摘要：在互联网和计算机高度发达的21世纪，电子通讯和电脑行业的新技术广泛的被应用在电力系统中。随着用电量需求的增加，发电站的数量和规模都在扩大。我国建设资源节约型社会是大前提，在如此庞大的电力系统中发电站、电力传输、电力分配、调度等部门的信息共享很重要，光纤通信技术在这里扮演着举足轻重的角色。光纤通讯技术的优点非常适合电力系统的需求，是构建智能电力网络资源的最佳选择。文章就光纤通信在电力信息网络中的情况，对该技术在应用过程中出现的技术问题进行分析和解答。
关键词：通信技术；光缆；负荷；干扰；电流
1 光纤通信的种类
单模和多模是光纤通信的基本种类，众所周知光纤的优势在于损耗小、容量大，不受外界干扰。单模光纤在费用方面较多模光纤要贵，由于多模光纤的费用低廉，而且在信息量和传输速率方面优于单模光纤，所以现实应用也越来越广泛。光纤通信技术的发展一直在追求小能耗，少量的信号衰减，色散也是光纤技术需要考虑的问题。另外运行的频率和波长也会影响到传输的效果。
在利用光纤传输的技术方面，目前主流的两种就是波分充分利用和接入耦合。前者是在单模光纤损耗的基础上，依据光波的频率波长不同区分窗口。将信息加载到不同波长的光波中，在复合式的波分器中进行多信号的输送。由于光束的频率不同，即使在同一根光缆中也是相互间独立的，所以可以大大提高传输效率和信息量。这种技术的应用提高了传输的信息量和传输的长度。20世纪90年代改进的技术可以把传输距离提高到三千多千米。后者是个终端，主要是出现在用户端保证用户使用信息的安全性和完全性。
2 光纤通信技术的特征和发展方向
2.1 光纤通信的特征
光纤通信的可靠性很高、抗外力干扰的能力也很优秀而且传输速率也很快、信号质量强度高稳定等等。这些优点正是在国家电力系统信息传递中所遇到的难题。电力信号的传输要适应全天候的天气变化，光纤传输不受自然环境和物理环境影响，具有良好的抵御信号干扰的能力和自我修复力。比较目前的几种通信技术光纤是最经济实惠的，效果也是最好的。和其他网络的融合拓展，减少电力系统的资金浪费。
2.2 光纤通信的发展方向
从过去的几十年的电子通讯技术发展的过程来看，传输信息量和传输效率一直是我们追求的目标。通常情况下，效率提升和成本的增加成文的正比，这个系数大约是10：1。二十年里，传输速度从10Mbps跃升到10Gbps，效率提升了数量级别。未来的发展仍旧是大容量和高速度。一根光纤的宽带利用率不到1%，还有99%的空间有待利用和开发。其实我们已经开始使用波长分开重复使用的方法来开发光纤的宽带资源，这种方法简称WDM。
宽带和光纤都是信息的传输渠道，如果采用WDM技术可以实现传输效率的大幅度提升，但是这种传输仍然是点到点的线性传输，不利于信息的互动交流。如果将光缆连接开发出信息交流平台，电力系统传输实现容量的再次提升，为电网节省开支提高效率。
3 光缆的使用
电力系统中的信息传递靠的是光纤通信技术的发展和进步，在硬件方面主要还是对光缆的依赖。所以在这里不得不谈到光缆。电力系统使用的信息传递的光缆有两种ADSS和OPGW。
3.1 ADSS自承式非金属光缆
由于光缆中没有金属，所以光缆的重量很小。采用的又是芳纶纱，使得光缆的强度好，弹性好，具有良好的伸缩性。单模的光缆线的直径小，质量轻不到一般光缆的1/4。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在架设时非常省事，两根电线杆之间的距离可以扩展到1.5千米。光缆的外层是通过特殊处理的，有很强的耐腐蚀性。另外光缆中没有金属材料，不怕雷电天气，在高压环境中不受磁场干扰。即使输电线路出现另外问题也不会影响到信息传输的工作。
3.2 OPGW光纤架空式地线光缆
这种光缆的作用主要是防雷击和传输数字信号。地线光缆为电力电线提供放电和雷击的双重保护，在地线中并行的还有一根光导纤维，负责信号的输送，对电力系统的调度监控产生的音视频和数字控制命令进行传输。此种光缆的外层的铠甲很厚实，具有较高安全性，外层具有良好的导电性，可以抗拒雷电和自身的短路超负荷电流确保光缆不受外界的影响。在35千伏以上的电力输送网络中大量的使用到的是OPGW，这种光导纤维通信技术和电力变压传输技术的完美结合。
4 电力光缆的护理注意事项
ADSS和OPGW广泛的应用与电力网络系统中，优越性是不用说的。在经过多年的使用和研究，其实他们也存在一些问题。所以在布线架设光缆时就要去我们去考虑更多的因素。
4.1 雷雨天气电力电缆的维护
台风和强对流天气容易产生雷电，雷电给整个电力网络、系统都带来不少的麻烦。所以在架设电缆和电力电线之前就要综合的考虑到输电路线的规划。一般的输电线路会经过各种复杂的地貌，像高山，河流，平原等。不同的地貌不同等级的防护。在高山要防止雷电对线路的放电和电流过载。在河流要防止线路的腐蚀等等。设计出更安全的线路，更可行的防雷避雷工具。
4.2 酸碱性电腐蚀防护
存在悬挂点落差，在落差超过标准范围时就会给光缆施加超负荷的电场，对光缆表面形成电离腐蚀。长期暴露在空气中的光缆线在灰尘雨水的共同作用中形成的腐蚀层，经过电场激发会出现破损漏电。漏电产生的电流温度很高，在蒸发水分的同时加大导线的电阻，电压在导线上分布不均匀。电压分布不均会放电，产生高温电弧。电弧会破坏光缆的屏蔽网，是光缆的传输通道头号杀手。
4.3 风力引发的电击现象
由于导线的跨度较大，在不同的气候条件下光纤和导线的各种物理参数的不同，形成了差异。导线和光缆在风力的作用下来回摇摆，当电力导线接触到光缆的污垢层就会放电。因为光缆的污垢电阻较小，在高压的作用下产生强大的电流很容易烧伤电缆的外层，甚至导致整条光缆的报废。
5 结束语
光纤通信在电力系统中的应用很多，主要是因为它自身的优点很多，适应电力网络通信的要求。光纤通信是电力传输中不可缺少的部分，也在很大程度上优化了电力系统本身的配置。在电网的运行过程中实现智能化控制必须依靠光纤传输技术。因为它的传输距离大，信息传输内容多，传输的信号强度高，抗电场电磁感应干扰，这是电力系统广泛使用光纤技术的主要原因。
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论文作者:张玉,薛鹏翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/30
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