论文部分内容阅读
摘要：本文针对现有电力特种光缆技术进行分析总结，提出了针对电力系统各种光缆技术应用前场景，为今后电力通信光缆网建设提供了参考建议。
关键字：电力通信,OPGW,ADSS,OPPC,OPMC,OPLC。
中图分类号： F407.61文献标识码：A 文章编号：
1 概述
电力通信系统作为通信专网的重要组成部分，整个网络从较为单一的电缆和电力线载波、数字微波、卫星等多种通信手段并存具备逐步过渡到光纤专网，其发展前景广阔。随着电力系统调度交换网、综合数据网、调度数据网等业务网建设，作为承载层的光缆网系统面临着容量和技术选择的考验，本文对OPGW、ADSS、OPPC、OPMC和OPLC等业内主导光缆技术及应用场景进行分析和研究，为后期电力系统光缆网的建设提供参考意见。
2 电力通信光缆网技术分析及应用场景
2.OPGW技术
2.1.1技术简介
光纤复合架空地线：（Optical fiber composite overhead ground wires，简称OPGW）是用于高压输电系统通信线路的新型结构的地线，具有普通架空地线和通信光缆的双重功能。OPGW光缆主要在500千伏 、220千伏 、66千伏电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。
OPGW光缆技术具有以下优点：
OPGW光缆主要在500KV 、220KV 、110KV和66KV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。
OPGW的适用特点：
（1）高压超过66kv的线路，档距较大（一般都在250M以上）；
（2）易于维护，对于线路跨越问题易解决，其机械特性可满足线路大跨越；
（3）OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响；
（4）OPGW在施工时必须停电，停电损失较大，所以在新建110kv以上高压线路中应该使用OPGW；
（5）OPGW的性能指标中，短路电流越大，越需要用良导体做铠装，则相应降低了抗拉强度，而在抗拉强度一定的情况下，要提高短路电流容量，只有增大金属截面积，从而导致缆径和缆重增加，这样就对线路杆塔强度提出了安全问题。
2.1.2应用前景
OPGW光纤通信是综合利用架空地线的一种新型通信方式，特别适合新建66KV以上架空送电线路，由于该光缆具有机械特性可满足线路大跨越，OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响等优点，因此，目前电力通信通信系统大规模地运用OPGW光缆，使电力通信的可靠性、通信的技术水平等得到了很大的提高。
2.2 ADSS技术
2.2.1技术简介
全介质自承式光缆:(All-dielectric Self-supporting Optical Cable, 简称ADSS），用一种全介质光缆独立地沿输电线路架挂在电力导线内侧，用以构成输电线路上的光纤通信网。它适用于已建高压输电线路，因其节约综合投资，减少了光缆的人为损坏，安全性高，无电磁/强电干扰，跨距大，深受广大电力系统用户的青睐。
ADSS光缆的适用特点：
1.施工作业简单。免除了立杆、架设钢绞吊线和在吊在线挂滑轮敷设光缆的程序，可像电力线一样，直接飞渡田野、沟坎和河流。
2.通信线路与电力线路各成体系，无论是哪种线路出现故障，维护检修等均不会互相影响。
3.与电力系统使用的捆绑式和缠绕式光缆相比，ADSS不依附电力线或地线，单独架设于杆塔上，可在不停电的条件下施工。
4.光缆在高强度电场中具有优越的性能，不受电磁干扰、特种材料制成的外护套，免遭雷击。
5.省去了通信线路勘测及杆塔建设过程，简化了工程建设。
6.光缆直径小、重量轻，减少了冰凌和风力对光缆的影响，也减轻了杆塔和支撑物的负荷。最大限度利用杆塔资源，500KV以下高压输电线缆上将广泛应用。
2.2.2应用前景
ADSS要用于架空高压输电系统的通信路线，也可用于雷电多发地带、大跨度等架空敷设环境下的通信线路。它采用特殊的绝缘材料，具有良好的绝缘和耐高温性能，抗拉强度高，可架设在电力线路的原有杆塔上，已成为电力系统组网的首选特种光缆。
2.3OPPC技术
2.3.1技术简介
