（锡林郭勒电业局 内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市 026000）
摘要：在电力通信系统中光纤技术至关重要。本文分析了光纤技术的发展与演变历史，总结出了光纤技术的几种主要类型，并就几种新型的光纤通信技术的特点及其在电力通信系统当中的应用展开了具体的分析、探讨，阐述了这些光纤在损耗、有效面积、大小尺寸等方面的优化。最终希望本文关于几种新型光纤在电力通信应用中的研究工作，能够为相关的智能电网建设工作提供一些可供参考的内容。
关键词：光纤技术；电力通信；应用
近几年来，我国的光纤通信技术一直处于高速发展的状态，例如电力网的供电、变电、输电、配电、居民的用电以及相应的各种周边应用和业务都逐渐采用了光纤通信技术，并且还建立了一定规模的光纤通信网络。光纤通信对于电力的调运方面有着非常方便快捷的优势，无论是国调还是省调县调，各个电厂之间电力信息的采集和上传下发还是各个地区电网之间的信息共享，光纤通信都表现出其方便迅速的特点。在安全性方面，电力通信和电信运营商之间还存在着一定的差别，不仅可以将电缆埋在地下，还可将其架设到空中，不仅环保，还能保证电缆的安全性。
一、光纤技术的发展
光通信技术在中国已经有了四十年的发展历史，光通信技术发展的同时也带动了光纤技术的发展进步，通信技术和光纤技术之间相辅相成，二者相互促进，共同发展。现阶段非零色散位移光纤，已经在全球范围内得到广泛使用，此外波分复用技术的增加通信数量的功能也得到了全面的重视，在带宽需求日益增加的今天，信道速率也在飞速提升，相关通信技术获得了各界的关注。光纤技术和数字信号处理以及检测等技术进行有效融合，让光纤的能力得到提升，转向大有效面积的发展，减少光纤中出现非线性的传输性的损伤。
二、光纤通信技术的特点
在光纤通信中，作为载波的光波频率比电波频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多，因此，相对于其他的通信手段，光纤通信具有许多特点，如下所述：1.容许频带很宽，传输容量很大。2.损耗小，中继距离长。3.重量轻，体积小。4.抗电磁干扰性能好。5.泄漏小，保密性能好。6.节约金属材料，有利于资源合理利用。
三、电力特种光缆的种类
1.全介质自承式光缆（ADSS），ADSS光缆是一种高强度全介质自承式光缆，主要有中心束管式和松套层绞式两种结构。ADSS光缆采用非金属材料，直径小、重量轻、抗拉力强度大、绝缘性能好，不依附于电力相线或地线，单独架设于输电线路的杆塔上，可在输电带电运行的情况下施工，维护方便，其内部结构中有芳纶加强件，具有较强的防枪弹能力。
2.架空地线复合光缆（OPGW），OPGW光缆是将光纤媒体复合在输电线路的架空地线里，地线和通信功能合二为一，主要是由铝包钢线或铝合金线组成的外部绞线包裹着光纤缆、中心加强件等组成的。OPGW光缆即可避雷、又可用于通信，可靠性高。随电力线架设，节省了施工费，由于其与输电线路同时架设，所以改变了通信建设落后于电力建设的情况，且架设在输电线路铁塔上，不易被盗窃。
3.架空地线缠绕式光缆（GWWOP），GWWOP光缆是将无金属的介质光缆缠绕在已运行的输电线路地线上。它是由松套缓冲管与小强度件或填充件绞绕在一起以形成圆形光纤单元，光纤单元是用交联聚乙烯护套加以保护。GWWOP光缆重量轻、抗干扰能力强、抗老化、不易被盗窃。其缺点是易受外界损坏。
4.全介质捆绑式光缆（AD-LASH），AD-LASH是将非金属光缆采用捆绑式架设方法，通过捆绑机带把光缆与架空地线或相线捆绑在一起。其缺点是易受外界损坏，高压送电线路档距较大，杆塔较高，捆绑机施工比较困难。
目前，电力系统光纤通信使用较多的是OPGW、ADSS，随着电力系统光纤通信的发展，出现了ADSS、OPGW与普通光缆交替使用的情况。有关普缆的选型、悬挂方式及金具附件等与邮电通信线路相同。
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四、光纤新技术在电力通信中的应用
（一）超低损耗光纤
