電力系統光纖通信工程的應用

時間：2025-09-11 04:21:03 通信工程畢業論文

電力系統光纖通信工程的應用

　　電力系統光纖通信工程的應用【1】

　　摘要：電力系統中光纖通信網在電力調度、自動化和繼電保護等方面有著非常重要的作用。

　　針對需求日益旺盛的電力系統通信需求，務必加強對現有電力系統的光纖通信網進行研究。

　　本文分析了當前我國電力系統中常用的特種光纖種類，并重點分析了電力系統中光纖通信網的組網技術。

　　關鍵詞：電力系統光纖通信工程應用

　　1.電力通信系統和光纖通信技術

　　1.1 電力通信系統

　　電力通信系統是一種綜合性的通信系統，它由主干線和每一路的支干線以及一些機器設備構成，功能多，能讓多個用戶同時使用。

　　我國在1978年正式批準建設電力專用的通信網，20世紀80年代開始，我國電力通信進入快速發展時期。

　　隨著電力系統的發展，新興的通信技術得到廣泛的推廣和應用，電網規模也逐漸擴大，電力通信網成為我國第三大專用的通信網，僅次于軍隊使用的通信系統和鐵路相關部門使用的通信系統。

　　由于電力通信網絡的迅猛發展，人們對于電力通信系統功能的要求也變得更高，而公網緩慢的發展速度跟不上人們對電力通信系統的要求。

　　因此，要大力提高電力通信系統的技術以推動電力通信系統的發展。

　　1.2 光纖通信技術

　　電力通信的主要方式包括電力線載波通信和光纖通信，隨著電力通信技術的發展和人們對電力系統通信能力要求的提高，光纖通信技術變成電力通信的主流方式。

　　光纖通信技術是對光導纖維通信技術簡稱，其載體為廣播，傳輸介質是光纖。

　　光纖傳輸系統中終端站通過設備將電信號的電流轉換成光信號功率，接受設備將光信號功率轉換成電流信號電流，中繼站將接收到的光信號轉化為必要的電信號，并進行判斷和又一次處理，最終將完整正確的電信號發送出去。

　　光纖信號的損耗低，傳輸距離遠，通信容量大還具有很強的抗干擾能力，除此之外，制造光纖所需要的原材料成本低、價格低廉，基于這些優于傳統通信技術的特點，目前光纖通信技術被廣泛運用到電力系統、廣播電視系統等通信系統中，是現代通信網絡的主流傳輸方式。

　　2.光纖通信工程在電力通信系統中的運用

　　電力系統的通信系統具有業務量大、可靠性要求高等特點，在對電力系統的光纖通信網絡進行建造的過程里，要對電力通信本身的要求以及具體項目的優勢進行綜合考慮，然后再進行建設。

　　在電力通信系統主要有三種專門使用的光纜，即：架空地線復合光纜、金屬自撐式架空光纜和無金屬自撐式光纜。

　　2.1 架空地線復合光纜

　　架空地線復合光纜由外層的鋁線、中間鋼芯以及被包含在中間層鋼芯內部的光導纖維三層構成。

　　根據具體架空地線復合光纜的不同結構類型我們可以將架空地線復合光纜分為三類，即層絞式、骨架式、中心束管式。

　　架空地線復合光纜具有包括普通地線功能和通信光纜功能在內的雙重功能，其主要的特點包括：通信容量大，抗強電干擾力強，導電新能好，機械強度高，不易被外力破壞，安全性較高。

　　當前，架空地線復合光纜在110 kV的線路中運用普遍，在建設電力輸電線路的同時也可以進行架空地線復合光纜通信通道的建設。

　　架空地線復合光纜傳輸短路電流的部分由鋁合金、純鋁絲等低強度的金屬保護材料組成，因此在設計時要根據負荷量的大小進行合理設計。

　　要選擇有雙層保護套的塑料管護套來對紫外線進行防護，從而對架空地線復合光纜進行保護。

　　在更換線路地線時，要在保留其原有性能的基礎上選擇性能相當的光纜，從而確保架空地線復合光纜與現存的相導線距離合理安全，更換后電力系統也能安全運行。

　　2.2 金屬自撐式架空光纜

　　金屬自撐式架空光纜的結構相對復雜，是在高模量的塑料做成的內填充防水化合物套管中套入單模光纖或者多模光纖，在光纜芯部還有中心金屬加強芯，一些金屬加強芯的外圍還會包裹一層聚乙烯。

