¿Cómo puede la caja de empalme del cable óptico del sistema de energía garantizar la seguridad de la comunicación a través del diseño de blindaje electromagnético?

Desafíos del entorno electromagnético del sistema de energía para el Cierre de empalme del cable óptico
Las fuentes de interferencia electromagnética en el sistema de energía se dividen principalmente en dos categorías:
Interferencia de campo eléctrico fuerte
El campo eléctrico de frecuencia de potencia (50Hz) y la sobrevoltaje transitorio (nivel de kV) generado por líneas de transmisión de alto voltaje y equipo de subestación pueden ingresar al sistema de comunicación de fibra óptica a través del acoplamiento capacitivo.
Ejemplo: en una subestación de 500 kV, el cable óptico sin blindaje causó interrupción de la comunicación cuando los rayos alcanzan. La ubicación de la falla mostró que la fuente de interferencia era la descarga de ARC generada por la operación del interruptor del circuito.
Fuerte interferencia de campo magnético
El campo magnético transitorio (nivel T) causado por la corriente de cortocircuito, la tormenta geomagnética, etc., genera corriente inducida en la fibra óptica a través del acoplamiento magnético, lo que provoca que aumente la tasa de error de bits.

Principio de atenuación de la capa de blindaje de malla trenzada de metal
1. Mecanismo de blindaje de múltiples capas
La malla trenzada de metal integrada en la caja de cruce adopta una estructura de doble capa:
Mala de cobre de alta densidad externa: tamaño de poro ≤ 0.2 mm, densidad de trenzado ≥ 95%, proporcionando blindaje electromagnético primario;
Capa de aluminio de aluminio interno: espesor ≥ 0.1 mm, reflejando ondas electromagnéticas residuales y evitando la acumulación de electricidad estática.

2. Ruta de atenuación del campo electromagnético
Cuando las ondas electromagnéticas externas (como los campos eléctricos de frecuencia industrial) penetran en la carcasa exterior de la caja de unión, la malla trenzada de metal logra atenuación a través de los siguientes mecanismos:
Pérdida de reflexión: las ondas electromagnéticas de alta frecuencia se reflejan en la superficie del metal, y el coeficiente de atenuación se correlaciona positivamente con la conductividad del material;
Pérdida de absorción: la estructura porosa de la malla trenzada hace que las ondas electromagnéticas se reflejen varias veces entre los poros, y la energía se disipa gradualmente;
Pérdida de corriente Eddy: el campo magnético genera corriente inducida en la capa de metal, consumiendo energía electromagnética a través del calor Joule.

3. Verificación del rendimiento de la atenuación
Las pruebas de laboratorio muestran que el diseño puede atenuar la resistencia al campo eléctrico de 50Hz de 10⁰ V/m a menos de 10⁻³ V/m, cumpliendo con el estándar de Clase A de GB/T 17626.3-2016 "Prueba de compatibilidad electromagnética y tecnología de medición TELACIÓN DE RADIACIÓN DEL CAMPO DE CAMPO ELECCIONÉTICO DEL CONTROMAGNICA DE MEDICIO".

Diseño innovador del sistema de conexión a tierra modular
1. Arquitectura de conexión a tierra independiente
La capa de blindaje de la caja de unión tradicional y el núcleo de refuerzo de metal del cable óptico comparten el terminal de conexión a tierra, que es fácil de causar:
Contraataque potencial de tierra: la diferencia de potencial entre los diferentes puntos de conexión a tierra genera un bucle en la capa de blindaje;
Superposición de resistencia a tierra: múltiples bucles de conexión a tierra aumentan la impedancia del sistema.
El diseño modular resuelve este problema de las siguientes maneras:
La conexión a tierra independiente de la capa de blindaje: usando un terminal de conexión a tierra dedicado, que está físicamente aislado de la capa metálica del cable óptico;
Optimización de resistencia a tierra: módulo de conexión a tierra de baja impedancia incorporada para garantizar que la resistencia a la conexión a tierra sea ≤1Ω.

2. Tecnología de conexión rápida
Para simplificar la instalación en el sitio, la caja de Junction adopta las siguientes innovaciones:
Terminales pre-entrelazados: la capa de blindaje y el módulo de conexión a tierra están conectados a través de los contactos de resorte, sin soldar;
Indicación de conexión a tierra visual: el estado de conexión a tierra se muestra a través de luces LED para reducir el riesgo de error humano.

3. Diseño de compatibilidad
El sistema modular debe ser compatible con los requisitos de conexión a tierra de diferentes tipos de cables ópticos (como OPGW, ADSS) a través de:
Módulo de conexión a tierra reemplazable: se adapte a los núcleos de refuerzo de metal de diferentes diámetros de alambre;
Selección de la ruta de conexión a tierra: admite la conexión a tierra directa y la conexión a tierra a través de los pararrayos.

Ventajas técnicas y escenarios de aplicaciones
1. Ventajas de rendimiento
Alta efectividad de blindaje: blindaje de doble capa de aluminio de malla trenzada de metal, 20dB más alto que la efectividad tradicional de protección de placas de acero galvanizado;
Bajo costo de mantenimiento: el diseño modular reduce el tiempo de reparación de fallas del sistema de conexión a tierra de 4 horas a 30 minutos;
La adaptabilidad ambiental: la combinación de capas no metálicas y capa de blindaje evita la interferencia electromagnética secundaria causada por la cubierta metálica.

2. Aplicaciones típicas
Líneas de transmisión de UHV: en las líneas de CC de ± 800kV, la efectividad de blindaje de la caja de unión ha pasado la prueba de impulso del rayo (forma de onda de 1.2/50 μs, corriente de pico 100ka);
Subestación inteligente: cumpla con los requisitos del estándar IEC 61850 para la inmunidad del enlace de comunicación y garantice la confiabilidad de la transmisión de mensajes de ganso;
Nueva conexión de la cuadrícula de energía: en parques eólicos y estaciones de energía fotovoltaica, aisle efectivamente la interferencia armónica generada por el inversor.

Tendencia de evolución tecnológica
1. Monitoreo inteligente
Monitoreo en línea de la resistencia a la base: retroalimentación en tiempo real del estado de fundamento a través de resistencias de divisor de voltaje;
ADVERTENCIA DE CAMPO ELECTROMAGNÉTICO: sensor de pasillo incorporado, activando una alarma cuando la intensidad del campo externo excede el límite.

2. Miniaturización e integración
Reducción del volumen: el diseño de la capa de blindaje plegable se adopta para reducir el volumen de la caja de unión a 1/2 del modelo tradicional;
Integración funcional: integre la capa de blindaje con el divisor óptico para reducir los nodos del dispositivo.

3. Aplicación de materiales ecológicos
Malla de metal reciclable: tejido con alambre de cobre con estateado, que es conveniente para el reciclaje de materiales después de la jubilación;
Módulo de conexión a tierra sin plomo: cumple con los requisitos de la Directiva ROHS y reduce el impacto ambiental.