自承光缆以及相/地捆绑光缆等多种,文章就前三种主要应用进行研究。

2.1光纤复合地线(OPGW)

OPGW能够在电力传输线路地线中提供光纤单元于通信使用,它无需维护,使用可靠性比较高,但一次性投资额相对较大,在新建线路或者旧线路更换地线中使用比较普遍。该种光缆能够用作输电线路的防雷线,提供屏蔽保护于输电导线抗雷闪放电,此外,还能利用复合在地线中的光纤来进行信息的传输。应用过程中,OPGW不仅能够对光学性能予以满足,还能够充分符合架空地线的机械与电气性能要求,因而可用于全部的具有架空接地线的输配电线路。在新建线路中应用之时,OPGW相较于总费用并不会增加建设费用,而在旧线路中应用之时,又只需对原来的地线进行更换即可,无需加固杆塔或重新设计负荷。与电力线的张力放线相同,OPGW在安装之时无需配备特殊的安装器具,铝管型、铝骨架型与钢管型为OPGW的三种主要结构。

2.2光纤复合相线(OPPC)

一些电网是无需设架空地线的,但是却不能没有OPPC。为了对光纤联网要求予以满足,OPPC可通过合适方法的采取在传统相线结构中加入光纤而形成。尽管OPPC与OPGW有着雷同的结构,但两者无论是在安装还是在运行上,都是有着原则上的不同的。OPPC能够对电力系统中的线路资源进行充分的利用,作为一种新型的特种电力光缆,它能有效缓解频率资源、路由协调以及电磁兼容等同外界的矛盾,可以很好地应用于电力通信之中。在我国现行的电网中,35KV以下的线路大多对三相电力系统传输加以利用,系统在进行电力通信之时采用的是传统的方式。若用OPPC对三相中的一相予以替代,电网中的自动化、调度以及通信等问题是无需另外架设通信线路便可以解决的,这有利于传输质量与数量的大幅度提升。

2.3全介质自承光缆(ADSS)

ADSS广泛应用于220KV、110KV、35KV电压等级的输电线路之中,已建线路对其应用最为广泛,电力部门可以通过ADSS直接利用高压输电线杆塔进行通信网络的建设。ADSS光缆的光纤传输、光缆机械以及环境等性能极佳,能够同高压电力传输线同感架设。强电场环境无法对ADSS产生任何的干扰,其通信量以及质量也不会发生任何变化,因而被公认为是电力通信中效率最高、便捷性最强的一种传输方式。ADSS有着极强的优越性:抗磁干扰、抗电腐蚀能力强,光缆材料全部由非金属材料组成,外部则由PE外护套或AT外护套包裹;设计过程中对电力线路的实际情况进行了充分的考虑,在等级不同的高压输电线路中均有应用;温度与环境特性比较好,能够用于架空环境之中;光缆设计对多种自然条件的影响进行了充分的考虑,抗冲击、抗震动、可多次弯曲、不易燃烧、不易出现热老化问题;具有成本优势,安装便利,能够以对输电线杆塔的维持为前提直接在原杆塔上进行光缆的架设;质量小,不会对杆塔产生较大的负荷;抗张元件以芳纶纱为主,具有高弹性模量与强度,能够对一般光缆中的钢丝加强构建予以替代,以从本质上降低光缆重量。

3.结语

随着科学技术的应用,电力通信中出现了多种先进技术与材料,光纤通信技术以迅猛发展的态势呈现于人们面前。光纤通信在电力通信中的应用大幅度提高了我国电力通信的质量与能力,对我国经济的正常运行产生了不容忽视的重要作用。在今后的发展中,我们应清楚认识到电力通信系统应用光纤通信技术的重要性,利用光纤通信推动我国电力通信实现可持续性发展。

作者:刘培 单位:翼北电力有限公司三何市供电分公司

参考文献

[1]方跃升,陈皓,曾凡兴.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].电力信息与通信技术,2014(8):20-26.

[2]郑勇.光纤通信在电力通信网中的应用[J].中国高新技术企业,2010(13):121-122.

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