กล่องสายเคเบิลแบบออปติคัลของระบบพลังงานจะช่วยให้มั่นใจในการรักษาความปลอดภัยการสื่อสารผ่านการออกแบบการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างไร

ความท้าทายของสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าของระบบพลังงานต่อ การปิดการประกบสายเคเบิลแบบออปติคัล
แหล่งสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบพลังงานส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท:
การรบกวนสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง
สนามไฟฟ้าความถี่พลังงาน (50Hz) และแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (ระดับ KV) ที่เกิดจากสายส่งแรงดันสูงและอุปกรณ์สถานีย่อยอาจเข้าสู่ระบบการสื่อสารเส้นใยออพติคอลผ่านการมีเพศสัมพันธ์แบบ capacitive
ตัวอย่าง: ในสถานีย่อย 500kV สายเคเบิลออปติคัลที่ไม่มีการป้องกันทำให้เกิดการหยุดชะงักของการสื่อสารเมื่อเกิดฟ้าผ่า ตำแหน่งความผิดพลาดแสดงให้เห็นว่าแหล่งสัญญาณรบกวนคือการปล่อยอาร์คที่เกิดจากการทำงานของเบรกเกอร์
การรบกวนสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง
สนามแม่เหล็กชั่วคราว (ระดับ T) ที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรพายุ geomagnetic ฯลฯ สร้างกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในเส้นใยออพติคอลผ่านการเชื่อมต่อแม่เหล็กทำให้อัตราความผิดพลาดของบิตเพิ่มขึ้น

หลักการลดทอนของชั้นการป้องกันตาข่ายโลหะ
1. กลไกการป้องกันหลายชั้น
ตาข่ายถักโลหะที่สร้างขึ้นในกล่องแยกใช้โครงสร้างสองชั้น:
ตาข่ายทองแดงความหนาแน่นสูงด้านนอก: ขนาดรูพรุน≤ 0.2 มม., ความหนาแน่นของการถักเปีย≥ 95%, ให้การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าหลัก;
ชั้นอลูมิเนียมฟอยล์ด้านใน: ความหนา≥ 0.1 มม. สะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตกค้างและป้องกันการสะสมไฟฟ้าแบบคงที่

2. เส้นทางการลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก (เช่นสนามไฟฟ้าความถี่อุตสาหกรรม) เจาะเปลือกนอกของกล่องเชื่อมต่อกันตาข่ายถักโลหะจะได้รับการลดทอนผ่านกลไกต่อไปนี้:
การสูญเสียการสะท้อนกลับ: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงสะท้อนให้เห็นบนพื้นผิวโลหะและค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับการนำไฟฟ้าของวัสดุ
การสูญเสียการดูดซึม: โครงสร้างที่มีรูพรุนของตาข่ายถักทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสะท้อนหลายครั้งระหว่างรูขุมขนและพลังงานจะค่อยๆกระจายไป
การสูญเสียกระแสไฟฟ้าไหลเวียน: สนามแม่เหล็กสร้างกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในชั้นโลหะใช้พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านความร้อนจูล

3. การตรวจสอบประสิทธิภาพการลดทอน
การทดสอบในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าการออกแบบสามารถลดทอนความแรงของสนามไฟฟ้า 50Hz จาก10⁰ V/M ถึงต่ำกว่า10⁻³ V/m, เป็นไปตามมาตรฐานระดับ A ของ GB/T 17626.3-2016 "การทดสอบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าและเทคโนโลยีการวัดความถี่

การออกแบบที่เป็นนวัตกรรมของระบบกราวด์แบบแยกส่วน
1. สถาปัตยกรรมสายดินอิสระ
ชั้นป้องกันของกล่องแยกแบบดั้งเดิมและแกนเสริมโลหะของสายเคเบิลออปติคัลแชร์เทอร์มินัลสายดินซึ่งง่ายต่อการก่อให้เกิด:
การตอบโต้ที่มีศักยภาพของพื้นดิน: ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างจุดต่อสายดินที่แตกต่างกันสร้างลูปในชั้นป้องกัน
การป้องกันการลงดินการซ้อนทับ: ลูปการต่อสายดินหลายครั้งเพิ่มความต้านทานของระบบ
การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยแก้ปัญหานี้ด้วยวิธีต่อไปนี้:
การต่อสายดินอิสระของชั้นป้องกัน: การใช้เทอร์มินัลพื้นฐานโดยเฉพาะซึ่งแยกได้จากชั้นโลหะของสายเคเบิลออปติคัล
การเพิ่มประสิทธิภาพความต้านทานต่อสายดิน: โมดูลสายดินที่มีความต้านทานต่ำในตัวเพื่อให้แน่ใจว่าความต้านทานต่อสายดินคือ≤1Ω