传统的G.652光纤之中利用在纤芯之中掺加锗来增强纤芯折射率，并与二氧化硅包层材料共同产生出折射率，与二氧化硅包层材料之间产生出折射差，并以此来确保入射光在单模光纤之中的传播。然而受到在纤芯之中加入GeO2的影响，便会由此造成光纤的耗损增大，并使得原本的G.652传输距离穿件到0.185dB/km左右。大量的应用试验均表明，光纤当中的耗损大多是因光纤材料瑞利散射耗损以及吸收耗损。鉴于掺锗元素的影响，会导致较大的光纤瑞利散射情况，使其衰减情况难以减小。应用纯硅芯单模光纤，可降低应瑞利散射而造成的衰减，能够使光纤损耗进一步改善。
为了确保纤芯同包层间折射率差值，应当减小包层的折射率，对此可利用在包层之中加入氟元素来达到。利用纯硅纤芯技术，可将石英光纤的衰减降低至最低即0.15dB/km。将之应用在陆上长距离传输光纤中，应在减小衰减率的同时还应能够确保同现存的G.652光纤所兼容。
（二）大有效面积光纤
大有效面积光纤同样也是提升传输距离的一种主要方式，其主要是利用对大光纤有效面积的扩大，来减小单位面积当中的入射光功率，减小非线性效应影响。以康宁公司所推出的EX2000光纤为代表，此种光纤主要是应用在高效大容量系统之中的一种新型单模光纤。此种光纤采用纯硅纤芯，衰减改善显著，截止波长位移单模光纤最为显著的特点便是同时具备大有效面积，即超过112μm2，以及极低的损耗率，通常在1550nm波长中平均为0.163db/km。
此种光纤大多是被应用于中继系统之中，能够实现对中继设备造价的有效减小，促进其设备维护的便捷性；应用在无中继系统当中，能够传输更大的容量及跨越更大区域段落的通信传输。
针对电力通信来说，大有效面积光纤的主要缺点在于成本价格较高。若是在整体线路当中全部采用此种光纤则会导致投资成本过高。而在具体的光纤线路中，距离泵浦注入相对较近的拉曼提升效果明显而远端则效果较差，也就是在整体线路之中有极大一部分的距离起到了降低损耗的效果。其在距离泵浦位置相对较近的区域改善效果较为明显，而针对远端的改善效果较不明显，因此可参考选用将EX2000和ULL光纤进行混合应用的方案来取代整体应用EX2000的光纤普色方案，从而便可在减小成本造价的同时还可获得更远的传输距离。
（三）200μm小外径光纤
为了改善城市光缆管道资源有限性，以及光纤芯数需求较大的问题，相关的光纤生产厂家便将光纤外径由250μm降低至了200μm，进而也就起到了降低光缆外部直径的效果。200μm的光纤与一般常规的250μm光纤相对比而言，其在玻璃结构方面没有明显的差异，主要的区别、差异体现在对原本涂覆层的改善，减小了涂覆层的尺寸大小。在考量到降低光纤土层外部直径后，光纤较易受到微弯损耗的影响，必须要采取提升光纤抗弯性能来予以弥补。
在电力通信之中OPGW是较常采用的一种通信线缆，而架空输电线路设计对这一线缆的外部直径则有着十分严苛的标准要求，因而，选用200μm光纤便可十分有效地处理光纤芯数和OPGW外部直径间所存在的冲突性。此外，在部分省级以下的电力光纤通信中，受到各种因素的影响导致光纤通道尤为吃紧，若在新线路设计之时，在OPGW结构之中选用了200μm光纤，便可有效地提高光纤接入量，显著改善光纤应用紧张的情况。
总结
综上所述，光纤的种类不同在电力通信中的具体应用方面也各不相同，并在随着光纤技术的不断发展提升，越来越多的光纤新技术得到了全面的应用，通过文中提及的三个光纤新技术的应用，能看出新一代的光纤技术在满足新时期下的电力通信要求的同时，也能够帮助通信运营商更好的提供同通信服务，并且推动智能电网的建设逐渐完善。
参考文献：
[1]向永.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].中国新技术新产品，2016（24）：14-15.
[2]刘巍.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].通讯世界，2017（11）：157-158.
[3]吴鉴平.略谈电力通信中光纤通信技术[J].信息通信，2014（6）：171-171.
论文作者:田梦杨,张景萍
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/5
标签：光纤论文; 光缆论文; 光纤通信论文; 包层论文; 技术论文; 地线论文; 线路论文; 《河南电力》2018年17期论文;