光纖通信技術在電力系統中的應用
時間:2016-03-21 17:32:08 來源：
由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優點，它一問世便首先在電力部門得到應用并迅速發展。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。OPGW光纜
電力特種光纖泛指OPGW(光纖復合地線)、OPPC(光纖復合相線)、MASS(金屬自承光纜)、ADSS(全介質自承光纜)、ADL(相/地捆綁光纜)和GWWOP(相，地線纏繞光纜)等幾種。目前。在我國應用較多的電力特種光纜主要有ADSS和OPGW。OPGW光纜
光纖復合地線
光纖復合地線——OPGW(Optieal GroundWire)OPGW又稱地線復合光纜、光纖架空地線等，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。即架空地線內含光纖。它使用可靠，不需維護，但一次性投資額較大，適用于新建線路或舊線路更換地線時使用。OPGW光纜
它具有兩種功能：一是作為輸電線路的防雷線，對輸電導線抗霄閃放電提供屏蔽保護;二是通過復合在地線中的光纖來傳輸信息。OPGW是架空地線和光纜的復合體，但并不是它們之間的簡單相加。
OPGW纜除滿足光學性能外，還完全滿足架空地線的機械、電氣性能要求，因此可應用于所有具有架空接地線的輸配電線路。光纖單元被置放于保護管內或金屬骨架內，得到了充分的保護，使光纖具有很高的可靠性和安全性。OPGW應用于新建線路時，并不增加建設費用(與總的費用比較)。
OPGW應用于舊線路時。只需把原來的地線更換下來即可，而不用對桿塔進行加固或重新設計負荷等。OPGW的安裝方法與電力線的張力放線完全一樣。不需要特殊的安裝機具和工具。
常見的OPGW結構主要有三大類，分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。
根據我國電力系統目前的現狀，OPGW對于進一步發展我國電力工業，進一步提高輸電容量，使架空線超高壓化及高自動化，都是必不可少的。
由于我國地域廣闊，電力傳輸線路長，尤其是水力資源大部分集中在西部，而工業城市主要集中在東部沿海地區，因此這就需要大量的長距離超高壓架空線來輸送電力和信息。
OPGW是一種高技術產品，國外近幾年對該產品的研究取得了很大進步，這使得我們還有很多工作要做。同時，國內對OPGW的需求也日益增加，這一切都向我們預示著OPGW光明的前景。
光纖復合相線
光纖復合相線——OPPC(Optieal PhaseConduetor)，在電網中，有些線路可不設架空地線，但相線是必不可少的。
為了滿足光纖聯網的要求，與OPGW技術相類似，在傳統的相線結構中以合適的方法加入光纖，就成為光纖復合相線(OPPC)。雖然它們的結構雷同，但從設計到安裝和運行，OPPC與OPGW有原則的區別。
OPPC充分利用電力系統自身的線路資源，避免在頻率資源、路由協調、電磁兼容等方面與外界的矛盾、用于電力通信的一種新型特種電力光纜。
20世紀80年代，一些國家允許將OPPC用于150KV以下的電力系統中，并已經在歐洲、美洲等國家廣泛架設運行。目前，它已經在更高電壓的電力線路得到應用。
在我國現行電網中，35KV以下的線路一般都采用三相電力系統傳輸，系統的電力通信則采用傳統的方式進行。如果用OPPC替代三項中的一相，形成由兩根導線和一根OPPC組合而成的三相電力系統，不需要另外架設通信線路就可以解決這類電網的自動化、調度、通信等問題，并可大大提高傳輸的質量和數量。
OPPC在工程設計中可參照OPGW和三相導線的設計規范。如弧垂張力、掛點的計算、配盤、檔距等。
在OPPC工程的施工中，需要在運行的相線中將光纖單元分離出來，涉及到光纖接續和光電子分離技術。
對接續的技術、高壓絕緣有嚴格要求OPPC的接頭盒和其他光纜使用的接頭盒不同，分為中間接頭盒和終端接頭盒。在國外產品成熟的基礎上，國內已自行研制出同類的產品。
全介質自承光纜
全介質自承光纜——ADSS(All DielectricSelf Supporting)，ADSS光纜在220KV、110KV、35KV電壓等級輸電線路上廣泛使用，特別是在已建線路上使用較多，為電力部門直接利用高壓輸電線桿塔建設自己的通信網絡提供了可行的途徑，適于跨越江河、山谷、雷電集中區域以及特殊拉力環境中的架空敷設。
數據通信高速發展的今天，憑借ADSS光纜的支持，電力部門不但可以滿足自身的通信要求，而且能夠開通新的通信業務供外界使用ADSS光纜具有卓越的光纖傳輸性能、光纜機械性能和環境性能，可與高壓電力傳輸線同桿架設(圖2所示常見ADSS光纜)。
電網通信最完美的傳輸介質用于電力系統，且在強電場環境中光纜傳輸信號不會受到任何干擾，通信量不受任何影響，光纜質量不受任何影響，是電力通信最為有效、方便的傳輸方式。
ADSS光纜的特點主要有以下幾點：
磁干擾、耐電腐蝕強、組成光纜的材料都必須是非金屬材料，其外擠制聚乙烯(PE)外護套或耐電痕(AT)外護套;ADSS光纜的設計充分考慮了電力線路的實際情況，適用于不同等級高壓輸電線路。
對于10KV和35KV的電力線路可采用聚乙烯(PE)外護套;對于110KV 220KV的電力線路則必須通過計算電場場強分布來確定光纜掛點并采用耐電痕(AT)外護套。
好的溫度、環境特殊性，適合于架空環境;光纜的設計充分考慮了風速、冰凌、溫差、變等界條件的影響，具有抗沖擊、抗震動、耐反復彎曲、防止熱老化、阻燃等性能;成本低，安裝架設方便，可以在不改變輸電線桿塔的情況下將光纜直接架設在原桿塔上;輕，對桿塔負載小,ADSS光纜內采用了具有高彈性模量、強度的芳綸紗作為抗張元件，代替了普通光纜中的鋼絲加強構件，從根本上減輕了光纜的目重。
結束語
與電網的發展相適應，幾十年來我國電力通信取得了長足的進步，在現代化電力生產和經營管理中發揮著越來越重要的作用。為適應現代電信市場開放性的需求，我們要加快以光纖為主體的通信網建設，及早確立電力系統高速數據網絡技術體制，跟蹤研究利用電力線路傳輸高速通信數據技術。
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