光纤差动保护培训课件讲解

光纤活动连接器的结构与类型
FC(平面接触/螺纹连接） PC/APC(直接接触/螺纹连接） SC (NTT/矩形/直接拔插） ST(AT&T/带键卡口式）
影响光纤接续损耗的因素
固有因素
非固有因素
影响光纤来自百度文库续损耗的固有因素
固有因素主要包括任何两根待接光 纤的几何特性和波导特性方面的差异： 芯径失配 同心度偏差 数值孔径失配 折射率分布失配 模场直径差异
连接器产生连接损耗的因素
轴心错位 轴心倾斜 间隙 端面不完整 光纤参数的偏差
光纤活动连接器的组成
按功能可以分成以下几部分： 连接器插座(Plug Connector） 光缆跳线（Jumper Cable） 转换器（Adapor） 变换器（Converter） 裸光纤转换器（Bare Fiber Adaptor） 在我国一套光纤活动连接器主要指 两个连接器插头加一个转换器(法兰盘）。
光纤通信在继电保护 中的应用
通道现状
220kV线路的主保护： 高频通道。采用专用的收发信机，相-地耦 合方式。 光纤通道。采用点对点直接连接通道。 220kV线路的主保护： 高频通道。采用载波机复用保护，相-相耦 合方式。 光纤通道。采用复用PCM方式，经过OPGW传 输。
220kV线路的主保护的光纤通道 示意图
光纤线路
一、光纤线路
光纤线路的功能是把光信号尽可能小畸 变和衰减地传输到对端。 由光纤、光纤接头、光纤连接器组成。 容纳许多光纤的为光缆。 影响光纤性能的主要指标为损耗和色散。
光纤的外形
包层 n2 纤芯 n1
n1＞ n2，光能量主要纤芯中传输。
根据光纤中的传输模式数量分为：

光纤的分类
单模光纤（single-Mode Fiber,SM)
影响光纤接续损耗的非固有因素
非固有因素主要指任何两根待接
光纤端面不完善和机械偏移；
端面不完善主要包括端面倾斜、
端面弯曲和端面粗糙；
机械偏移主要包括两根光纤横向
偏移、轴向倾斜和纵向分离。
二、电端机
模数转换。 多路信号复用。 将一定码型和帧格式的电信号送入光 端机。 典型的电端机为PCM设备。
不同保护通道的保护配置及应用原则


对有OPGW光缆的线路，每套保护直接使 用不同的光纤芯或复用光纤通道。配置一 套光纤分相电流差动保护、一套光纤允许 式方向/距离保护或两套光纤分相电流差动 保护。 对有OPGW光缆且完全同杆并架双回线,每 回线均配置一套光纤分相电流差动保护、 一套光纤允许式方向/距离保护或两套光纤 分相电流差动保护，每套保护直接使用不 同的光纤芯或复用光纤通道。
二、电端机/PCM设备介绍
PCM设备是数字微波、光纤等数字通 信的基群设备，也作为网络通信的终接设 备。 PCM的含义为脉冲编码调制，即对模拟 信号进行采样、保持、量化、编码，把模 拟信号转换成数字信号传输。
PCM的高次群设备
PCM32/30为基群设备，可以传送30路 话音，也可以通过同向数据接口，直接 传送每时隙为 64kbit/s的数据 （G.703)，在数字微波通信中，PCM设 备的信号接入微波信道机信进行中频和 高频调制后，射频经馈线、天线送出。 在光纤通信系统中，PCM设备作为电端 机进入光端机经光纤传输。
不同保护通道的保护配置及应用原则

对有OPGW光缆且非同杆并架双回线,在无OPGW 光缆的线路上配置一套光纤分相电流差动、一套 专用载波高频闭锁式保护或迂回OPGW通道的光 纤分相电流差动;在有OPGW光缆的线路上保护配 置同上。
对电缆或电缆架空线混合线路保护通道应采用光 纤通道，一套保护直接使用光纤芯，另一套保护 复用光纤通道，配置一套光纤分相电流差动保护、 一套光纤允许式方向/距离保护或两套光纤分相电 流差动保护。
纤芯折射率为n1保持不变,到包层突变为n2。 光以折线传播。

渐变折射率光纤(Graded-Index Fiber,GIF)
纤芯中心的折射率为最大n1，沿径向r向外围 逐渐变小，直到包层变为n2。光线以正弦形 状沿纤芯中心轴线方向传输。
光缆类型

混合地线光缆(OPGW) 支承式光缆(ADSS) 普通光缆
500kV线路的主保护的光纤通道 示意图
P591/2 接口装置
850nm
多模光纤
Multiplexer
G.703 or V.35 electrical
P593 接口装置
ISDN
X.21 electrical
不同保护通道的保护配置及应用原则

两套纵联保护宜由两个完全独立的 通道（含通道设备）传送。 对有OPGW光纤通道的线路，纵联 保护通道应采用OPGW光纤通道。 220kV线路两套主保护通道一般选 用相—地耦合制的电力线高频通道， 但分别耦合在不同的相别上。配置 两套不同原理的高频闭锁式保护 （专用收发信机）。
折射率分布与突变型光纤类似，纤芯直 径只有8-10μm，光线以直线沿纤芯中心轴 线方向传播。只能传输一个模式。信号畸变 小。

多模光纤（Multi-Mode Fiber,MM)
多模光纤又分为：突变型和渐变型光纤 的纤芯直径都很大，可以容纳数百个模式。
光纤的分类
根据光纤横截面的折射率分布分为：

阶跃折射率光纤(step-Index Fiber,SIF)
光纤接续的种类
永久性连接(固定连接) 活动性连接(连接器连接)
光纤的活动连接器连接法
1. 2.
3.
对光纤连接器性能的主要要求 连接器产生连接损耗的因素 结构与种类
对光纤连接器性能的主要要求



插入损耗低； 经多次连接和拆卸后,插入变化小； 同一种类的连接器应具有互换性； 对环境条件如温度、湿度、灰尘、振动 等不敏感； 结构简单、装卸方便，价格低廉； 在多芯连接器中，相互串扰小。

不同保护通道的保护配置及应用原则

对有ADSS光缆的线路，一套保护直接使用 光纤芯，另一套选用相—地耦合制的电力 线高频通道。配置一套光纤分相电流差动 保护、一套高频闭锁式方向/距离保护（专 用收发信机）。
保护通道宜不使用普通光缆通道和微波通 道。

光纤通信系统的基本组成
信 息 源 电 发 射 机 光 发 射 机 光 接 收 机 电 接 收 机 信 息 宿