電力光纜在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、一、概述電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是我國專用通信網(wǎng)中規(guī)模較大、發(fā)展較為完善的專網(wǎng)。隨著通信網(wǎng)絡(luò)光纖化趨勢進程的加速，我國電力專用通信網(wǎng)在很多地區(qū)已經(jīng)基本完成了從主干線到接入網(wǎng)向光纖過渡的過程。目前，電力系統(tǒng)光纖通信承載的業(yè)務(wù)主要有語音、數(shù)據(jù)、寬帶業(yè)務(wù)、IP等常規(guī)電信業(yè)務(wù)；電力生產(chǎn)專業(yè)業(yè)務(wù)有保護、安全自動裝置和電力市場化所需的寬帶數(shù)據(jù)等。特別是保護和安全自動裝置，對光纜的可靠性和安全性提出了更高的要求。可以說，光纖通信已經(jīng)成為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行以及電力系統(tǒng)生產(chǎn)生活中不可缺少的一個重要組成部分。光纖通信在電力通信中的應(yīng)用最初是沿用電信部門傳統(tǒng)

2、的地埋、管道、架空等方法敷設(shè)普通光纜，構(gòu)成電力光纖通信系統(tǒng)。眾所周知，電力系統(tǒng)是由電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費組成的一個整體。為實現(xiàn)跨區(qū)域、長距離電能的輸送，電力系統(tǒng)建設(shè)了遍及各地的高壓輸電線路；為滿足城鄉(xiāng)廣大民眾生產(chǎn)生活用電需求，又有縱橫交錯、密布街道村莊的輸配電桿路和溝道?？梢哉f，高、中、低壓輸配電線路是目前覆蓋面最為廣大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，而且它基礎(chǔ)堅固，較之其它網(wǎng)絡(luò)如電信、廣電網(wǎng)絡(luò)等有著更高的可靠性。因此，如何充分利用電力系統(tǒng)這一得天獨厚的網(wǎng)絡(luò)資源，是長期以來人們潛心研究的一個重要課題。隨著技術(shù)的進步，到了上世紀(jì)的七、八十年

3、代，一些有別于傳統(tǒng)光纜的附加于電力線和加掛于電力桿塔上的光電復(fù)合式光纜被開發(fā)出來，這些光纜被統(tǒng)稱為電力特種光纜。電力系統(tǒng)光纖通信與其它光纖通信系統(tǒng)最大區(qū)別之一就是通信光纜的特別性。電力特種光纜受外力破壞的可能性小，可靠性高，雖然其本身造價相對較高，但施工建設(shè)成本較低。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前電力特殊光纜制造及工程設(shè)計已經(jīng)成熟，特別是OPGW和ADSS技術(shù)，在國內(nèi)電力特殊光纜已經(jīng)開始大規(guī)模的應(yīng)用，如三峽工程中的長距離主干OPGW光纜線路等。特種光纖依托于電力系統(tǒng)自己的線路資源，避免了在頻率資源、路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的矛盾和糾

4、葛，有很大的主動權(quán)和靈活性。二、電力特種光纜的種類電力特種光纜泛指OPGW（光纖復(fù)合地線）、OPPC（光纖復(fù)合相線）、MASS（金屬自承光纜）、ADSS（全介質(zhì)自承光纜）、ADL（相/地捆綁光纜）和GWWOP（相/地線纏繞光纜）等幾種。目前，在我國應(yīng)用較多的電力特種光纜主要有ADSS和OPGW。1．光纖復(fù)合地線——OPGW（OpticalGroundWire）OPGW又稱地線復(fù)合光纜、光纖架空地線等，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有兩種功能：一是作為輸電線路的防雷線，對輸電導(dǎo)線抗雷閃放電提供屏蔽保護；二是通

5、過復(fù)合在地線中的光纖來傳輸信息。OPGW是架空地線和光纜的復(fù)合體，但并不是它們之間的簡單相加。OPGW光纜主要在500KV、220KV、110KV電壓等級線路上使用，受線路停電、安全等因素影響，多在新建線路上應(yīng)用。OPGW的適用特點是：（1）高壓超過110kv的線路，檔距較大（一般都在250M以上）；（2）易于維護，對于線路跨越問題易解決，其機械特性可滿足線路大跨越；（3）OPGW外層為金屬鎧裝，對高壓電蝕及降解無影響；（4）OPGW在施工時必須停電，停電損失較大，所以在新建110kv以上高壓線路中應(yīng)該使用OPGW；（5）OPG

6、W的性能指標(biāo)中，短路電流越大，越需要用良導(dǎo)體做鎧裝，則相應(yīng)降低了抗拉強度，而在抗拉強度一定的情況下，要提高短路電流容量，只有增大金屬截面積，從而導(dǎo)致纜徑和纜重增加，這樣就對線路桿塔強度提出了安全問題?！　〕Ｒ姷腛PGW結(jié)構(gòu)主要有三大類，分別是鋁管型、鋁骨架型和（不銹）鋼管型?！　?．光纖復(fù)合相線——OPPC（OpticalPhaseConductor）　　在電網(wǎng)中，有些線路可不設(shè)架空地線，但相線是必不可少的。為了滿足光纖聯(lián)網(wǎng)的要求，與OPGW技術(shù)相類似，在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中以合適的方法加入光纖，就成為光纖復(fù)合相線（OPPC）。雖然

7、它們的結(jié)構(gòu)雷同，但從設(shè)計到安裝和運行，OPPC與OPGW有原則的區(qū)別。　　3．金屬自承光纜——MASS（MetalAerialSelfSupporting）　　從結(jié)構(gòu)上看，MASS與中心管單層絞線的OPGW相一致，如沒有特殊要求，金屬絞線通常用鍍鋅鋼線，因此結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。MASS是介于OPGW和ADSS之間的產(chǎn)品。MASS作為自承光纜應(yīng)用時，主要考慮強度和弧垂以及與相鄰導(dǎo)/地線和對地的安全間距。它不必像OPGW要考慮短路電流和熱容量，也不需要像OPPC那樣要考慮絕緣、載流量和阻抗，更不需要像ADSS要考慮安裝點場強，其外層

8、金屬絞線的作用僅是容納和保護光纖。在破斷力相近的情況下，雖然MASS比ADSS重，但外直徑比中心管ADSS約小1/4，比層絞ADSS約小1/3。在直徑相近情況下，ADSS的破斷力和允許張力卻要比MASS小得多?！　?．全介質(zhì)自承光纜——ADSS（AllDiele