光纤复合架空相线:（ Optical Phase Conductor简称OPPC）是将光纤单元复合在相线中、具有电力架空相线和通信能力双重功能的电力特种光缆。用OPPC替代三相导线中的某一相导线，形成由两根导线和一根OPPC组合而成的三相电力线，实现通电和通信双重功能的融合。
OPPC光缆的适用特点：
（1）光电一体，充分节约管道资源;
（2）光电合一，在传输电能同时传输信息，并能检测线路工作状态;
（3）电缆部分与光缆部分保持相对独立的结构，便于安装时的引入、引出和连接;
（4）光纤复合在电线内，杜绝地线上落雷引发的光纤断股、断纤事故;
（5）不会因场强的作用而导致光缆引发的毁缆、断纤事故;
2.3.2应用前景
OPPC光缆主要用于110kV以下电压等级，城郊配电网、农村电网，它解决其他光缆遭遇电腐蚀、无法满足交叉跨越距离要求、遭雷击、被偷盗、线损等诸多的弊端，而且更重要的是给将来建设农村配网自动化提供了线路光缆通道。
2.4 OPMC技术
2.4.1技术简介
光电复合中压电缆（ Optical Fiber Composite Medium -voltage Cable简称OPMC）: 是一种将光单元复合在中压电力电缆内，使其同时具有电力传输和光纤通信功能的电缆。
OPMC光缆的适用特点：
（1）结构稳定;
（2）机械与电气性能优，有效的控制衰减系数，提高电缆使用寿命长;
2.4.2应用前景
OPMC光纤复合中压电力电缆适用于智能电网和智能社区内电力和通讯传输与分配，随着线路敷设，节省成本。
2.5 OPLC技术
2.5.1技术简介
光纤复合低压电缆:(Optical Fiber Composite Low-voltage Cable简称OPLC)是一种将光单元复合在低压电力电缆内，使其同时具有电力传输和光纤通信功能的电缆。适用于额定电压0.6/1kV及以下电压等级。
OPLC光缆的适用特点：
（1）高可靠性数据传输、价格低、连接方便；
（2）外径小、重量轻、占用空间小;
（3）光缆和电力线于一体，避免二次布线，降低工程费用;
（4）良好的弯曲和耐一侧压性能;解决电力网的通信问题。
OPLC作为短距离通信网络的理想传输媒质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化的数据传输中具有重要的地位。
2.5.2应用前景
OPLC集光纤、输电铜线、铜信号线于一体，可以解决宽带接入、设备用电、应急信号传输等问题；通过PON技术，可以实现数据、语音、视频业务的传送和电表数据的透明传输,实现基于物联网技术的电力远程抄表、通知及缴费。客户可以通过用户端拨打IP电话、上网、点播视频节目、观看高清電视，建立与电网互动的智能用电家庭。
2.6电力通信特种光缆通信技术选择
电力系统光缆传输系统可选择常用特种光缆：OPGW,ADSS,OPPC,OPMC,OPLC等光缆，各种光缆应用场景及及优劣比较下表所示。
表1特种光缆技术对比表
结合上表对比所示，笔者认为电力系统光缆网建设技术选择应遵循如下原则：
（1）新建或者改造的66KV以上送电线路，且雷暴日低的地区首选OPGW光缆。在线路改造频繁、结构不稳定的地区及现有线路上宜采用ADSS光缆；
（2）在电腐蚀比较严重，光缆分纤比较简单农网或者农村配网可选用OPPC光缆。
（3）新建智能社区、电动汽车充电桩、分布式能源接入点宜采用OPMC和OPLC光缆。
3结束语
本为针对电力系统特种光缆现有技术的优缺点进行了较为详尽分析研究，依据现有电力系统送配电线路情况确定光缆类型，提出了光缆在电力系统应用的技术政策，用以指导电力系统光缆传输网建设，为现在电力系统光缆的适用发展奠定了坚实基础。
参考文献：
1 雷煜卿、智能配用电通信网网架结构、电力系统通信。
2 齐义禄 电力线路技术手册[M2 北京：兵器工业出版社，1998。
3 傅宾兰．利用电力线路架设自承式光缆的技术综音报告lR]．北京：中国电力科学研究院。
4 陈希电力特种光缆的发展与展望[期刊论文]-电力系统通信 2009(01)．
5 许锋 OPPC光缆的技术优势及应用前景展望[期刊论文]-科技与企业2011(9)
作者简介:
张 程（1983年－）男，辽宁锦州人，硕士研究生，助理工程师，研究方向为电力系统通信管理与规划，现从事电力通信工程管理及规划等工作
陈成伟（1978年－）男，辽宁沈阳人，大学本科，工程师，研究方向为电力系统通信设计与规划，现从事有线传输设计和研究工作。
