摘要：电力供应系统中，光纤通信网络的安全性，取决于强电保护措施是否有效。本文简要介绍了光纤通信网络结构的构成，强调了确保网络通信安全的重要性。基于此，对电力供应系统光纤通信网络安全与强电保护的计算方法进行了总结。并重点从光纤材料的选择、强电干扰问题的解决，以及强电线路距离的控制三方面出发，归纳了具体的保护措施，仅供电力领域相关人员予以参考。
关键词：电力供应系统；光纤通信；网络安全；强电保护
前言：电力系统的运行，需借助光纤通信而实现。与其他材料相比，光纤具有传输能力强、能量损耗小的物理特点。在通信领域，具有较高的应用价值。但通信过程中，如存在外部磁场的干扰，电力信息的传输，同样会受到一定的阻碍。为确保光纤通信网络，能够安全稳定的运行。对其常见的安全问题进行分析，并提出相应策略予以解决较为重要。
1 光纤通信网络结构及安全性计算
1.1 光纤通信网络结构
电力供应系统中的光纤通信网络，由数字设备、光端机、中继机三部分构成。三部分构件中，数字设备的功能，在于对光纤通信的节点进行优化布置，使光纤的通信功能得以拓展[1]。进而使光纤通信的可靠性及安全性，能够得以提升。光纤通信过程中，随着通信距离的延长，信息的衰减量会明显提升。将中继机应用到通信过程中，能够有效减小衰减，提高数据及信息的真实性。光端机的功能，在于发射光信号。以确保其能够在光纤中传输，使电力通信得以实现。上述结构中，每一部分出现故障，均会对电力供应系统的通信安全产生影响。因此，在确保各部分功能正常的情况下，加强强电保护较为重要。
1.2 网络结构安全计算
光纤运行过程中，可与高压电力线等设施，产生电磁耦合作用。受该作用的影响，纵电动势既可产生[2]。纵电动势的计算公式如下：
E=2πfMLIs
上述公式中，E代表纵电动势，f代表频率（多为50Hz），M为互感系数，I为电流，L代表投影长度，s为屏蔽系数。借助上述公式，既可计算出光纤的纵电动势。纵电动势，是促使电源两端产生电压的主要条件，是确保电流能够传输，确保通信的过程能够实现的基础。对该参数加以计算，既可判断出当前光纤通信的衰减情况，进而对网络结构的稳定性以及安全性作出评估。根据评估结果所制定相应的强电保护措施，在提高光纤通信网络安全性方面，应用的可行性较强。
2 电力供应系统光纤通信网络常见的安全问题
电力供应系统中，光纤通信网络常见的安全问题，主要体现在光纤材料、强电干扰，以及强电线路三方面。具体如下：
2.1 光纤材料问题
电力系统运行所处的环境较为复杂，运行过程中，极容易因不可抗力量，而产生故障瞬间冲击的问题。如电力供应系统所应用的通信方式，以光纤通信为主。一旦发生上述问题，光纤材料的电压限额，很容易受到冲击。此时，如光纤材料质量合格，其性能则往往不会受到过大的影响。因此，光纤通信的过程，以及用户的用电过程，均可继续进行[3]。但如光纤材料较差，通信网络故障则很容易产生。实践经验显示，在外部环境的作用下，部分工艺水平较低、质量欠佳的光纤，绝缘部分存在较高的绝缘皮击穿的风险。此时，即使重新对电缆予以修复，其性能同样会受到一定的影响。可见，确保光纤材料无异常较为重要。
2.2 强电干扰问题
强电干扰问题，在电力供应系统光纤通信网络中，同样显著存在。强电部分，为电力供应系统的重要组成部分。一般情况下，该部分所使用的光缆，均为金属光缆。光缆使用过程中，金属材料可能与强电线路之间产生感应。如光缆无法承受上述感应，电压值将明显上升，电缆的运行，同样会受到一定的阻碍，导致波动的问题产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如光纤及电缆长期处于上述状态下运行，其性能往往会有所降低，使用寿命同样会缩短。反之，如电缆所能承受的电压限额上限较高，强电干扰问题对光纤通信网络安全的影响，则会削弱。为解决强电干扰问题，降低干扰，或提高电压限额上限是关键。