　　金屬自撐式架空光纜的松套管具有較好的耐水解性以及溫度特性，存在于管內的油膏可以保護光纖，而且光纖的余長能被控制，從而確保光纜的抗拉性能良好。

　　除此之外，金屬自撐式架空光纜外部有十分光滑的護套，可以減少在安裝過程中對光纜的摩擦，而且這種護套也可以防護紫外線。

　　使用金屬自撐式架空光纜時可以通過在松套管內填充特種防水化合物或者對纜芯進行完全填充來確保光纜的防水性能。

　　2.3 無金屬自承式架空光纜

　　無金屬自承式架空光纜抗拉強度大，最大跨距可以超過一千米，屬于無金屬材料。

　　其主要抗張元件是具有重量輕、有防彈能力、強度大并且具有負膨脹系數的芳綸纖維。

　　芳綸纖維是利用松套層絞的填充方式進行套裝的，整體抗電腐蝕能力非常強。

　　無金屬自承式架空光纜具有很強的優越性，絕緣性能好，抗電腐蝕性高，抗沖擊性能好，防彈性好，可以和200 kV甚至200 kV以上的高壓線路同塔建設并且施工維護的時候不需要停電，非常方便。

　　但是，無金屬自承式架空光纜也有一些無法避免的短處。

　　比如干帶電荷的放電現象，當光纜出現污層，不均勻的電場就會導致漏電現象，光纜的表層會被放電灼傷，甚至可能會導致光纜損壞。

　　參考文獻：

　　[1] 程達，姚琦. 電力系統光纖通信工程應用探討[J]. 民營科技. 2009(10)

　　[2] 徐迎，鄭凌娟，龔宇清，楊尚瑾. 光纖通信在電力系統通信中的發展前景[J]. 才智. 2009(23)

　　電力系統光纖通信工程的應用【2】

　　摘要：隨著我國經濟的不斷發展，供電技術逐步成熟，社會對于電力系統的要求也更為嚴格。

　　為了提高電力系統的工作效率及質量，從而保證電力系統處于正常運轉狀態，進而為電力單位節約更多成本，便有必要在綜述光纖通信概念的基礎上，分析電力系統應用光纖通信工程的優勢，就提出具體的應用措施進行深入探究。

　　關鍵詞：電力系統;光纖通信工程;應用

　　進入二十一世紀以來，在社會經濟穩健發展的大背景下，我國電力系統的供電水平已取得一定的進步與發展。

　　與此同時，為了順應時代發展潮流，滿足電力系統的供電需求，電力系統的工作重心逐步向應用光纖通信工程轉變。

　　其中，光纖指光導型纖維材料的總稱;光纖通信，又稱有線光通信，指以光導型纖維材料為信息傳輸媒介，以光波為信息傳輸方式的新型通信方式，由光纖、光源及傳感用光纖共同構成Ⅲ。

　　光纖通信技術現已形成較為成熟的理論體系，市場普及度高，例如：電梯系統等，最大程度保證數據傳輸的準確性。

　　鑒于此，本文針對電力系統應用光纖通信工程的研究具有重要意義。

　　1.電力系統應用光纖通信工程的優勢

　　按用途，光纖通信可分為通信型光纖及傳感型光纖。

　　其中，傳感型光纖，又稱傳輸介質光纖，可細分為專用傳感型光纖及通用傳感型光纖。

　　一般情況下，功能性光纖用于傳輸光波數據，其形式為功能型器件，其用途為光震蕩、調制光波數據、倍頻光波數據、分頻光波數據、整形光波數據及放大光波數據，其運作原理為傳輸信息轉為電波信號發出，電波信號轉為激光束，調整激光器改變光強度，保持光強與電波信號起伏一致，再由末端接收轉為電信號，轉碼后恢復為原有信息目。

　　同時，光纖通信技術現已形成較為成熟的理論體系，市場普及度高，市場應用廣泛，例如：電梯系統等，不僅最大程度保證數據傳輸的準確性，還提高控制系統的反應速度，改變服務質量，滿足不同類型系統的需求。

　　光纖通信技術的傳輸容量大，傳輸距離長。

　　有統計數據表明，我國商用光纖通信的容量為每秒400兆bit，滿足不同的傳輸需求，并且光纖通信的傳輸距離現已超過上百公里，不受惡劣氣候條件的限制，傳輸穩定性強。

　　同時，光纖通信技術的抗干擾性能強，保密性強。

　　受光纖通信特殊性的影響，光纖切割及連接的設備要求嚴格，操作難度大，并且光波數據無法內部竊取，相較于傳統數據傳輸模式，光纖通信的保密性強，不利于違法分子截取。

　　光纖通信技術的抗干擾性強，傳輸質量穩定，特別是光纖的抗電磁干擾性強，保證傳輸速度及傳輸質量，但是受電力設備的限制，無法從根源上完全消除電磁干擾。

　　同時，光纖尺寸小，質量輕便，適用范圍廣，使用年限長，制作原材料類型豐富，便于鋪設及市場推廣，有助于保護環境，減少金屬資源浪費，進一步節約成本，并且光纖不存在輻射，制作原材料不含有害物質。