齐智刚（1980年－）男，辽宁沈阳人，大学本科，工程师，研究方向为电力系统通信设计与规划，现从事有线传输设计和研究工作。
关键字：电力通信,OPGW,ADSS,OPPC,OPMC,OPLC。
中图分类号： F407.61文献标识码：A 文章编号：
1 概述
电力通信系统作为通信专网的重要组成部分，整个网络从较为单一的电缆和电力线载波、数字微波、卫星等多种通信手段并存具备逐步过渡到光纤专网，其发展前景广阔。随着电力系统调度交换网、综合数据网、调度数据网等业务网建设，作为承载层的光缆网系统面临着容量和技术选择的考验，本文对OPGW、ADSS、OPPC、OPMC和OPLC等业内主导光缆技术及应用场景进行分析和研究，为后期电力系统光缆网的建设提供参考意见。
2 电力通信光缆网技术分析及应用场景
2.OPGW技术
2.1.1技术简介
光纤复合架空地线：（Optical fiber composite overhead ground wires，简称OPGW）是用于高压输电系统通信线路的新型结构的地线，具有普通架空地线和通信光缆的双重功能。OPGW光缆主要在500千伏 、220千伏 、66千伏电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。
OPGW光缆技术具有以下优点：
OPGW光缆主要在500KV 、220KV 、110KV和66KV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。
OPGW的适用特点：
（1）高压超过66kv的线路，档距较大（一般都在250M以上）；
（2）易于维护，对于线路跨越问题易解决，其机械特性可满足线路大跨越；
（3）OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响；
（4）OPGW在施工时必须停电，停电损失较大，所以在新建110kv以上高压线路中应该使用OPGW；
（5）OPGW的性能指标中，短路电流越大，越需要用良导体做铠装，则相应降低了抗拉强度，而在抗拉强度一定的情况下，要提高短路电流容量，只有增大金属截面积，从而导致缆径和缆重增加，这样就对线路杆塔强度提出了安全问题。
2.1.2应用前景
OPGW光纤通信是综合利用架空地线的一种新型通信方式，特别适合新建66KV以上架空送电线路，由于该光缆具有机械特性可满足线路大跨越，OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响等优点，因此，目前电力通信通信系统大规模地运用OPGW光缆，使电力通信的可靠性、通信的技术水平等得到了很大的提高。
2.2 ADSS技术
2.2.1技术简介
全介质自承式光缆:(All-dielectric Self-supporting Optical Cable, 简称ADSS），用一种全介质光缆独立地沿输电线路架挂在电力导线内侧，用以构成输电线路上的光纤通信网。它适用于已建高压输电线路，因其节约综合投资，减少了光缆的人为损坏，安全性高，无电磁/强电干扰，跨距大，深受广大电力系统用户的青睐。
ADSS光缆的适用特点：
1.施工作业简单。免除了立杆、架设钢绞吊线和在吊在线挂滑轮敷设光缆的程序，可像电力线一样，直接飞渡田野、沟坎和河流。
2.通信线路与电力线路各成体系，无论是哪种线路出现故障，维护检修等均不会互相影响。
3.与电力系统使用的捆绑式和缠绕式光缆相比，ADSS不依附电力线或地线，单独架设于杆塔上，可在不停电的条件下施工。
4.光缆在高强度电场中具有优越的性能，不受电磁干扰、特种材料制成的外护套，免遭雷击。
5.省去了通信线路勘测及杆塔建设过程，简化了工程建设。
6.光缆直径小、重量轻，减少了冰凌和风力对光缆的影响，也减轻了杆塔和支撑物的负荷。最大限度利用杆塔资源，500KV以下高压输电线缆上将广泛应用。
2.2.2应用前景
ADSS要用于架空高压输电系统的通信路线，也可用于雷电多发地带、大跨度等架空敷设环境下的通信线路。它采用特殊的绝缘材料，具有良好的绝缘和耐高温性能，抗拉强度高，可架设在电力线路的原有杆塔上，已成为电力系统组网的首选特种光缆。
2.3OPPC技术
2.3.1技术简介
光纤复合架空相线:（ Optical Phase Conductor简称OPPC）是将光纤单元复合在相线中、具有电力架空相线和通信能力双重功能的电力特种光缆。用OPPC替代三相导线中的某一相导线，形成由两根导线和一根OPPC组合而成的三相电力线，实现通电和通信双重功能的融合。