2.3 强电线路问题
强电线路包括对称线路与不对称线路两种，当构建不对称线路时，光纤金属配件感应的问题则会发生。上述问题如未解决，光纤通信系统中电压数值所受到的干扰，将显著增大，进而导致光纤通信网络产生波动。此时，电力供应系统光纤通信网络的安全性，会明显降低。由强电线路问题所导致的光纤系统通信波动，可致整个通信单元处于瘫痪的状态。最终导致电力用户无法连续用电，对电力企业造成损失。单就强电线路问题而言，为提高光纤通信网络的安全性，适当控制强电线路与光纤通信系统之间的距离是关键。
3 电力供应系统光纤通信的强电保护措施
为提高电力供应系统光纤通信网络的安全性，电力领域应从以下角度入手，对系统及其通信网络给予优化：
3.1 合理选择光纤材料
为解决由光纤材料质量差，而导致的通信安全性差的问题。电力领域应选择金属材质的材料框架进行施工。同时，对光纤材料进行合理配置，避免通信故障发生。例如：假设电力供应系统建设过程中所使用的光缆，以直埋式光缆为主。配置时，则应将光纤材料是否能够辨别方向作为重点，对光纤材料进行选择。与金属材料的光纤相比，非金属材料光缆，安全性及稳定性更强。实践经验显示的，当非金属干式直埋光缆的外径为12.6mm时，光缆的抗拉力一般为3.6kN，抗压力为3.0kN，弯曲半径为0.4m。将该材料应用到电力系统中后，电缆的质量能够明显提升。因此，当故障瞬间冲击的问题发生后，光纤通信网络的稳定性，将明显提升。
3.2 解决强电干扰问题
如电力供应系统所应用的光纤通信材料，以非含铜金属材料为主。施工时，则可通过降低强电干扰的方式，确保光纤通信安全可靠。例如：有关人员可根据光纤的类型，将相应的金属构件添加在通信网络建设过程中，达到降低干扰的目的。另外，如光纤需与变电站相连接，则可采用强电屏蔽的方式，实现对光纤通信网络安全的保护。常见的强电屏蔽方式，以将铁管与光缆材料相互连接为主。国内南方某省某电力公司，曾采用加装铁管的方式，对光纤通信网络进行了优化。实践经验显示，当应用铁管后，系统通信的安全性，得到了明显的提升。
3.3 控制强电线路距离
如光纤通信网络中的材料，为含铜的金属材料。则光纤通信过程中，光纤信号的传输，将难以发挥出回路的作用。导致上述问题出现的原因，与铜材料的特性有关。在铜材料不变的情况下，削弱材料特性对通信的干扰，解决问题的关键。为提高电力供应系统运行的稳定性，提高光纤通信网络的安全性。有关人员可适当将铜材料，与强电线路之间的距离拉开。根据电力系统及光纤参数的不同，两者拉开的距离应有所不同。对此，有关人员需视具体情况，对电路的距离进行处理与控制，确保电力系统能够顺利运行。
结论
综上所述，本课题对电力供应系统光纤通信网络安全与强电保护的研究，为我国的电网改革提供了思路，同时，也在一定程度上提高了电力用户用电的稳定性。对此，我国电力领域，应利用计算的方式明确光纤通信网络是否存在安全问题。在此基础上，合理选择光纤材料，积极解决强电干扰问题，并严格控制强电线路的距离，降低安全问题的发生率。
参考文献：
[1]陈静，侯彦虹.电力系统继电保护不稳定运行因素及相关处理方法的探讨与研究[J].中国设备工程，2018，23（01）：79-80.
[2]吉永革.建立电力系统通信网可靠性管理体系相关问题的探讨[J].民营科技，2017，25（10）：126-127.
[3]秦波.电力系统通信中监控系统及数据采集存在的安全问题及对策[J].中国新通信，2015，17（21）：73-74.
论文作者:陈上豪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：光纤论文; 光纤通信论文; 强电论文; 通信网络论文; 电力供应论文; 材料论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第11期论文;