电力系统中光缆技术运用

本文作者：于晶晶 单位：泰州师范高等专科学校助教

前言

传统的通信方式随着光纤通信技术的广泛应用而发生了巨大的变革。与传统的通信方式相比，光纤通信技术的信号传输介质为光纤，具有抗干扰性强、速度快、容量大等诸多优点。

1.电力通信网络传输要求电力通信网作为一种专业性、行业性的通信网络，主要是针对各种远动信号和电力调度信号的传送而相应设计的。与此同时，电力通信网还必须有较强的扩展性，能够有效地根据电力企业的需求作一些相应的扩展，如传输电力企业的办公自动化信号、电力企业内部通话信号等。这样一来，就导致电力通信网络传输要求更加高，体现在以下几个方面：（1）能源环境保护性我国人口数量众多，居于世界第一，而资源相对短缺，尤其是人均资源占有量。与此同时，我国的国民经济正在快速发展，那么对于各种能源的消耗量巨大。如果依靠大量的能源消耗来带动经济快速发展，这种发展是不具有可持续性发展能力的。光纤通信技术中最为重要的部分就是光纤，而光纤最为重要的材料就是二氧化硅。从资源分布来看，我国是一个二氧化硅储量巨大的国家。（2）可靠性高只有有了电力通信系统作为有力的支撑，那么整个电力系统才能够正常、稳定地运行，所以，可靠性对于电力通信系统而言极为重要。人们的日常生活和各行各业的正常运作和生产都是离不开电力，一旦出现供电中断的现象，将会给整个社会带来严重的影响。与此同时，随着电力系统的自动化程度越来越高，它也越来越离不开电力通信系统，只有电力通信系统进行正确的信号传递，那么电力系统才能够正常作业。（3）具有投资效益性和发展性随着科学技术的不断进步，人们对于电力通信的要求越来越高，电网也要不断地扩大和发展，因此，电力通信系统必须具有投资效益性和发展性，要随着科学技术的发展和电网的扩展而不断地发展。（4）迅速性电力通信按照电力行业要求来看，应该具有传输实时性，避免时滞延迟，还要有较大的容量和较高的速度。这样做的目的是为了在紧急事故或者发生危险的时候，能够避免危害的进一步扩散。

2.光纤通信技术的特点光纤通信的信息载体是光，传输通道是光纤，其传输系统占用空间较小，这是由于多光芯和纤纤芯组成的光缆直径较小。光波在传输的过程中，由于光纤与光纤之间的串绕都很小，一般来说都不会出现信息被窃听或者光信号泄漏的现象。而众所周知，光纤是由玻璃材料构成，而玻璃材料又是绝缘体，所以在信号传输过程中，接地回路问题是不用我们担心的。另外，光纤传输还有一个显著的优点，就是传输容量大、损耗相对较低。一般来说，微波通信的容量仅仅是光纤传输的几十分之一，而无论是与导波管相比，还是与同轴电缆相比，光纤的损耗都要低的多。此外，光纤通信领域所涉及的光纤、光放大器、波分复用和光分/插复用等关键技术的相继问世,使光纤通信领域中发生了一场又一场技术革命。光纤具有巨大的带宽资源,成为通信系统首选的传输媒质;光放大器代替了光-电-光中继器,实现了点到点的全光通信:波分复用不仅使单根光纤的传输容量增加了几倍、几十倍乃至几百倍,而且实现了多种不同类型的通信业务同时在一根光纤上传输;光分/插复用实现了信息在光域上的传送、路由的选择与交换,从而避免出现电子瓶颈的影响,完全满足了未来通信的高速率、大容量、远距离的全光通信要求。今天，业内人士深信，现在的通信网会逐渐升级到全光网。全光网是一个真正对所传输的SDH、IP、ATM等业务透明的网络。特别是波分复用全光网络采用灵活的波长选路由，具有动态资源配置能力，可以实现网络的动态重构，所以全光网是通信网络升级的最佳方案

3.光纤通信技术在电力通信中的应用

3.1电力特种光缆电力特种光缆是一种特殊的电力特种通信光缆，是依附于线路杆塔资源而架设的。电力特种光缆主要有以下一些：ADL、GWWOP、ADSS、MASS、OPPC、OPAC、OPGW。ADSS和OPGW这两种光缆是目前应用最为广泛的。由于安装形式和自身结构较为特殊，电力特种光缆很难受到外力破坏。虽然电力特种光缆材料本身造价相对要高些，但是施工建设成本由于是在电力系统自身的线路杆塔资源上进行的，所以也能够节约部分投资。OPGW光缆不易被偷盗，安全性较好，通信质量较高，传输信号损耗小，不会出现重复建设，这是它突出的优点。缺点就在于容易受到雷击损伤。而ADSS光缆适用于长跨距和强电场、不会影响铁塔、重量轻、材料为绝缘介质，其最为突出的特点在于可以在进行维护、安装的过程不用停电。

3.2电力特种光缆内的光纤选型

3.2.1　光纤可使用的波段　光信号的物理传输介质是光纤，光纤的好坏直接关系到光纤传输系统的传输距离和带宽。光纤在波长范围为12601680nm的时候，能够传输6个波段.其中，超长波段的波长范围为1625~1675nm，长波段的波长范围为1565~1625nm，常规波段的波长范围为1530~1565nm，初始波段的波长范围为1260~1360nm，短波段的波长范围为1460~1530nm，扩展波段的波长范围为1360~1460nm。随着技术的不断进步，如果我们利用波分复用(WDM)技术，那么多个信道都可以实现在每个波段同时传输。

3.2.2光纤的分类及选型　按照国际电信联盟（ITU-T）的标准，常见的光纤种类可以分有如保偏光纤、色散补偿光纤DCF之类的特种光纤；非零色散位移光纤G.655、截止波长位移单模光纤G.654、色散位移光纤G.653、常规单模光纤G.652、多模光纤G.651、还有非零色散位移光纤G.656，G.656特别适用于宽带传送。在具体建设电力通信光纤网络时，由于每个工程都有相应的具体情况，如是建设城域网还是建设广域网，是采用波分复用技术，还是不采用。不同的情况所导致所最终选用的光纤类型也各不相同。

3.3光纤传输组网技术目前，同步数字体系(SDH)和密集波分复用技术(DWDM)二者相互结合的方式是电力通信中最为常见的组网方式。

3.3.1同步数字体系　SDH将交换功能、线路传输、复接穿上三者融为一体，然后再统一传送到通信网络中，能够解决核心网和局部网络之间接入问题，实现网络传输的同步，通过标准的映射方法和复用方法，将传输信号转为高等级的SDH信号。与此同时，SDH技术的传输能力强，安全性高，完全能够满足电力通信高可靠性的需要。

3.3.2波分复用技术　波分复用技术是在同一根光纤上同时复合若干个不同波长的光信号，分为密集波分复用（DWDM）和粗波分复用（CWDM），是按照相邻峰值波长的距离而定的。相邻光波波长间隔越小，光纤能复用传输的不同波长的光信号也就越多。我们相信，随着光纤通信技术的不断进步，电力通信也会随之而不断地进步，实现可持续性发展。