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电力通信探析光纤通信技术发展

发表时间：2021/3/3 来源：《文化研究》2021年2月上作者：李晋1 、刘柱源1 、张泰奇2

[导读] 随着科学技术的进步和通信产业的发展，光纤通信技术的应用和发展趋势引起了人们的广泛关注。光纤通信具有抗干扰能力强、传输容量大、传输损耗小等优点，在电力通信系统中得到了广泛的应用。本文综述了光纤通信技术在电力通信中的应用和发展。

1四川成都西华大学理学院 2四川成都西华大学电气与电子信息学院李晋1 、刘柱源1 、张泰奇2 610039

摘要：随着科学技术的进步和通信产业的发展，光纤通信技术的应用和发展趋势引起了人们的广泛关注。光纤通信具有抗干扰能力强、传输容量大、传输损耗小等优点，在电力通信系统中得到了广泛的应用。本文综述了光纤通信技术在电力通信中的应用和发展。
关键词：光纤通信技术；电力通信；应用；发展
        引言
        目前，人们日常生活离不开电力，因此保证稳定供电是电力系统的一项重要任务。电力系统的突然故障会产生广泛的影响。因此电力通信系统的正常运行是不允许中断或突变的，这就要求电力通信必须具有很高的灵活性、可靠性和抗冲击能力，光纤通信技术就满足了这一要求。随着我国经济发展水平的不断提高和电力体制改革的不断深入，人们对通信技术也提出了更严格的要求。光纤技术在电力系统中的应用可以有效提高通信效率和通信质量，也在很大程度上改变了传统通信技术的缺点。基于此，以下分析基于光纤技术在电力通信中的应用。
        一、光纤通信技术的优势
        1、光纤比电缆和铜线具有更宽的频带和更高的传输带宽，有利于信息的传输和传输速度。随着信息技术的发展，人们对电力通信网络的需求越来越大，这也对电力通信网络提出了更高的要求，任务也更加艰巨。当前，随着电力系统的快速发展和电网数字化、信息化建设的不断完善，对电力系统的信息传输提出了更高的要求。因此，在整个电力通信中，光纤通信技术具有传输容量大的优势，起着关键的作用。
        2、在信息传输过程中，光纤通信技术不仅传输材料少，而且传输距离长。目前，光纤通信最长通信距离可达1万米以上，这意味着光纤通信技术可以实现无中继站的远距离信息传输，大大降低了中继站的建设成本。
        3、光纤通信具有较高的安全性能和较强的抗干扰能力。光纤管道中最重要的材料是二氧化硅，它具有稳定、安全的性能。光纤通信不受自然太阳黑子活动、电离层和闪电变化的干扰，不受人为电磁干扰。此外，光纤通信还可以与电力导体结合形成多导体电缆，或与高压导体并联。光纤通信的这一特性在高压通信系统中占有重要地位。另外，二氧化硅内部结构特殊，有许多疏松的孔隙，所以材质较轻。
        二、电力通信中光纤通信技术的应用
        1、光纤复合架地线
        光纤复合架空地线(OPGW)是中国电力通信系统中应用最广泛的光纤之一。该光纤通信技术包括用于在电力传输线路的地线中进行通信的光纤单元，即光纤。OPGW光缆利用纤芯与包层材料的折射率差异，使光能在光纤中传输，成为通信史上的一次重大革命。这种光纤通信有两个主要功能。第一个方面是这种光纤通信技术可以作为整个输电线路的防雷电路，可以很好的保护输电线路，提高其抗冲击能力。第二个方面是所有的信息都通过光纤复合在地线中传输，它可以将架空地线与光缆结合起来。为了提高光纤和电缆的稳定性和可靠性，国外研制了光纤和电缆、输电线路相导体、架空地线和电力电缆的复合结构。OPGW光缆更可靠、稳定和牢固，因为它涂有金属。与其他光缆相比，缩短了施工周期，节约了施工成本。

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        2、自承式光缆
        自承式光缆分为金属自承式光缆和全介质自承式光缆。本发明结构简单，成本低廉，在电力系统的应用中无需考虑短路电流和热容量，因此得到了广泛的应用。全介质自承式光缆(ADS)具有无金属、抗拉、自承、高绝缘、无电感、直径小、重量轻、施工方便、经济等优点。它是将光纤束缠绕在中心钢筋周围，采取绝缘、防水、加固、护套等保护措施制成的一种组合光缆。ADS光缆的主要用途有:
        (1)用作OPGW中继站的进出光缆。基于它的安全特性，它可以解决中继站进出时的电源隔离问题。
        (2)用作高压(110千伏-220千伏)电网光纤通信系统的传输光缆。特别是在很多地方，使用旧的通讯线路非常方便。
        (3)应用于6kv ~ 35kv ~ 180kv配电网光纤通信系统。
        三、光纤通信技术发展趋势
        1、全光网
        信号在交换和传输过程中总是以光的形式存在。只有在网络的进出口中，才需要进行光电和光电转换处理。全光网络节点利用光信号承载信息，实现动态传输、组网等功能，可以显著提高网络的宽带互联能力和路由交换效率，增强通信系统的灵活性、可扩展性和可靠性，保证未来网络应用的融合。全光网络是通信网的发展目标，分两个阶段完成。第一阶段是全光传输网络，即无光电或电光转换的点对点光纤传输系统。长距离传输完全依赖于光波在光纤中的传播，即收发端之间的点对点全光传输。第二阶段是一个完整的全光网络。整个用户间的光传输网络具有信号处理、存储、交换、复用和解复用、网络接入和网络退出等功能，必须采用光子技术。目前，全光网络仍处于发展和理论研究的初级阶段，但已呈现出良好的发展趋势。
        2、光弧子通信
        光孤子通信是一种全光非线性通信方案。其基本原理是非线性折射率（自相位调制）效应引起的光脉冲压缩可以与群速度色散引起的光脉冲展宽相平衡。在一定条件下（光纤的反常色散区和光脉冲的功率密度足够大），光孤子可以在光纤中长距离传播而不变形。传输容量比原来的最优通信系统提高1-2个数量级，中继距离可达数百公里。它被认为是下一代最有前途的传输方式之一。
        结束语
        综上所述，光纤通信技术的应用是通信史上的一次革命，它使人类社会进入了一个信息飞速发展的时代。随着光纤通信技术在电力通信系统中的应用，我国电力通信系统得到了很大的发展。
参考文献
[1]田琳琳.光纤通信技术在电力通信中的应用[J].科技与企业,2015(09):67.
[2]曹百慧.光纤通信技术在电力通信中的应用研究[J].技术与市场,2017,24(09):46-47+50.
[3]李中年编著,电力通信,国防工业出版社,2009.05,第475页
[4]韩雪松.(2002).全光网络技术浅析..(eds.)2002国际有线电视技术研讨会论文集(pp.519-527)..
作者简介：
李晋（1998-），女，汉，四川省内江市，本科，研究方向：应用物理学
刘柱源（1999-），女，汉，四川省泸州市，本科，研究方向：应用物理学
张泰奇（1998-），男，汉，四川省成都市，本科，研究方向：电气工程及其自动化