2. เทคโนโลยีการเชื่อมต่อด่วน
เพื่อให้การติดตั้งในสถานที่ง่ายขึ้นกล่องแยกใช้นวัตกรรมต่อไปนี้:
เทอร์มินัล pre-crimped: ชั้นป้องกันและโมดูลสายดินเชื่อมต่อผ่านหน้าสัมผัสสปริงโดยไม่ต้องเชื่อม;
ตัวบ่งชี้การลงดินด้วยภาพ: สถานะการลงดินจะแสดงผ่านไฟ LED เพื่อลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดของมนุษย์

3. การออกแบบความเข้ากันได้
ระบบโมดูลาร์จำเป็นต้องเข้ากันได้กับข้อกำหนดการลงดินของสายเคเบิลออพติคอลประเภทต่าง ๆ (เช่น OPGW, ADSS) ผ่าน:
โมดูลสายดินที่เปลี่ยนได้: ปรับให้เข้ากับแกนเสริมโลหะของเส้นผ่านศูนย์กลางลวดที่แตกต่างกัน;
การเลือกเส้นทางสายดิน: รองรับการต่อสายดินโดยตรงและต่อสายดินผ่านสายฟ้า

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและสถานการณ์แอปพลิเคชัน
1. ข้อดีด้านประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพการป้องกันสูง: โลหะถักตาข่ายอลูมิเนียมฟอยล์การป้องกันชั้นสองชั้น, สูงกว่า 20dB สูงกว่าแผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบดั้งเดิม
ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ำ: การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยลดเวลาซ่อมแซมข้อผิดพลาดของระบบสายดินตั้งแต่ 4 ชั่วโมงถึง 30 นาที
ความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม: การรวมกันของเปลือกที่ไม่ใช่โลหะและชั้นป้องกันช่วยหลีกเลี่ยงการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารองที่เกิดจากเปลือกโลหะ

2. แอปพลิเคชันทั่วไป
สายส่ง UHV: ในเส้น± 800kV DC ประสิทธิภาพการป้องกันของกล่องแยกได้ผ่านการทดสอบแรงกระตุ้นสายฟ้า (รูปคลื่น 1.2/50μs, กระแสสูงสุด 100ka);
Smart Substation: ตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐาน IEC 61850 สำหรับการเชื่อมโยงการสื่อสารภูมิคุ้มกันและตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการส่งข้อความห่าน;
การเชื่อมต่อกริดพลังงานใหม่: ในฟาร์มกังหันลมและสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แยกการรบกวนฮาร์มอนิกที่เกิดจากอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แนวโน้มวิวัฒนาการเทคโนโลยี
1. การตรวจสอบอัจฉริยะ
การตรวจสอบออนไลน์ของการต่อต้านสายดิน: ข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์ของสถานะการต่อสายดินผ่านตัวต้านทานตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า;
คำเตือนความแรงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า: เซ็นเซอร์ฮอลล์ในตัวซึ่งเรียกสัญญาณเตือนเมื่อความแรงของสนามภายนอกเกินขีด จำกัด

2. การย่อขนาดและการรวมเข้าด้วยกัน
การลดระดับเสียง: การออกแบบชั้นป้องกันแบบพับได้ถูกนำมาใช้เพื่อลดปริมาณของกล่องแยกเป็น 1/2 ของโมเดลดั้งเดิม
การรวมฟังก์ชั่น: รวมเลเยอร์การป้องกันเข้ากับตัวแยกแสงเพื่อลดโหนดอุปกรณ์

3. การประยุกต์ใช้วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ตาข่ายโลหะรีไซเคิลได้: ทอด้วยลวดทองแดงกระป๋องซึ่งสะดวกสำหรับการรีไซเคิลวัสดุหลังจากเกษียณอายุ;
โมดูลสายดินที่ปราศจากตะกั่ว: สอดคล้องกับข้อกำหนด Directive ROHS และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม