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公用通信网及其他专网相比,电力系统通信的特点主要表现为:要求有较高的可靠性和灵活性;传输信息量少、种类复杂、实时性强;具有很大的耐“冲击”性;网络结构复杂;通信范围点多面广;无人值守的机房居多。
二、光纤通信技术应用
由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点,它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外,一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。电力特种光纤泛指OPGW (光纤复合地线)、OPPC(光纤复合相线)、MASS (金属自承光缆)、ADSS(全介质自承光缆)、ADL(相/地捆绑光缆)和GWWOP(相/地线缠绕光缆)等几种。目前,在我国应用较多的电力特种光缆主要有ADSS和OPGW。
1.光纤复合地线。
光纤复合地线———OPGW(OpticalGroundW ire) OPGW又称地线复合光缆、光纤架空地线等,是在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元。即架空地线内含光纤。它使用可靠,不需维护,但一次性投资额较大,适用于新建线路或旧线路更换地线时使用。它具有两种功能:一是作为输电线路的防雷线,对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护;二是通过复合在地线中的光纤来传输信息。 OPGW是架空地线和光缆的复合体,但并不是它们之间的简单相加。 OPGW缆除满足光学性能外,还完全满足架空地线的机械、电气性能要求.因此可应用于所有具有架空接地线的输配电线路。光纤单元被置放于保护管内或金属骨架内.得到了充分的保护.使光纤具有很高的可靠性和安全性。OPGW应用于新建线路时,并不增加建设费用(与总的费用比较)。OPGW应用于旧线路时。只需把原来的地线更换下来即可,而不用对杆塔进行加固或重新设计负荷等。OPGW的安装方法与电力线的张力放线完全一样。不需要特殊的安装机具和工具。 常见的OPGW结构主要有三大类,分别是铝管型、铝骨架型和(不锈)钢管型(图1所示)。根据我国电力系统目前的现状, OPGW对于进一步发展我国电力工业,进一步提高输电容量,使架空线超高压化及高自动化,都是必不可少的。由于我国地域广阔,电力传输线路长,尤其是水力资源大部分集中在西部,而工业城市主要集中在东部沿海地区,因此这就需要大量的长距离超高压架空线来输送电力和信息。 OPGW是一种高技术产品,国外近几年对该产品的研究取得了很大进步,这使得我们还有很多工作要做。同时,国内对OPGW的需求也日益增加,这一切都向我们预示着OPGW光明的前景。
2.光纤复合相线。
光纤复合相线———OPPC(Optical Phase Conduc- tor),在电网中,有些线路可不设架空地线,但相线是必不可少的。为了满足光纤联网的要求,与OPGW技术相类似,在传统的相线结构中以合适的方法加入光纤,就成为光纤复合相线(OPPC)。虽然它们的结构雷同,但从设计到安装和运行,OPPC与OPGW有原则的区别。 OPPC充分利用电力系统自身的线路资源,避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾、用于电力通信的一种新型特种电力光缆。二十世纪80年代,一些国家允许将OPPC用于150KV以下的电力系统中,并已经在欧洲、美州等国家广泛架设运行。目前,它已经在更高电压的电力线路得到应用。在我国现行电网中, 35KV以下的线路一般都采用三相电力系统传输,系统的电力通信则采用传统的方式进行。如果用OPPC替代三项中的一相,形成由两根导线和一根OPPC组合而成的三相电力系统,不需要另外架设通信线路就可以解决这类电网的自动化、调度、通信等问题,并可大大提高传输的质量和数量。 OPPC在工程设计中可参照OPGW和三相导线的设计规范。如弧垂张力、挂点的计算、配盘、档距等。在OPPC工程的施工中,需要在运行的相线中将光纤单元分离出来,涉及到光纤接续和光电子分离技术。对接续的技术、高压绝缘有严格要求OPPC的接头盒和其他光缆使用的接头盒不同,分为中间接头盒和终端接头盒。在国外产品成熟的基础上,国内已自行研制出同类的产品。