变电站通信新型光纤收发器的应用

【摘要】 在电力变电站的通信中，大量的光纤收发器不利于统一管理和配置，且在雷雨天气容易遭雷击。因此，非常有必要对现有机房中的光纤收发器进行整合，并开发集电源防雷和信号防雷功能的新型光纤收发器。本文对次进行了研究和开发，并完成了该收发器在变电站的应用。

【关键词】 变电站 光纤收发 防雷

随着通信网对传输容量不断增长的需求以及网络交互性、灵活性的要求，波分复用技术越来越多的得到使用。在国网巴中供电公司大多变电站通信信号光电转换过程中，采用了大量的光纤收发器，多个设备杂乱陈列，不利于通信配置，每次添加新的设备都需要梳理，即浪费大量人力和时间，也带来操作故障隐患。当遇到恶劣雷雨天气，还容易导致雷击破坏。

一、项目需求

该项目的实施主要满足以下功能：1）根据现有光纤接入的实际情况，建立与之匹配的波分复用模型，明确各项关键参数，使波分复用接收端能安全稳定的接入光纤。2）开发一种光纤收发装置，该装置内集成上述波分复用设备，并能接收波分复用设备分流之光信号，并转换成电信号，支持8口甚至更多电口输出。3）开发具有防雷配置收发器，该装置应集成电源防雷模块和信号防雷模块。

二、技术原理及解决思路

波分复用技术是充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。

三、 研究难点

以WDM技术为基础的具有分插复用和交叉连接功能的光传输网具有易于重构、良好的扩展性等优势，已成为未来高速传输网的发展方向，很好的解决下列技术问题有利于其实用化。WDM是一项新的技术，其行业标准制定较粗，因此不同商家的WDM产品互通性极差，特别是在上层的网络管理方面。因此，需保证WDM系统间的互操作性以及WDM系统与传统系统间互连、互通，因此应加强光接口设备的研究。本项目中，需要将多个光纤收发器进行集成，并设计出具备电源防雷和信号防雷功能的，具有灯信号指示的光纤收发装置，目前国内对具备这些功能的光纤收发装置参考资料较少。

四、功能设计

1、光纤收发设计 。在设计时，采用单纤设备可以节省一半的光纤，即在一根光纤上实现数据的接收和发送，在光纤资源紧张的地方十分适用。采用了波分复用的技术，使用的波长为1200-1700nm之间。采用机架式（模块化）光纤收发装置，可以适用于多光纤收发器的集成，适用于国网巴中供电公司变电站机房等环境下的多台光纤收发器的集中管理和供电，采用2U的机架设计，配备16口电口输出，支持最多16个模块式光纤收发器的集成。

2、防雷设计。光纤转换装置通过RJ45接口接受来自局域网交换机或者集线器传播的电信号MLT3码，经过磁模块（16ST8515）去除电磁干扰及信号放大处理后由AL210光电转换芯片将MLT3电信号转换成4B5B电信号，然后光收发一体化模块HFBR-5105将该信号转换成同种码制的光纤信号，发送到远处另一光纤收发器或光交接箱。压敏电阻RV1与陶瓷气体放电管串联后接地，RV1与陶瓷气体放电管串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，压敏电阻RV1、压敏电阻RV2短路失效后，陶瓷气体放电管可将其与电源电路分离，不会导致失火现象。RV2前端线路上串联了一个线绕电阻R，当此RV1短路失效时，线绕电阻R可起到保险丝的作用，将短路电路断开，压敏电阻属电压钳位型保护器件，其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要。

五、总结

新型光纤收发装置的研究是在满足巴中供电公司光纤网络的使用现状，能帮助提高巴中公司解决光纤网络传输稳定性和安全性，并集成多口的输出，使网络更稳定和可靠。新型装置具备可操作性和能提高和降低操作故障以及提升设备防雷效率的目的，极大的提升了变电站的通信维护质量，降低运营成本。

可以预期，随着智能电网的快速发展，本项目研究成果将具有非常广阔的推广应用前景。

参 考 文 献

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