電力通信系統、電力安全穩定控制系統以及電力調度自動化系統被稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。本篇電力通信論文分析目前光纖通信技術的應用情況，介紹電力特種光纜的應用類別，及如何對電力特種光纜內的光纖進行選型。

　　推薦期刊：《信息通信技術》(雙月刊)創刊于2007年，是中國聯合網絡通信集團有限公司主管、主辦的國內外公開發行的中英文科技期刊。辦刊宗旨是：“貫徹落實科學發展觀，反映國內外信息通信技術最新研究成果，提供信息通信技術交流平臺，推廣先進信息通信業務和應用，為我國建設信息社會和創新型國家服務”。

　　關鍵詞：電力系統;光纖通信;電力特種光纜;組網技術

　　1 電力通信的發展

　　20世紀70年代末，隨著電力系統的規模逐漸增大以及其對運行的安全穩定性需求日益迫切，電力通信網孕育而生。最初的電力通信網主要采用微波通信方式。然而，微波通信有著容易受到干擾以及帶寬較小的缺點，它已經無法滿足電力通信日益增長的業務量需求。隨著光纖通信的不斷發展，各地的電力通信網逐漸采用光纖傳輸作為主要數據傳輸方式。光纖通信具有傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸損耗低、中繼距離長、抗輻射能力強、保密性強等特點，可以滿足電力通信日益增長的業務量需求。因此，光纖通信網在電力通信中的主導地位也日益突出。

　　2 光纖通信技術

　　光纖通信是以光纖作為傳輸通道，利用光作為信息載體的通信方式。因為由玻璃材料構成的光纖是絕緣體，所以不用擔心接地形成的回路;由于光纖間的串繞較小，光波在傳輸時，不會由于光信號泄漏而使信息被竊聽;光纖纖芯以及由多光芯組成的光纜的直徑都很小，所以光纖通信的傳輸系統所占用的空間較小。在光纖傳輸系統中，光波頻率比電波頻率高出很多，而光纖作為傳輸介質的損耗又比同軸電纜或導波管低很多，所以光纖傳輸的容量是微波通信的幾十倍。

　　3 光纖通信在電力系統中的應用

　　電力系統通信與郵電公用網相比，有著自身的特點，比如要求高可靠性、業務多、大部分業務容量小、具有豐富的桿路資源。因此，在電力通信光纖網絡建設的過程中，通常會針對電力通信的特點并充分利用電力部門的特征進行光纖通信的建設。

　　3.1 電力特種光纜

　　通過電力系統所獨有的線路桿塔資源架設的電力特種通信光纜稱為電力特種光纜。電力特種光纜分為以下幾類：OPGW、ADSS、OPAC、OPPC、MASS、GWWOP、ADL，根據其結構和應用特點按表1進行分類：

　　電力特種光纜由于其自身結構以及安裝形式比較特殊，所以遭到外力破壞的可能性相對來說比較小。雖然其本身造價比較高，但由于光纜是建設在電力系統豐富的桿路資源基礎上，所以可以節約其部分施工建設的成本。目前，應用最為廣泛的是OPGW和ADSS這兩種光纜。

　　OPGW有以下幾個方面的優點：光纜同時與地線相復合，從而節省了重復建設的巨大費用;傳輸信號損耗小，且有著較高的通信質量;具有較好的安全性，不容易被偷盜。其缺點是在應用中有雷擊損傷的問題。另一種較常應用于電力通信中的光纜ADSS光纜由于其材料采用絕緣介質，具有重量輕、不會對鐵塔照成較大影響等優點，可應用于強電場和長跨距。同時由于其桿塔添加型的安裝形式，光纜的架設對輸電線的運作影響較小，所以在其安裝、維護的過程中可以不用停電。ADSS光纜在實際使用中最大的問題是電腐蝕。根據其各自的特點，通常在新建線路時，會采用OPGW光纜;在老線路加掛光纜時，會使用ADSS光纜。而新型特種光纜光纖復合相線(OPPC)同時具備電能傳輸功能，國外已應用多年，國內應用處于起步階段。與ADSS和OPGW等常用光纜比較，OPPC具有一系列優點，包括與相導線復合，基本不存在OPGW雷擊斷纜問題;不存在ADSS電腐蝕斷纜問題;處于高電壓狀態，具有防盜功能。當無法找到合適的 ADSS和OPGW的敷設空間時，OPPC是適當的選擇。

