组长： 薛爱惠平5110309696 组员： 俞俊倩5110309465 黄艺璇5110309389 刘思源5110309311 选择一种通信方式，探讨其在电力系统中的应用。具体分析其可行性、适用性、优点、存在 问题及相关解决方案。 光纤通讯技术是光导纤维通讯技术的简称，就是利用光导纤维传输信号、实现信息传递的 一种通信方式。光纤由纤芯、包层和涂层组成，内芯非常细，包层对纤芯起保护作用，涂 层的作用就是增加光纤的韧性，达到保护光纤的目的。光纤通讯传输的介质是光纤，在电 力信息传输过程中，系统中所采用的光纤不是单独的一根，而是由许多单根光纤组合在一起， 完成信息的传递。从技术上分析，光纤通讯技术主要包括以下几个过程： (1)发射信号。就是使用特定波长的激光器并采用密集波分复用技术发射信号的过程。在 这个过程中，要求有足够大的带宽，能够保证光源输出波长的相对稳定，从而避免了浪费， 降低了运行成本。 (2)合波。在信号传输之前，使用波分复用器对信号进行结合，这一过程主要包括输入波 导过程、耦合波导过程、阵列波导过程以及最后的输出波导过程。 (3)放大信号。就是应用专用设备对信号进行放大。通过放大的信号，便于传输，便于接 收，有利于整个光纤传输系统灵活、高效和稳定运行。 (4)分离有效信号。就是按照有效原则，对原来合成一组的光信号进行精确分离的过程。经 过分离后的信号，分别与相对应的耦合器进行耦合。 (5)接受有效信号。有效信号经过解复用过程，再经过滤波器，然后传送到接收器中，完 成一级传输，并根据实际情况进行下一级传输。 优点： 相对于其他材料和技术，光纤用于电力系统的通信有明显的技术优势： (1)通信容量大。相对于电缆或铜线，光纤有较大的传输带宽，光纤通信的容量要比微波 通信大几十倍，光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。电力系统的信息传输具有单个信息 量小、总数据量大的特点，而且对信息传输的准确性要求较高。采用光纤通讯技术可以实 现每一路信号都由特定的波长进行传送，大大提升了传输的准确性。光纤通信具有的这种 容量大和传输距离远等优势是其它传输介质所不能企及的。 (2)损耗低，中继距离长。在电力通信系统应用中，应用的光纤通常为石英光纤。石英光 纤的传输损耗小，比其它任何传输介质的损耗都低。从中继距离来比较，由石英光纤组成 的光纤通信系统比其他介质构成的系统要长得多。 (3)保密性能好，抗电磁干扰能力强。石英制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好，对电磁干 扰有较强的免疫力，也不受其他人为释放的电磁的干扰。在实际应用中，光纤往往与高压 输电线路平行架设，与电力导体进行复合构成复合光缆，石英光纤能够避免线路之间的 干扰，能够实现信号的保真。同时，石英是一种绝缘介质，交变电磁波在石英光纤中既不 会产生感生波动电压，也不会产生与传输信号无关的其他噪声。 (4)光纤直径纤细、质地柔软。光纤的芯径极细，由多芯光纤组成的光缆直径小，采用这 种光纤作为传输信道，占用空间小，解决了地下传输管道难于铺设的问题，节约了施工成本。 而且，光纤重量轻，柔韧性好，在飞机、火箭、人造卫星和宇宙飞船等特殊领域有着广泛的 应用
组长： 薛爱惠平 5110309696 组员： 俞俊倩 5110309465 黄艺璇 5110309389 刘思源 5110309311 选择一种通信方式，探讨其在电力系统中的应用。具体分析其可行性、适用性、优点、存在 问题及相关解决方案。 光纤通讯技术是光导纤维通讯技术的简称， 就是利用光导纤维传输信号、 实现信息传递的 一种通信方式。 光纤由纤芯、包层和涂层组成，内芯非常细，包层对纤芯起保护作用，涂 层的作用就是增加光纤的韧性，达到保护光纤的目的。 光纤通讯传输的介质是光纤，在电 力信息传输过程中，系统中所采用的光纤不是单独的一根，而是由许多单根光纤组合在一起， 完成信息的传递。 从技术上分析，光纤通讯技术主要包括以下几个过程： （1）发射信号。就是使用特定波长的激光器并采用密集波分复用技术发射信号的过程。在 这个过程中，要求有足够大的带宽，能够保证光源输出波长的相对稳定，从而避免了浪费， 降低了运行成本。 （2）合波。 在信号传输之前，使用波分复用器对信号进行结合，这一过程主要包括输入波 导过程、耦合波导过程、阵列波导过程以及最后的输出波导过程。 （3）放大信号。就是应用专用设备对信号进行放大。通过放大的信号，便于传输，便于接 收，有利于整个光纤传输系统灵活、高效和稳定运行。 （4）分离有效信号。就是按照有效原则，对原来合成一组的光信号进行精确分离的过程。经 过分离后的信号，分别与相对应的耦合器进行耦合。 （5）接受有效信号。 有效信号经过解复用过程，再经过滤波器，然后传送到接收器中，完 成一级传输，并根据实际情况进行下一级传输。 优点： 相对于其他材料和技术， 光纤用于电力系统的通信有明显的技术优势： （1）通信容量大。 相对于电缆或铜线，光纤有较大的传输带宽，光纤通信的容量要比微波 通信大几十倍，光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。 电力系统的信息传输具有单个信息 量小、 总数据量大的特点， 而且对信息传输的准确性要求较高。 采用光纤通讯技术可以实 现每一路信号都由特定的波长进行传送，大大提升了传输的准确性。 光纤通信具有的这种 容量大和传输距离远等优势是其它传输介质所不能企及的。 （2）损耗低，中继距离长。在电力通信系统应用中，应用的光纤通常为石英光纤。石英光 纤的传输损耗小，比其它任何传输介质的损耗都低。 从中继距离来比较，由石英光纤组成 的光纤通信系统比其他介质构成的系统要长得多。 （3）保密性能好，抗电磁干扰能力强。 石英制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好，对电磁干 扰有较强的免疫力，也不受其他人为释放的电磁的干扰。 在实际应用中，光纤往往与高压 输电线路平行架设，与电力导体进行复合构成复合光缆，石英光纤能够避免线路之间的 干扰，能够实现信号的保真。 同时，石英是一种绝缘介质， 交变电磁波在石英光纤中既不 会产生感生波动电压，也不会产生与传输信号无关的其他噪声。 （4）光纤直径纤细、质地柔软。 光纤的芯径极细，由多芯光纤组成的光缆直径小，采用这 种光纤作为传输信道，占用空间小，解决了地下传输管道难于铺设的问题，节约了施工成本。 而且，光纤重量轻，柔韧性好，在飞机、火箭、人造卫星和宇宙飞船等特殊领域有着广泛的 应用
(5)保密性能好。信息是共享的，但同时也是需要保密的。这不仅仅是电力通信的需要， 更是个人信息安全保证的需要。采用光纤通讯技术，能够保证每一组信号都用专有的频率 和波段进行传送，有较好的保密效果。 (6)原材料资源丰富。用于生产光纤的原材料资源比较丰富，生产成本低，而且光纤具有 温度稳定性好、寿命长等特点，因此，成为各个行业、各个系统广泛应用的优质材料。 电力通信系统中常用光纤的特点和应用： 在电力通信系统中，最常用的光纤有光纤复合地线、光纤复合相线和自承式光缆等。 光纤复合架空地线(OPGW)主要在500KV、220KV、110KV电压等级线路上使用。 OPGW的适用特点是： 1,适用于110kv以上的线路 2,易于维护，对于线路跨越问题，其机械特性可满足线路大跨越 3,OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解没有影响 4,OPGW在施工时必须停电，停电损失较大，所以在新建110kw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，从而导致重量增 加，这样就要求线路杆塔有更高的强度。 存在问题：光纤复合架空地线(OPGW)因为与高压线路同杆架设，且兼作地线，雷击问题 成为影响OPGW安全性能的重要因素。 解决方案：改善光缆结构和股线形状，主要是在外层股线和内层股线之间留有空气隙，以防 止外层热量传导至内层和光纤：调整外层股线材料配比，对于雷击多发区，采用外径较粗的 全铝包钢单丝，提高了外层单丝的抗雷击水平，但是增大了光缆的生产成本和自身重量
（5）保密性能好。 信息是共享的，但同时也是需要保密的。这不仅仅是电力通信的需要， 更是个人信息安全保证的需要。采用光纤通讯技术， 能够保证每一组信号都用专有的频率 和波段进行传送，有较好的保密效果。 （6）原材料资源丰富。 用于生产光纤的原材料资源比较丰富，生产成本低，而且光纤具有 温度稳定性好、寿命长等特点，因此，成为各个行业、各个系统广泛应用的优质材料。 电力通信系统中常用光纤的特点和应用： 在电力通信系统中，最常用的光纤有光纤复合地线、光纤复合相线和自承式光缆等。 光纤复合架空地线（OPGW）主要在 500KV 、220KV 、110KV 电压等级线路上使用。 OPGW 的适用特点是： 1，适用于 110kv 以上的线路 2，易于维护，对于线路跨越问题，其机械特性可满足线路大跨越 3，OPGW 外层为金属铠装，对高压电蚀及降解没有影响 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，从而导致重量增 加，这样就要求线路杆塔有更高的强度。 存在问题：光纤复合架空地线（OPGW）因为与高压线路同杆架设，且兼作地线，雷击问题 成为影响 OPGW 安全性能的重要因素。 解决方案：改善光缆结构和股线形状，主要是在外层股线和内层股线之间留有空气隙，以防 止外层热量传导至内层和光纤；调整外层股线材料配比，对于雷击多发区，采用外径较粗的 全铝包钢单丝，提高了外层单丝的抗雷击水平，但是增大了光缆的生产成本和自身重量
