電力光纖?簡介

電力光纖在目前來講，是指用于電網通信及調度、保護的信息通道，主要形式有OPGW(光纖復合架空地線)、ADSS(自承式光纜)、OPLC(光纖復合低壓電纜)，隨高壓線路架設。

電力光纖和普通光纖沒什么區(qū)別，主要用于電力通訊、繼電保護、自動化傳輸等。

電力光纖交換機

1 光纖的結構與分類

光纖為光導纖維的簡稱，由直徑大約0.1 mm的細玻璃絲構成。繼電保護所用光纖為通信光纖，是由纖芯和包層兩部分組成的:纖芯區(qū)域完成光信號的傳輸，包層則是將光封閉在纖芯內，并保護纖芯，增加光纖的機械強度。

按光在光纖中的傳輸模式，光纖可分為單模光纖和多模光纖。多模光纖的中心玻璃芯較粗，可傳多種模式的光，但其模間色散較大，限制了傳輸數字信號的頻率，而且隨著距離的增加，其限制效果更加明顯。單模光纖的中心玻璃芯很細，只能傳一種模式的光，因此，其模間色散很小，適用于遠程傳輸，但仍存在著材料色散和波導色散，這樣單模光纖對光源的帶寬和穩(wěn)定性有較高的要求，帶寬要窄，穩(wěn)定性要好。

2 繼電保護用光纖的特點

繼電保護用光纖對衰耗值要求較高，不同波長的光信號衰耗值不同，單模光纖的傳輸衰耗值最小，波長1.31 μm處是光纖的一個低損耗窗口，所以繼電保護用光纖均使用單模光纖，使用1.3 μm的波長段。

光纖網絡的傳輸性能、穩(wěn)定性及其自適應的保護恢復能力，對光纖繼電保護工作的可靠性起到關鍵作用。目前，在電力網絡通信領域中，廣泛使用的是以電時分復用為基本工作原理的SDH/SONET同步數字體系，它具有強大的保護恢復能力和固定的時延性能。但由于采用電時分復用來提高傳輸容量的方法有一定的局限性，使其在電力網絡這種呈現高速擴容及復雜拓撲結構的網絡中漸漸難以滿足組網的要求，因此從目前的電復用方式轉向光復用方式，將是電力光纖網絡的必然發(fā)展方向。光復用方式有光時分復用、波分復用和頻分復用等方式，其中波分復用技術已逐漸進入大規(guī)模商用階段。由于采用電時分復用系統(tǒng)的擴容潛力已盡，而光纖的200 mm可用帶寬資源。

僅僅利用了不到1%，如果同時在一根光纖上傳送多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號，則可以大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用的基本思路。采用波分復用系統(tǒng)的主要好處是，充分利用光纖的巨大帶寬資源，使傳輸容量可以迅速擴大幾倍甚至上百倍，在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器，大大降低傳輸成本。波分復用技術在電力光纖網絡上具有相當大的發(fā)展?jié)摿?，可以?jié)省電力光纖網長距離傳輸的成本，提高電力光纖網絡傳輸的可靠性。因此，隨著波分復用技術的逐漸成熟和演化，波分復用技術將在電力保護光纖網絡上得到廣泛的使用。

目前電力光纖網絡使用的光纜主要有三種:普通非金屬光纜、自承式光纜和架空地線復合光纜?？梢园l(fā)現，架空地線復合光纜雖然造價較高，但在高電壓等級及同桿雙回和多回線路使用時，占線路綜合造價比例較低，并可以兼作繼電保護通道。以1條220 kV線路為例，采用光纖保護與采用高頻保護的價格相當，但高頻保護在線路兩側還需要增設阻波器、耦合電容器和結合濾波器等設備，架空地線復合光纜則顯得更為經濟，而且還具有可靠性高、維護費用低的優(yōu)點。隨著光纜綜合價格的下降，架空地線復合光纜在電力光纖網絡中將得到廣泛的應用。

電力光纖到戶試點工程開建

2010年6月13日，國家電網公司在遼寧省沈陽市召開電力光纖到戶試點工作座談會，標志著電力光纖到戶試點工程建設全面啟動。

智能電網建設是公司貫徹落實科學發(fā)展觀的具體實踐，是深入推進"兩個轉變"的重要內容，各相關單位要統(tǒng)一思想，把握原則，創(chuàng)新工作方式，促進電力光纖到戶試點工程有序開展，服務于智能電網建設和國家"三網融合"戰(zhàn)略。

電力光纖到戶試點工程是公司堅強智能電網第二批試點項目，計劃在14個網省公司的20個城市進行試點工程建設，共覆蓋約4.7萬戶用電客戶。公司智能電網部會同各試點網省公司及技術支持單位，組織精干力量，周密安排，有效推進工程建設。目前，試點工程進展順利，已開展14項企業(yè)標準、規(guī)范、報告的編制工作，完成10個網省公司的試點小區(qū)選定工作。