　　2.電力系統應用光纖通信工程的措施

　　2.1無金屬自承式架空光纜

　　無金屬自承式架空光纜的抗拉強度高，其最長跨距大于1千米，其抗張元件為芳綸纖維。

　　芳綸纖維屬于無金屬材料范疇，具有負膨脹系數、強度好、防彈能力強及質量輕便等優勢，并且芳綸纖維通過松套層絞的填充方法完成套裝，總體抗電腐蝕的性能良好。

　　相較于其他光纜類型，無金屬自承式架空光纜的優勢顯著，具有良好的絕緣性、抗電腐蝕性、抗沖擊性及防彈性，特別是與200千伏及以上的高壓線路同塔建設或施工維護時，均不需要停電操作，但是無金屬自承式架空光纜存在著無法避免的劣勢，例如：電荷異常放電現象，即一旦光纜表面存在污染層，電場不均勻造成異常漏電的現象，不僅嚴重灼傷光纜表面，還可能損害光纜，造成不可預估性損失。

　　2.2金屬自承式架空光纜

　　金屬自承式架空光纜的結構復雜，以高模量塑料為原料制作內填充防水化合物套管，套入單模光纖或多模光纖，并且光纜芯部存在中心金屬加強芯，一部分中心金屬加強芯外緣處包裹著聚乙烯。

　　相較于其他光纜類型，金屬自承式架空光纜的優勢顯著，具有良好的耐水性及耐高溫性，并且管內油膏能有效保護光纖，能人為控制光纖剩余長度，保證光纜的抗張性，此外，金屬自承式架空光纜存在外部護套，護套表面光滑，能有效避免安裝摩擦損傷，預防紫外線傷害，并且利用填充特種防水化合物于松套管內的方法，或完全填充纜芯，進一步保證光纜的防水性能。

　　2.3架空地復合光纜

　　架空地線復合光纜由內部光導纖維、中部鋼芯、外部鋁線共同組成。

　　按結構類型，架空地線復合光纜可分為中心豎管式架空地線復合光纜、骨架式架空地線復合光纜、層絞式架空地線復合光纜。

　　相較于其他光纜類型，架空地線復合光纜的優勢顯著，具有通信光纜功能及普通地線光纜的雙重優勢，具有傳輸容量大、抗強電干擾性、導電性能、機械強度、安全性等特點，外力難以破壞。

　　同時，近幾年來，架空地線復合光纜的市場普及度，市場應用廣泛，例如：110千伏線路等，并且能與電力系統輸電線路同時建設或施工維護，不受其他因素影響。

　　值得注意的是，架空地線復合光纜的傳輸短路電流部分由純鋁絲及鋁合金等低強度金屬保護材料共同組成。

　　因此在實際施工的過程中，工作人員堅持實事求是原則，結合光纜負荷量的實際情況，制定科學的設計方案，盡可能選擇雙層塑料管護套預防紫外線，進一步保護架空地線復合光纜，并且在更換線路地線的過程中，以保留原有性能為基礎，選擇適宜的光纜類型，保證現存導線與架空地線復合光纜二者間距離的合理性及安全性，確保更換后電力系統處于安全運轉狀態。

　　3.結語

　　通過本文的探究，認識到隨著我國經濟的不斷發展，城市規模不斷擴大，光纖通信工程的數量不斷增多，電力系統的供電水平逐步成熟，為了提高電力系統的工作效率及質量，加快電力系統的技術變革，綜述光纖通信的概念，分析電力系統應用光纖通信工程的優勢，提出具體的應用措施具備顯著價值作用。

　　電力系統光纖通信工程應用研究【3】

　　摘要隨著電力系統的發展，光纖技術也得到了快速的發展，大有成為通信傳輸主要方式之勢。

　　本文通過對光纖通信工程的原理簡單介紹，詳細介紹分析了應用于電力系統之中主要的三種特殊的光纖光纜，旨在為電力系統光纖通信工程提供助力。

　　關鍵詞電力系統;光纖通信;應用研究

　　電力系統通信是電力安全穩定運行的一大支柱，也是電網生產運行中的重要環節。

　　隨著電力通信行業的迅速發展，電力通信行業對于網絡傳輸能力和通信能力要求也大大提高。

　　光纖通信具有抗強電磁感染和電絕緣性能，還具有速度快、容量大、安全性高等優點，能夠穩定并快速的傳輸。

　　光纖通信運用到電力系統中，要保證通信傳輸網絡穩定且安全的運行，還要保證通信的質量，因此，在電力系統中，對于光纖通信技術的要求更高。

　　針對這一要求，加強對電力系統的光纖通信技術研究意義重大。

　　1 電力通信系統和光纖通信技術