光纤通信在电力系统中的应用

1/5光纤通信在电力系统中的应用摘要先对光传输技术以及现阶段电力通信系统的业务需求进行讨论，然后结合实际工程再详尽描述电力特种光缆在电力系统中的应用。关键字光纤OPGWADSS一、概述电力系统通信网是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。电力通信作为电力系统的重要组成部分，承载的业务主要有语音、数据、宽带业务、IP等常规电信业务，办公自动化业务，此外，还承载着电力生产专业的业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需的宽带数据等。它的自动化程度基本体现了电力系统的自动化程度。稳定可靠、高效率的电力通信网络可以提高整个电力系统的安全管理和经营管理工作效率，光纤通信可满足这一要求。近几年来，随着电力通信网络的不断发展和扩大，电力系统通信正从过去模拟通信技术向现在数字通信技术为主的方向发展。为此，该系统所采用的光缆和SDH传输等通信设备就显得日益重要。目前，我们济源供电公司电力通信网已建成以光纤通信为主，微波、无线扩频、电力载波和市话为辅的通信方式。随着通信网络光纤化趋势进程的加速，我公司电力专用通信网在很多站点基本完成了2/5从主干线到接入网向光纤过渡的过程。可以说，光纤通信已经成为我局电网安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。众所周知，电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费组成的一个整体。为实现跨区域、长距离电能的输送，电力系统建设了遍及各地的高压输电线路；为满足城乡广大民众生产生活用电需求，又有纵横交错、密布街道村庄的输配电杆路和沟道。可以说，高、中、低压输配电线路是目前覆盖面最为广大的网络基础设施，而且它基础坚固，较之其它网络如电信、广电网络等有着更高的可靠性。因此，如何充分利用电力系统这一得天独厚的网络资源，是长期以来人们潜心研究的一个重要课题。随着技术的进步，到了上世纪的七、八十年代，一些有别于传统光缆的郊佑诘缌吆图庸矣诘缌怂系墓獾绺春鲜焦饫卤豢隼矗庑饫卤煌吵莆缌刂光缆。电力系统光纤通信与其它光纤通信系统最大区别之一就是通信光缆的特别性。电力特种光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高，虽然其本身造价相对较高，但施工建设成本较低（因为电力系统所用光缆主要用在高压输电线路上，利用现有杆塔安装光纤通信线路）。经过多年的发展，目前电力特殊光缆制造及工程设计已经成熟，特别是OPGW和ADSS技术，在国内电力特殊光缆已经开始大规模的应用，3/5我公司通信网的主干光缆如苗白线、苗荆线、荆济线等都是OPGW光缆线路。特种光纤依托于电力系统自己的线路资源，避免了在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾和纠葛，有很大的主动权和灵活性。二、电力系统特种光缆的种类电力特种光缆泛指OPGW光纤复合地线、OPPC光纤复合相线、MASS金属自承光缆、ADSS全介质自承光缆、ADL相/地捆绑光缆和GWWOP相/地线缠绕光缆等几种。目前，在我公司应用较多的电力特种光缆主要有ADSS、OPGW。1、光纤复合地线OPGWOPTICALGROUNDWIREOPGW又称地线复合光缆、光纤架空地线等，是在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元。它兼具地线和光缆的双重功能一是作为输电线路的屏蔽线和防雷线，对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护，在输电线路发生短路时起屏蔽作用，并减小短路电流对电网和通信网间的相互干扰；二是通过复合在地线中的光纤，可传送音频、视频、数据和各种控制信号，进行多路宽带通信。OPGW是架空地线和光缆的复合体，但并不是它们之间的简单相加。OPGW光缆主要在500KV、220KV、110KV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。OPGW的适用特点是（1）高压超过110KV的4/5线路，档距较大（一般都在250M以上）；（2）易于维护，对于线路跨越问题易解决，其机械特性可满足线路大跨越；（3）OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响；（4）OPGW在施工时必须停电，停电损失较大，所以在新建110KV以上高压线路中应该使用OPGW；（5）OPGW的性能指标中，短路电流越大，越需要用良导体做铠装，则相应降低了抗拉强度，而在抗拉强度一定的情况下，要提高短路电流容量，只有增大金属截面积，从而导致缆径和缆重增加，这样就对线路杆塔强度提出了安全问题。目前，国际上已公认这种通信方式是电力系统较有发展前途的通信手段之一。光纤复合架空地线开辟了电力系统应用光纤通信技术的新领域。2、全介质自承光缆ADSSALLDIELECTRICSELFSUPPORTINGADSS光缆在220KV、110KV、35KV电压等级输电线路上广泛使用，特别是在已建线路上使用较多。它能满足电力输电线跨度大、垂度大的要求。标准的ADSS设计可达144芯。其特点是（1）ADSS内光纤张力理论值为零；（2）ADSS光缆为全绝缘结构，安装及线路维护时可带电作业，这样可大大减少停电损失；（3）ADSS的伸缩率在温差很大的范围内可保持不变，而且其在极限温度下，具有稳定的光学特性；（4）耐电蚀ADSS光缆可减少高压感应电5/5场对光缆的电腐蚀；（5）ADSS光缆直径小、质量轻，可以减少冰和风对光缆的影响，其对杆塔强度的影响也很小；（6）ADSS采用了新型材料及光滑外形设计，使其具有优越的空气动力特性。ADSS光缆主要由缆芯、加强芳纶纱（或其它合适的材料）和外护套组成。各种各样的ADSS光缆结构可归纳为最主要的中心管型和层绞型2种。三、结束语人类对客观事物的认识在发展，技术在不断进步，材料也在日益更新。作为电力系统通信中最富特色的电力特种光缆技术，也在不断发展和完善，新的光缆结构也不断出