OPPC光缆的适用特点：
（1）光电一体，充分节约管道资源;
（2）光电合一，在传输电能同时传输信息，并能检测线路工作状态;
（3）电缆部分与光缆部分保持相对独立的结构，便于安装时的引入、引出和连接;
（4）光纤复合在电线内，杜绝地线上落雷引发的光纤断股、断纤事故;
（5）不会因场强的作用而导致光缆引发的毁缆、断纤事故;
2.3.2应用前景
OPPC光缆主要用于110kV以下电压等级，城郊配电网、农村电网，它解决其他光缆遭遇电腐蚀、无法满足交叉跨越距离要求、遭雷击、被偷盗、线损等诸多的弊端，而且更重要的是给将来建设农村配网自动化提供了线路光缆通道。
2.4 OPMC技术
2.4.1技术简介
光电复合中压电缆（ Optical Fiber Composite Medium -voltage Cable简称OPMC）: 是一种将光单元复合在中压电力电缆内，使其同时具有电力传输和光纤通信功能的电缆。
OPMC光缆的适用特点：
（1）结构稳定;
（2）机械与电气性能优，有效的控制衰减系数，提高电缆使用寿命长;
2.4.2应用前景
OPMC光纤复合中压电力电缆适用于智能电网和智能社区内电力和通讯传输与分配，随着线路敷设，节省成本。
2.5 OPLC技术
2.5.1技术简介
光纤复合低压电缆:(Optical Fiber Composite Low-voltage Cable简称OPLC)是一种将光单元复合在低压电力电缆内，使其同时具有电力传输和光纤通信功能的电缆。适用于额定电压0.6/1kV及以下电压等级。
OPLC光缆的适用特点：
（1）高可靠性数据传输、价格低、连接方便；
（2）外径小、重量轻、占用空间小;
（3）光缆和电力线于一体，避免二次布线，降低工程费用;
（4）良好的弯曲和耐一侧压性能;解决电力网的通信问题。
OPLC作为短距离通信网络的理想传输媒质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化的数据传输中具有重要的地位。
2.5.2应用前景
OPLC集光纤、输电铜线、铜信号线于一体，可以解决宽带接入、设备用电、应急信号传输等问题；通过PON技术，可以实现数据、语音、视频业务的传送和电表数据的透明传输,实现基于物联网技术的电力远程抄表、通知及缴费。客户可以通过用户端拨打IP电话、上网、点播视频节目、观看高清電视，建立与电网互动的智能用电家庭。
2.6电力通信特种光缆通信技术选择
电力系统光缆传输系统可选择常用特种光缆：OPGW,ADSS,OPPC,OPMC,OPLC等光缆，各种光缆应用场景及及优劣比较下表所示。
表1特种光缆技术对比表
结合上表对比所示，笔者认为电力系统光缆网建设技术选择应遵循如下原则：
（1）新建或者改造的66KV以上送电线路，且雷暴日低的地区首选OPGW光缆。在线路改造频繁、结构不稳定的地区及现有线路上宜采用ADSS光缆；
（2）在电腐蚀比较严重，光缆分纤比较简单农网或者农村配网可选用OPPC光缆。
（3）新建智能社区、电动汽车充电桩、分布式能源接入点宜采用OPMC和OPLC光缆。
3结束语
本为针对电力系统特种光缆现有技术的优缺点进行了较为详尽分析研究，依据现有电力系统送配电线路情况确定光缆类型，提出了光缆在电力系统应用的技术政策，用以指导电力系统光缆传输网建设，为现在电力系统光缆的适用发展奠定了坚实基础。
参考文献：
1 雷煜卿、智能配用电通信网网架结构、电力系统通信。
2 齐义禄 电力线路技术手册[M2 北京：兵器工业出版社，1998。
3 傅宾兰．利用电力线路架设自承式光缆的技术综音报告lR]．北京：中国电力科学研究院。
4 陈希电力特种光缆的发展与展望[期刊论文]-电力系统通信 2009(01)．
5 许锋 OPPC光缆的技术优势及应用前景展望[期刊论文]-科技与企业2011(9)
作者简介:
张 程（1983年－）男，辽宁锦州人，硕士研究生，助理工程师，研究方向为电力系统通信管理与规划，现从事电力通信工程管理及规划等工作
陈成伟（1978年－）男，辽宁沈阳人，大学本科，工程师，研究方向为电力系统通信设计与规划，现从事有线传输设计和研究工作。
齐智刚（1980年－）男，辽宁沈阳人，大学本科，工程师，研究方向为电力系统通信设计与规划，现从事有线传输设计和研究工作。