光纤通信技术在电力系统的应用及影响分析

李心昊 屈新文 伏志红

【摘 要】随着光纤通信技术的不断发展，我国的电力系统也进入了一个新的发展阶段。光纤通信技术在我国已有20多年的发展历史，因为光纤通信技术有着重量轻、容量大、损耗低以及抗干扰能力强等的优点，在电力系统得到广泛的推广运用，在电力通信中起到非常重要的作用。随着电力系统通信的需求越来越大，加强对电力通信中光纤通信技术的研究是非常有必要的，本文主要针对当前电力通信中的光纤通信技术的应用及其影响进行简要的分析概述。

【关键词】电力通信；光纤通信技术；具体应用；

前言：

在我国经济的不断发展的同时，人们对于电力系统的要求也不断的增加。光纤通信技术作为一项非常先进的通信技术，在电力系统中有了非常广泛的运用。目前，我国的电力系统的发展规模不断的扩大，在电力系统中，各种变电容量以及超高压的变电所越来越多，对于电网的综合管理以及各项通信技术有了更高的要求。本文主要从光纤通信技术的优点出发，分析其在电力系统中的具体应用。

一、光纤通信技术的优点

随着科学技术的不断进步，光纤通信技术与人们的生产和生活息息相关。光纤通信作为现代通常技术的标志，其主要是以光纤为通道，以光为载体，实现信息技术的传输。与传统的电力通信方式相比，光纤通信在电力系统中的运用具体包含以下几点优点：

1.信息容量较大。光纤通信在电力系统的通信信息容量非常大，就目前的技术来讲，一对光纤就能够使几百甚至上千路信息进行传输。在一根光缆之中，基本上就包括了几十甚至上百根的光纤。因此，光纤对于信息量的传输是非常大的。

2.传输损耗小。光纤一般都是由硅胶或者玻璃材质制成的，这些材料都是较为廉价的，但却很丰富的。所以，将极大的减少了对金属材质的需求，保障了光纤材质地需求。

3.抗干扰能力强。在电力系统中使用光纤通信的时候，应对光线技术开展良好地保密性，以确保通信不会受到外界大电磁波的干扰，避免造成通信设备的损坏。除此之外，在进行电力通信的时候，还要保证通信设备具有防雷击、防腐蚀以及防潮地措施，并且还必须要保证电力系统通信铺设的方便性。

4.传输质量好。因为光纤通信不具备感应的性能，所以，在进行电力系统的通信的时候，就比较容易受到地电位的影响。为了保证电力系统的顺利，光纤通信技术就会是非常理想的存在。

光纤在电力系统中进行传输的时候，主要就是将光纤通信中的电力信号通过光发射机将其转变为电力信号，在利用电调制器将信息转换为满足传输要求的信号。

一般来说，都会转换为数字信号，然后再通过中继器将需要传输的信号进行放大进行传输，当需要传输的信号传到相应的地点以后，就需要使用电解调器将光信号进行放大，并将原来的信号进行输出，这样就完成了光纤传送的整个过程。现阶段随着光纤通信技术的不断发展，以及光纤的制作成本的不断降低，光纤通信技术在电力系统中已经得到了非常广泛地运用，将会变成电力系统通信的主要技术。

二、电力通信系统中的常用光纤

1、光纤复合地线

光纤复合地线是指在电力传输线路中，地线中含有一定的光纤单元，这种光纤单元不仅具备地线的作用，而且还有光纤的优点，使用起来非常可靠，而且不需要特别的维护。但是，光纤复合地线还有一个非常大的缺点，就是投资额非常大。这样的光纤比较适用于新线路的建设和旧电路的更新。

2、光纤复合相线

所谓光纤复合相线就是将光纤单元复合在输电线路相线中的一种电力光缆。光纤复合相线充分利用了电力系统的线路资源，有效避免了与外界之间的矛盾，是一种在电力通信系统中出现的新型光缆。

3、自承式光缆

自承式光缆主要分为金属自承式光缆以及全介质自承式光缆。金属自承式光缆的结构较为简单，且成本低。在电力系统地应用中，不需要考虑短路电流以及热容量等情況，所以金属自承式光缆的应用较为广泛。全介质自承式光缆质量轻、直径小，而且是全绝缘结构，同时还具有相当稳定地光学性能，将大幅度的减少停电带来的损失，是一种比较特别的光纤。