　　3.2 電力特種光纜內的光纖選型

　　3.2.1 光纖可使用的波段 光纖是光信號的物理傳輸介質，其特性直接影響光纖傳輸系統的帶寬和傳輸距離。

　　目前，在波長1260～1680nm范圍內，光纖可以傳輸的波段有6個 (表2)。利用波分復用 (WDM)技術，每個波段可同時傳輸多個信道。

　　3.2.2 光纖的分類及選型 常見的光纖種類按國際電信聯盟(ITU-T)分有多模光纖G.651、常規單模光纖G.652、色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖 G.654、非零色散位移光纖G.655、適用于寬帶傳送的非零色散位移光纖G.656和特種光纖(如：色散補償光纖DCF、保偏光纖等)。有些大類還會派生出多個子類。

　　多模光纖G.651主要用于局域網和部分接入網，不適合于長距離傳輸。它較多應用在ADSS光纜中;G.652類光纖也稱為非色散位移光纖，它的主要特點：在1310nm工作波長上，其衰減較低以及具有零色散，在1550nm的工作波長上，其衰減最低但正色散比較大。其色散波長的特征使得它主要工作在E波段和S波段，而它的衰減波長特性使其同時還可工作在C波段。G.652類光纖是目前應用最為廣泛的光纖;G.655類光纖是一種非零色散位移光纖，適用于高速率、大容量數據的傳輸。G.655類光纖常用于密集波分復用(DWDM)傳輸系統，這是因為它在1550nm波長附近具有一定量的低色散，從而有效的抑制了四波混頻等非線性效應;G.656光纖是一種寬帶非零色散平坦光纖，它在工作波長1460～1625nm內具有一定量的色散。正是由于它在工作波長之內色散比所要求的非零值大，并且有效面積合適，色散斜率基本為零，因此，G.656光纖既可以更進一步利用玻璃光纖的巨大帶寬，同時也大大降低系統用于色散補償的成本。總的來說，G.656光纖比G.655光纖更適用于DWDM傳輸系統。另外，G.653光纖在1550nm處有零色散，會造成十分嚴重的非線性效應干擾;G.654光纖價格較高，主要應用于無中繼海底光纜傳輸。這兩種光纖在電力通信系統中使用較少。

　　在電力通信光纖網絡建設的過程中，具體應用會有所不同，比如是否采用各種波分復用技術、建設廣域網還是城域網等。因此，所使用的光纖類型也會有所不同。

　　3.3 光纖傳輸組網技術

　　光纖傳輸組網方式也是影響光纖傳輸速率的一個重要方面。目前，在電力通信中，使用較多的是密集波分復用技術(DWDM)和同步數字體系(SDH)相結合的組網方式。

　　3.3.1 波分復用技術 波分復用技術(Wavelength Division Multiplexing)是指將多個不同波長的光信號復合到同一根光纖上進行傳輸的技術，簡稱WDM。相鄰光波波長間隔越小，光纖能復用傳輸的不同波長的光信號也就越多。根據相鄰峰值波長的間隔大小，波分復用技術又分為粗波分復用(CWDM)、密集波分復用(DWDM)等。其中DWDM是指相鄰波長間隔為1～10nm的波分復用技術。

　　典型的WDM系統如圖1所示。在發送端包含若干個獨立調制的光源，每個光源發送特定波長的光信號。復用器將光輸出復合到一串密集波長信號譜內，同時把這些信號耦合進一根光纖。在接收端，使用解復用器將這些光信號分離并送入相應的檢測信道來進行信號處理。

　　由于光分插復用器(OADM)和光交叉連接設備(OXC)仍處于研究階段，因此還無法通過密集波分復用技術組成全光網絡。目前，只有在物理媒質層使用DWDM技術實現光域上的復用，擴大傳輸容量，同時在電路層通過SDH進行組網。

　　3.3.2 同步數字體系 SDH(同步數字系列)是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡。SDH技術通過對不同速度的數位信號提供相應等級，并通過標準的復用方法和映射方法，將低等級的SDH信號復用為高等級的SDH信號，實現網絡傳輸的同步，解決了局部網絡與核心網之間的接入瓶頸問題，大大提高了網絡帶寬的利用率。SDH體系同時具有一套完善的自我保護體系，可以滿足電力通信高可靠性的要求。將SDH和DWDM相結合的組網方式，在為電力通信提供高效傳輸能力的同時，也保證了較高的安全性。

　　4 結語

　　將光纖通信技術應用于電力通信系統中，并根據電力系統的特點進行光纖傳輸的建設，不僅使電力通信在在協調電力系統各個組成部分聯合運轉以及保證電網安全、可靠、穩定的運行方面發揮了應有的作用，同時使得電力通信能夠承載更多的業務類型，使其成為了電力系統新的經濟增長點。隨著現代光纖技術的不斷進步，電力通信也會不斷發展，為電力系統提供更大的支持。

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