光纤通信技术在电力系统中的应用

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摘要：光纤通信技术在现代科技信息技术发展中发挥着重要的作用，本文就光纤通信技术在电力系统中的应用进行探讨。

关键词：光纤通信技术；电力系统；应用

一、光纤通信技术

光纤通信就是利用光导纤维作为传输媒介来传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。光纤一般由玻璃材料构成，这种光纤不用担心接地形成回路。光纤间的串绕比较小，光波在光纤中传输的时候，光信号不会泄露，所传输的信息具有非常高的保密性，可以免除被窃听的担心。光纤纤芯的直径非常小，这样多个光纤的光芯所组成的光缆直径也是比较小的，大大减少了光纤通信的传输系统所占用的空间。光纤通信技术在电力系统中的应用中，光波的频率不但电波频率要高，而且光纤这种传输介质的损耗比同轴电缆的损耗要低很多，这样光纤通信的传输容量就可以非常大。

二、电力系统通信的发展

二十世纪七十年代末，电力系统得到了极大的发展，电力规模在不断增大，电力系统的安全性和稳定性的要求受到重视。通信与电力的结合，诞生了电力通信系统、电力调度自动化系统以及电力安全稳定控制系统。这三大系统为电力系统的安全和稳定运行发挥着非常重要的支撑作用。最开始的电力通信网采用了微波通信方式，而微波通信方式的带宽比较小以及通信信号容易受到干扰等缺点，这些缺点严重阻碍了电力通信技术和电力业务的向前发展，比较难跟上时代的需求，光纤通信技术的发展，正好弥补了这些缺陷。因为光纤通信除了弥补这些缺点之外，还具有非常多的特点，比如传输频带宽、传输损耗低、保密性强、通信容量大与中继距离长等，使得光纤通信在电力系统中得到比较大的应用，同时也满足了电力通信日益增长的业务量的需求，显然光纤通信技术在日渐发展的电力系统中的起着重要作用。

三、光纤通信技术在电力系统中的应用

随着科技的发展，在通信技术上也有不少突破，光纤通信的诞生不但较好地解决了电信、邮电中的一些问题，还为电力系统的发展带来了便利。针对电力系统自身的一些特点比如电力系统的大部分业务容量比较小、业务量多等，光纤通信技术一旦与电力通信相结合，对组网就提出了要求。组网时，我们需要充分对电力系统的特点加以注意，让光纤通信的优势充分在电力通信技术中得以最大限度地发挥。

（一）电力特种光缆

电力通信系统中所用的光缆是专门为电力系统设计的。为电力系统独有的线路杆资源架设的电力特种通信光缆称为电力特种光缆。电力特种光缆的类别比较多，比如光纤复合架空地线（OPGW）、全介质自承式架空光缆（ADSS）、光纤复合架空粗线（OPPC）、捆绑光缆（ADL）和缠绕光缆（GWWOP）等。电力特种光缆的造价虽然比较高，但是它被外界破坏的可能性比较小，同时这种光缆是建设在电力系统丰富的杆路资源的基础上，这样相反，它还可以节约一部分施工的成本。现在电力特种光缆中应用比较多的是光纤复合架空地线（OPGW）和全介质自承式架空光缆(ADSS)这两种光缆。就光纤复合架空地线来说，它具有这样一些优点：建设时，光缆同时与地线相复合，节省了重复建设的敖贵成本；传输信号损耗非常小并且拥有比较高的通信质量；具有比较好的安全性能，不容易被偷盗。但是它也存在着一个缺点，那就是在应用中有雷击损伤的问题。就另一种常用的电力光缆ADSS来说，因它所采用的材料是绝缘介质，具有重量比较轻、不会对铁塔造成较大影响的优点。它可以应用于强电场和长跨距，还因为它的安装形式是采用杆塔添加型的，光缆的架设时影响比较小，这样在它的安装、维护的过程中可以不需要停电就可以进行。ADSS光缆的最大缺点就是存在电腐蚀，也由于这个问题，在新建电力线路的时候，通常情况下使用OPGW光缆；在老线路加挂光缆的时候，会采用ADSS光缆。而新型特种光缆光纤复合相线（OPPC）在国外已经应用多年，我国对此还应用不久，这种光缆与ADSS和OPGW等一些常用光缆相比，它显示了优越性，包括与相导线复合时基本不存在OPGW雷击断缆问题，也不会存在ADSS电腐蚀断缆问题。它处于高电压状态还具有防盗的作用，可以说OPPC也是电力系统组网中不错的选择。

（二）电力特种光缆内的光纤选型

光纤用于电力通信系统之中所传输的信号是光信号，光纤的特性最直接地影响了光纤传输系统的带宽与传输的距离。于今，波长在一千二百六十纳米至一千六百八十纳米内，光纤可以传输的波段有六个，分别为初始波段（O）、扩展波段（E）、短波段（S）、常规波段（C）、长波段（L）以及超长波段（U），不同类型的光纤所能传输的光波波长不同。利用波分复用(WDM)技术，每个波段可以同时传输多个信道。对于光纤的分类，根据国际电信联盟，它分为多模光纤G.651、常规单模光纤G.652、色散位移光纤G.653、截止波长位移单模光纤G.654、非零色散位移光纤G.655、适用于宽带传送的非零色散位移光纤G.656和特种光纤（如：色散补偿光纤DCF、保偏光纤等），其中有些大类还会派生出多个子类。局域网和部分接入网通常使用多模光纤G.651，多模光纤不合适长距离传输。它在ADSS光缆中应用比较多。G.652类光纤又名非色散位移光纤，它是当前使用最为普遍的光纤。它能在一千三百一十纳米的工作波长上衰减比较低还具有零色散；在一千五百五十纳米的工作波长上衰减最低但是正色散比较大。它拥有色散波长的特性使得它主要工作在E波段和S波段，而它的衰减波长特性使得还可工作在C波段。G.653类光纤在一千五百五十纳米处有零色散，会造成十分严重的非线性效应干扰。G.654类光纤则价格比较高，它主要应用在无中继海底光缆传输。G.655类光纤适应于高速率、比较大容量数据的传输，它常用于密集波分复用(DWDM)传输系统。它在工作波长为一千四六十纳米至一千六百二十五纳米之间具有一定量的色散，它是是一种宽带非零色散平坦光纤，这样它不但可以更进一步利用玻璃光纤的巨大带宽而且还大大地降低了成本，可以说G.656类光纤比G.655类光纤更适用于DWDM传输系统。光纤不同类型应用于电力系统中，对电力系统的作用也不同，所采取的网络建设方式可能也不同，需要我们加强对光纤通信技术应用于电力系统的认识。

四、结束语

综上所述，电力系统在不断增大，电力业务也与日俱增，对电力系统提出了一系列要求，随着光纤通信技术的诞生，电力通信上出现的问题有了极大的解决。光纤通信技术应用于电力系统之中，解决了电力系统的安全性能和稳定性，为电力业务的增长创造了比较好的前提条件。不同类型的光纤对电力系统的作用不同，随着科学技术的发展，越来越多新型光纤将会在电力系统中得以应用，为促进电力的发展而起到积极的作用。

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