三、光纤在电力通信系统应用中的故障分析

在电力系统光纤通信网中，光纤的故障主要包含以下两个方面：一是光纤在长期使用过程中逐渐老化，造成光纤老化的原因是多方面的，主要因素有电腐蚀，环境腐蚀性等。二是光纤由于外力破坏而收到损伤。如虫蚁鼠咬，偷盗剪断，雷击灾害，火灾火烧等。光纤复合地线较易收到雷电攻击而损坏，由于有的输电线路经过的地理环境或气象条件比较恶劣，光纤复合地线为了避免雷击对相线的伤害，又是与输电导线一共架设在架空线路的最上部，因此光纤复合地线遭受雷击而断股是无法避免的。一般而言，光纤复合地线架设较多的地方断股故障比较多，且断股大多数出现在档距中。从材质上来说，外层是单丝直径较小绞线或铝合金绞线的光纤复合地线更易发生断股。多数情况下，外层断股与光纤复合线内层结构型式无关，因此断股大多数未对光纤通信造成影响。因此应在耐雷方面进一步提高光纤复合地线的性能。全介质自承式光缆则较容易收到电腐蚀的伤害，干带电弧是造成全介质自承式光缆表面产生电腐蚀的最主要。电弧产生的高热，使外护套表面的温度升高，产生树枝化的电痕，直到烧穿光缆的外护套，最后造成断缆事故发生。光缆铝丝端部电晕放电引起的劣化，造成光缆的出现电腐蚀，若全介质自承式光缆的悬挂点位置较为偏高，导致全介质自承式光缆承受的空间电位和电场强大大超过设计水平，引起光缆表面电腐蚀。

四、电力通信中光纤通信技术的发展趋势

1、光接入网

在近些年来，网络发生了一系列翻天覆地的变化，交换、传输等也都已经更新了许多代。在未来，网络将发展成为由软件主宰的、数字化的、高度集成的智能化网络。现阶段，接入网还是以双绞线为主，双绞线的传输质量虽然还可以，但是若是与光纤相比，仍然有着一定的差距。光接入网不但可以减少网络的维护及管理的成本，并且还能够增加新的经济收入，同时还能够建设光透明网络，走进真正的多媒体时代。

2、新型光纤的使用

在现阶段，IP的业务量越来越大，电信网络必须要朝着下一代的方向发展，然而光纤设施正是下一代网络建设的物理基础。传统的单模光纤已经不能够满足长距离、高质量的信号传输了，新型光纤的开发将是下一代网络建设地关键，其直接影响着电力系统地发展。

3、光联网

传统的波分复用系统技术尽管有着一定的优越性，但是其灵活性和可靠性仍然不够理想。光联网在一定程度上改善了传统的联网弊端，除了实现了超大容量的光网络，使得网络的节点数和网络的范围不断增加，并且进一步还增强了网络的透明程度，使得不同系统的不同信号都得到了有效地连接，网络充足的灵活性也将大大加强。与此同时，光联网还实现了网络的快速恢复，恢复时间非常短，对电力系统的正常运行不会造成任何损坏。

结束语：

近年来，随着科学技术水平的不断发展，以及先进的科学技术在电力通信中的应用越来越广泛，各种新技术、新材料层出不穷，光纤通信技术更是得到了突飞猛进般的发展，大大地提高了电力通信的质量以及能力。光纤通信技术在近几年内，已经应用到了千家万户，在有线通讯的广播通信、军用通信等各个领域中，得到了广泛地应用，成为了电力通信的支柱技术，进一步促进了电力通信地可持续发展。

参考文献：

[1]赵泽鑫；光纤通信技术应用及发展探析[J]；硅谷；2009（11）

[2]成雄飞；关于通讯中光纤通信技术目前应用现状的探讨[J]；科技资讯；2011（30）

[3]卢洁；浅析电力系统通信中光纤通信的发展前景[J]；电子技术与软件工程；2013（18）

[4]范文飙；曹磊；光纤通信技术的发展趋势[J]；黑龙江科技信息；2009（06）