Hur kan den optiska kabelens splicebox i kraftsystemet säkerställa kommunikationssäkerhet genom elektromagnetisk skärmdesign?

Utmaningar i den elektromagnetiska miljön i kraftsystemet till Optisk kabelstängning
De elektromagnetiska interferenskällorna i kraftsystemet är huvudsakligen uppdelade i två kategorier:
Stark elektrisk fältstörning
Kraftfrekvensens elektriska fält (50Hz) och övergående överspänning (KV-nivå) som genereras av högspänningsöverföringsledningar och transformatorstationsutrustning kan komma in i det optiska fiberkommunikationssystemet genom kapacitiv koppling.
Exempel: I en 500 kV transformatorstation orsakade den oskärmade optiska kabeln kommunikationsavbrott när den slogs av blixtar. Felplats visade att störningskällan var bågutsläpp som genererades av brytningsoperationen.
Stark magnetfältstörning
Det övergående magnetfältet (T-nivå) orsakat av kortslutningsström, geomagnetisk storm, etc. genererar inducerad ström i den optiska fibern genom magnetisk koppling, vilket gör att bitfelhastigheten ökar.

Dämpningsprincip för metallflätat nätskyddsskikt
1. Multi-lagers skärmningsmekanism
Det metallflätade nätet inbyggt i kopplingsboxen antar en dubbelskiktsstruktur:
Yttre högdensitet kopparnät: porstorlek ≤ 0,2 mm, flätningstäthet ≥ 95%, vilket ger primär elektromagnetisk skärmning;
Inre aluminiumfolieskikt: tjocklek ≥ 0,1 mm, vilket återspeglar resterande elektromagnetiska vågor och förhindrar statisk elektricitetsansamling.

2. Elektromagnetiskt fältdämpningsväg
När yttre elektromagnetiska vågor (såsom elektriska fält i industriella frekvenser) tränger igenom det yttre skalet på korsningsboxen, uppnår metallflätade nät dämpning genom följande mekanismer:
Reflektionsförlust: Högfrekventa elektromagnetiska vågor återspeglas på metallytan, och dämpningskoefficienten är positivt korrelerad med materialets konduktivitet;
Absorptionsförlust: Den porösa strukturen i det flätade nätet får elektromagnetiska vågor att reflektera flera gånger mellan porerna, och energin sprids gradvis;
Eddy strömförlust: Magnetfältet genererar inducerad ström i metallskiktet och konsumerar elektromagnetisk energi genom joule värme.

3. Verifiering av dämpningsprestanda
Laboratorietester visar att designen kan dämpa den elektriska fältstyrkan på 50Hz från 10⁰ V/m till under 10⁻³ v/m, som uppfyller klass A-standarden för GB/T 17626.3-2016 "Elektromagnetisk kompatibilitetstest och mätningsteknik Radiofrekvens Elektromagnetfältstrålning Immunitetstest".

Innovativ design av modulära jordningssystem
1. Oberoende jordningsarkitektur
Det skärmskiktet i den traditionella kopplingsboxen och metallförstärkningskärnan i den optiska kabeln delar jordningsterminalen, vilket är lätt att orsaka:
Markpotential motattack: Potentialskillnaden mellan olika jordningspunkter genererar en slinga i det skärmskiktet;
Jordmotstånd Superposition: Flera jordningsslingor ökar systemets impedans.
Den modulära designen löser detta problem på följande sätt:
Oberoende jordning av skärmskiktet: med hjälp av en dedikerad jordningsterminal, som är fysiskt isolerad från metallskiktet i den optiska kabeln;
Optimering av jordningsmotstånd: Inbyggd lågimpedans jordningsmodul för att säkerställa att jordningsmotståndet är ≤1Ω.

2. Snabbanslutningsteknik
För att förenkla installationen på plats antar Junction Box följande innovationer:
Förbrutna terminaler: Skyddsskiktet och jordningsmodulen är anslutna genom fjäderkontakter, utan svetsning;
Indikering av visuell jordning: Jordningsstatusen visas genom LED -lampor för att minska risken för mänskliga fel.

3. Kompatibilitetsdesign
Det modulära systemet måste vara kompatibelt med jordningskraven för olika typer av optiska kablar (som OPGW, ADS) genom:
Utbytbar jordningsmodul: Anpassa till metallförstärkningskärnor med olika tråddiametrar;
Val av jordningsväg: Stöder direkt jordning och jordning genom blixtnedslag.

Tekniska fördelar och applikationsscenarier
1. Prestationsfördelar
Hög skärmningseffektivitet: Metallflätad nät aluminiumfolie dubbelskiktsskärmning, 20dB högre än den traditionella galvaniserade stålplattans skärmningseffektivitet;
Låg underhållskostnad: Modulär design minskar felreparationstiden för jordningssystemet från 4 timmar till 30 minuter;
Miljöanpassningsförmåga: Kombinationen av icke-metalliskt skal och skärmskikt undviker sekundär elektromagnetisk störning orsakad av metallskalet.

2. Typiska applikationer
UHV -transmissionslinjer: I ± 800 kV DC -linjer har skärmningseffektiviteten för korsningsboxen passerat blixtimpulstestet (1,2/50μs vågform, 100Ka toppström);
Smart Substation: uppfylla kraven i IEC 61850 -standarden för kommunikationslänkimmunitet och säkerställa tillförlitligheten för gåsmeddelandeöverföring;
Ny energinbrytningsanslutning: I vindkraftsparker och fotovoltaiska kraftstationer isolerar effektivt den harmoniska störningen som genereras av inverteraren.

Teknikutvecklingstrend
1. Intelligent övervakning
Onlineövervakning av jordningsmotstånd: realtidsåterkoppling av jordningsstatus genom spänningsavdelningsmotstånd;
Elektromagnetisk fältstyrka Varning: Inbyggd hallsensor, utlöser ett larm när den yttre fältstyrkan överstiger gränsen.

2. Miniatyrisering och integration
Volymminskning: Den vikbara skärmskiktdesignen används för att minska volymen på korsningsboxen till 1/2 av den traditionella modellen;
Funktionell integration: Integrera skärmskiktet med den optiska delaren för att minska enhetsnoderna.

3. Tillämpning av miljövänliga material
Återvinningsbart metallnät: vävt med konserverad koppartråd, vilket är bekvämt för materialåtervinning efter pensionering;
Lead-Free Grounding Module: följer ROHS-direktivkraven och minskar miljöpåverkan.