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光纤通道在继电保护中的应用

摘要：随着电力光纤网络的逐步完善,光纤通信也将在继电保护领域中得到更为

广泛的应用。结合工程实践,介绍了光纤网络的现状、光纤保护的基本方式及其

特点、光纤保护通道的具体应用方式以及实际应用中存在的问题。

关键字：光纤通道继电保护电力系统

光纤通信是一种用光导纤维作为传输介质的通信手段，具有不受电磁干扰、

传输频带宽、容量大、中继距离长、传输质量高等突出特点，因而在电力系统中

的到广泛应用，它能满足继电保护传输要求，保证保护动作可靠。在线路纵联保

护信号的传输通道中，光纤已迅速取代载波、微波，成为重要的传输媒介。

光纤保护可分为以下2类

1.传送电气物理量信息的光线纵联差动保护；

2.传送故障方面信息的纵联方向保护与纵联距离保护；

采用光纤通道的保护设备必须做到绝不误动，并尽量减少拒动的可能。目前

的光纤通道尚不能保证传输业务百分百可靠，随着光纤保护应用的普及，光纤保

护在调试、运行护维护等方面也暴露出问题。在业务可靠性不能完全得到保障的

情况下，光纤保护通道的异常情况应引起足够的重视。

随着通信技术的快速发展,在纵联保护通道的使用上,已经由原来单一高频通

道变成现在的载波、微波、光纤等多种通道方式.由于光纤通道所具有的先天优

势,使它与继电保护的结合,在电网中会得到越来越广泛的应用.基于此，就光纤通

道的特点以及在继电保护中的应用、存在的问题进行技术总结。

光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优

点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。还用于长途干线

通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了

占全球优势的比特传输方法。

光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动

通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅

速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超

长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。

光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质

实现信息传输，达到通信目的的一种必威体育精装版通信技术。

通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光

频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波，因此

用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的

吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。

光纤作为继电保护的通道介质具有不怕超高压和雷电电磁干扰、对电场绝

缘、频带宽和衰耗低等好处，随着电力光纤网络的逐步完善，光纤保护也将在继

电保护领域中得到更为广泛的应用。本文的研究重点是光纤保护的现状和实际应

用中存在的问题，同时还对光纤的工作原理和电力光纤网络的现状进行普及性介

绍。

光纤的结构和分类

光纤为光导纤维的简称，由直径大约0.1mm的细玻璃丝构成。继电保护所

用光纤为通信光纤，是由纤芯和包层两部分组成的，如图1所示。纤芯区域完成

光信号的传输；包层则是将光封闭在纤芯内，并保护纤芯，增加光纤的机械强度。

按光在光纤中的传输模式，光纤可分为单模光纤和多模光纤。多模光纤(multi

modefiber)的中心玻璃芯较粗(芯径为50μm或62.5μm)，可传多种模式的光，

但其模间色散较大，限制了传输数字信号的频率，而且随着距离的增加，其限制

效果更加明显。单模光纤(singlemodefiber)的中心玻璃芯非常细(芯径一般为9

μm或10μm)，只能传一种模式的光，因此，其模间色散非常小，适用于远程传

输，但仍存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的带宽和稳定性有较

高的需求，带宽要窄，稳定性要好。

继电保护用光纤的特点

继电保护用光纤对衰耗值需求较高，不同波长的光信号衰耗值不同，单模光

纤和多模光纤在3个波长区域的传输特性进行了比较。

单模光纤的传输衰耗最小，波长1.31μm处是光纤的一个低损耗窗口。所

以目前继电保护用光纤均使用单模光纤，使用1.3μm的波长段。?2电力光纤网

络和电力光缆?

电力光纤网络现状及展望

光纤网络的传输性能、稳定性及