電力光纖到戶是指，在低壓通信接入網中采用光纖復合低壓電纜(OPLC)，將光纖隨低壓電力線敷設，實現到表到戶，配合無源光網絡技術，承載用電信息采集、智能用電雙向交互、"三網融合"等業(yè)務。電力光纖到戶解決了信息高速公路的末端接入問題，可滿足智能電網用電環(huán)節(jié)信息化、自動化、互動化的需求。在提供電能的同時，可實現電信網、廣播電視網、互聯網的同網信號傳輸，為用戶提供更加便利和現代化的生活方式。電力光纖到戶能夠實現網絡基礎設施的共建共享，大幅降低"三網融合"實施成本，提高網絡的綜合運營效率，在節(jié)能環(huán)保方面優(yōu)勢明顯。

(1)建設光網的規(guī)模要以符合近9 1 /年的需求為原則,避免過分超前:光纖網建設的一個基本要求是滿足電力系統(tǒng)生產、管理的需要,在建設光纜線路時,要仔細分析未來91 /年內的信息量需求,預留出足夠的纖芯資源,以適應電力系統(tǒng)急速增長的管理、調度、自動化和信息系統(tǒng)需求形勢,避免投資不足,同時要考察外部市場的需求和特點,在條件具備的地區(qū)和省市，在有需求的線路上合理地增加纖芯數量，順應市場需求。

(2)關注色散和非線性效應對大容量傳輸系統(tǒng)的影響。單模光纖的色度色散、偏振模色散和色散斜率對高速率、多波長光傳輸技術的發(fā)展造成嚴重制約，在建設光傳輸系統(tǒng)時，必須關注包括解決色度色散、色散斜率和偏振模色散在內的色散控制技術的發(fā)展選用簡單經濟有效的色散控制技術。

(3)光纖中的折射率效應與散射效應限制了光纖光功率的提高，進而限制了系統(tǒng)傳輸容量的增加和傳輸距離的延伸?而且不同光纖的非線性效應具有各自的特點，不可能采用同一種方法克服全部非線性光學效應對光纖的影響。因此?在選用大有效面積光纖這一根本性措施的同時，還需要了解針對每種光纖非線性光學效應的措施，以便在建設光傳輸系統(tǒng)時，根據系統(tǒng)的特別要求采用相應的手段。

(4)安全管理網絡安全分安全技術及安全管理兩部分，其中最重要的是安全管理。但是，任何的安全技術都不可能防范因管理混亂所產生的嚴重后果，使用者的粗心大意、將會使精心設計的安全策略形同虛設，所以必須將管理放在安全措施的第一位，如通過各種制度控制用戶的訪問等。

1. 電力光纖OPLC 將成為智能電網用戶接入端的首選方案。光纖入戶是發(fā)展智能電網的內在要求，目前電網用戶端光纖化率幾乎為零。光纖復合低壓電纜(OPLC)將光纖和電纜復合制造，在鋪設電纜的同時完成了光纖入戶，產品毛利率高于普通光纜。基于OPLC 的PFTTH 方案與主流FTTB+LAN相比，只增加不到10%的材料成本，可使綜合成本降低40%左右。

2.國家電網正在快速推進電力光纖OPLC 入戶。國家電網已選定10 個網省公司啟動首批小區(qū)試點，年內規(guī)劃覆蓋4.7 萬戶;7 月初與中國電信簽署戰(zhàn)略合作。電網“只服務不競爭”的低姿態(tài)有利于獲得三網相關方的支持。我們預計在電網十二五規(guī)劃方案最終確定后，電力光纖入戶將迎來爆發(fā)性增長。智能電網和傳統(tǒng)三網開始在用戶端走向融合，我們即將進入多網融合的時代。

3.國家電網的積極推進將催生OPLC 新市場和提升EPON 設備需求。保守預測僅新建住宅對OPLC 的年均潛在需求就超過350 億元(64 萬公里/年)，預計2015 年市場規(guī)模可達到70 億，復合增速65%。目前擁有OPLC 產品的供應商只有中天科技和亨通光電，此舉也將提升對光通信EPON 設備(烽火通信)的需求預期。

4.電力部門原先用于通信的一個微波頻段將被國家收回，因此近幾年許多電力公司先后啟動了光纖通信線路及系統(tǒng)的建設。作為電力通信用的ADSS光纜受到青睞的原因是它加掛在已建成的高壓輸電線路桿塔上，有效地利用了電力部門的高壓桿塔資源，節(jié)省了大量工程施工費用。通信