攻克中高压电缆金属护层耦合通信信号高效注入、长距离传输及高效组网等方面技术难题，江苏电科院开发了中高压电缆金属护层感应耦合通信系统，并于2024年11月在徐州220千伏丁牵线电缆隧道试点应用，实现——

 

监测数据传输不用单独布线，通信成本节省一半

 

2月24日9时，江苏徐州供电公司电缆管控中心运检专责彭浩开展电缆隧道线上巡查时发现220千伏丁牵线电缆隧道内存在异常振动，便通知运维人员到现场检查。运维人员检查发现电缆隧道附近有大型机械作业，可能影响电缆隧道安全，便及时与施工人员沟通，防止电缆隧道外力破坏事件发生。

 

丁牵线电缆隧道内安全状态能被实时感知得益于中高压电缆金属护层感应耦合通信系统。该系统由国网江苏省电力有限公司电力科学研究院自主开发，于2024年11月开始应用，实现通信信号无单独布线传输。

 

当前，地下电缆、电缆隧道状态监测数据传输主要依赖光纤等有线通信方式，布线量大、成本较高且运维工作难度较大。

 

自2022年11月起，在国网江苏电力设备部统一组织下，江苏电科院智能运检团队充分调研电缆装备、载波通信等方面的主流厂商，对比分析不同数据传输技术的优势与不足，研发出一种适用于中高压电缆接地线的电缆金属护层感应耦合式载波通信技术。这一技术将电缆本身作为传输介质，利用电磁感应方式将通信信号通过“信号中转站”——耦合器注入电缆金属护层，再通过金属护层实现数据传输，使中高压电缆状态监测数据“无布线”安全传输有了可能。

 

然而，现有的耦合器技术现状下，耦合通信系统的信号传输距离不足500米，限制了电缆金属护层感应耦合式载波通信技术的现场应用。

 

江苏电科院智能运检团队持续攻关，于2023年9月完成了耦合器结构优化设计，研发了阻抗智能匹配模块，通过动态调整信号源的输出阻抗，实现耦合器与电缆金属护层的阻抗自适应匹配。这一技术成果将耦合器的耦合效率由15%提升至30%，让通信信号传输更稳定、更高效。

 

经过100余次模拟实验，江苏电科院智能运检团队确定了信号传输的“黄金频段”，提出了有效速率均衡的网络时域资源调度技术方案，让通信信号传输距离提升至1千米。同时，该团队基于自主研发的自取能数据传输中继器，实现了通信信号接力传输，最大可实现通信信号在5千米范围内可靠传输。

 

基于以上技术攻关成果，江苏电科院智能运检团队于2024年11月开发了中高压电缆金属护层感应耦合通信系统，并在丁牵线电缆隧道试点应用。“运维单位不用额外敷设通信线缆就能收到电缆隧道监测数据，与光纤、电缆等有线通信方式相比可节省成本50%以上。该系统还可以监测传感器及通信装置的运行状态，一旦出现传输故障能快速定位故障装置，提高运维效率，确保通信的可靠性。”江苏电科院输变电技术中心四级职员胡成博说。

 

江苏电科院正持续推进技术攻关，提高耦合器的耦合效率，提升信号覆盖范围，目前已在南京220千伏下莫线电缆隧道完成了传输速率、通信距离等性能指标实测，下一步将在中高压电缆监测各类场景中拓展应用相关技术成果。

 

来源：国家电网报