Η έντονη τάση για συνεχή επικοινωνία και μετάδοση πληροφορίας, οδηγεί στην ανάγκη για αύξηση των τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών. Γι’ αυτό η προσπάθεια εύρεσης λύσης και νέων δρόμων για την εξυπηρέτηση των τηλεπικοινωνιακών αναγκών αποτελεί βασικό στόχο και σκοπό. Η οπτική ίνα είναι ο πιο αξιόπιστος τρόπος για την μετάδοση δεδομένων. Τα πλεονεκτήματα της οπτικής ίνας, καθώς και το γεγονός ότι υπερτερεί του χάλκινου αγωγού, οδηγεί στην εξ’ ολοκλήρου αντικατάσταση του δεύτερου από την ίνα. Οι οπτικές ίνες καλύπτουν τις ανάγκες για αύξηση των ταχυτήτων μετάδοσης και παρουσιάζουν μεγάλο εύρος ζώνης.
Το 1854 διατυπώθηκε η αρχή της ολικής ανάκλασης από τον John Taydall, , με βάση την οποία λειτουργεί η οπτική ίνα και το 1950, πήρε την πρώτη της μορφή με την ανάπτυξη της γυάλινης ίνας με ένα είδος επιχρίσματος (glass – coated fiber). Τότε χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά ο όρος «fiber optics» (οπτική ίνα). Έπειτα, το 1990 εξαπλώθηκε η χρήση της σε τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Τα πλεονεκτήματα των οπτικών ινών και δικτύων πυροδότησαν ισχυρά κίνητρα, ώστε οι Εταιρείες Ηλεκτρικής Ενέργειας να επιθυμούν να εισέλθουν στην τηλεπικοινωνιακή αγορά και να διεκδικήσουν μερίδιο από αυτήν.
Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η αναφορά στις εξελίξεις της τεχνολογίας των οπτικών ινών που μπορούν να προσφέρουν λύση με την εφαρμογή τους σε γραμμές υψηλής τάσης συνδυάζοντας απαιτήσεις ασφάλειας, κόστους και ποιότητας που είναι απαραίτητες για τις τηλεπικοινωνιακές ή ενεργειακές υπηρεσίες. Η διπλωματική εργασία απευθύνεται σε άτομα τα όποια αναζητούν μια συνολική εικόνα των τεχνικών λύσεων στην τεχνολογία των οπτικών, οι οποίες ενσωματώνονται σε γραμμές υψηλής τάσης. Στόχος της είναι να εξοικειώσει τον αναγνώστη με τις έννοιες της οπτικής ίνας, να του δώσει το απαραίτητο υπόβαθρο για την κατανόησή τους και μέσα από την ανάλυση των τεχνικών λύσεων, που περιγράφονται στην εργασία αυτή, να του παρουσιάσει τα χαρακτηριστικά των οπτικών καλωδίων καθώς και τους νέους ορίζοντες που ανοίγονται από την εφαρμογή των οπτικών καλωδίων σε γραμμές ισχύος.
Στο δεύτερο κεφάλαιο δίνονται οι ορισμοί και βασικές έννοιες των οπτικών ινών. Παρουσιάζονται οι τύποι των οπτικών ινών διακρίνοντάς τις σε μονότροπες, πολύτροπες ίνες βηματικού δέκτη, πολύτροπες ίνες βαθμιαίου δέκτη, ανάλογα με την κατανομή του δείκτη διάθλασης. Αναφέρονται τα χαρακτηριστικά και οι επιδόσεις κάθε τύπου οπτικών ινών. Επίσης γίνεται μια εκτενής αναφορά στην κατασκευή και στα υλικά των ινών. Οι διαδικασίες κατασκευής είναι η διεργασία OVPO- Πλευρική εναπόθεση, διεργασία OVPO- Αξονική εναπόθεση (VAD), διεργασία MCVD ή IVPO, διεργασία PCVD και η διεργασία απευθείας τήξης. Περιγράφεται η αρχή λειτουργίας της οπτικής ίνας και αναφέρονται τα μηχανικά χαρακτηριστικά της, εφόσον τα οπτικά καλώδια υποβάλλονται σε μικροκάμψεις, τάσεις εφελκυσμού και παραμορφώσεις. Τέλος αναφέρονται αναλυτικώς, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των οπτικών ινών.
Το τρίτο κεφάλαιο αποτελεί την πρώτη ενότητα όσον αφορά στην ανάλυση του οπτικού καλωδίου. Παρουσιάζονται τα μέρη από τα οποία αποτελείται, τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται τα μέρη αυτά καθώς και οι ιδιότητες των υλικών, όπως μηχανικές και θερμικές ιδιότητες καθώς και επιδράσεις με αλλά υλικά. Επίσης παρουσιάζονται οπτικά και μηχανικά χαρακτηριστικά που έχουν άμεση σχέση με τα υλικά των καλωδίων. Τέλος, δίνονται και διάφορες τεχνικές λύσεις αναφορικά με τα μέρη του καλωδίου και τα χαρακτηριστικά του.
Στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρονται αναλυτικά οι τεχνολογίες οπτικών ινών σε γραμμές υψηλής τάσης. Κατηγοριοποιούνται σε οπτικά καλώδια για εναέριες γραμμές υψηλής τάσης, οπτικές ίνες συγχωνευμένες σε υποβρύχια καλώδια και υπόγεια καλώδια. Αναλύονται ξεχωριστά τα οπτικά καλώδια για εναέριες γραμμές, δηλαδή ο οπτικός αγωγός γείωσης (OPGW), τα προσαρτημένα καλώδια (OPAC) και τα αυτοφερόμενα καλώδια (ADSS). Περιγράφεται κάθε οπτικό καλώδιο ξεχωριστά και αναφέρονται οι διάφοροι τύποι κατασκευών κάθε καλωδίου, τα ηλεκτρικά και μηχανικά τους χαρακτηριστικά καθώς , η εγκατάστασή τους και οι απαραίτητες ενέργειες για την προστασία τους. Δίνεται ο παρελκόμενος εξοπλισμός των εναέριων οπτικών καλωδίων, και τα είδη των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται. Στις δυο τελευταίες ενότητες του κεφαλαίου αναφέρονται έρευνες της CIGRE και γίνεται μια προσπάθεια τεχνικής και οικονομικής σύγκρισης των οπτικών καλωδίων.
Στο κεφάλαιο πέντε διακρίνονται 28 παράμετροι, σε παραμέτρους εγκατάστασης και περιβαλλοντικές παραμέτρους, ώστε να είναι επιτυχής η εγκατάσταση οπτικών καλωδίων. Για κάθε παράμετρο δίνονται τυπικές τιμές που αναφέρονται σε κάθε πιθανή εφαρμογή των οπτικών καλωδίων καθώς και πρακτικά παραδείγματα για κάθε περίπτωση. Επίσης με βάση αυτές τις παραμέτρους περιγράφονται τροποποιήσεις που γίνονται για την προστασία τους.
Στο κεφάλαιο έξι γίνεται αναφορά στην σημερινή κατάσταση στην Ελλάδα όσον αφορά στην εφαρμογή των οπτικών καλωδίων στις γραμμές ισχύος καθώς και οι μελλοντικές κατευθύνσεις. Δίνονται τα πλεονεκτήματα της ΔΕΗ μέσω των οποίων υπερτερεί έναντι των άλλων εταιρειών, για την είσοδό της στην τηλεπικοινωνιακή αγορά. Αναλύεται η θέση της ΔΕΗ στην αγορά αυτή και η ανάπτυξη του δικτύου της Τellas.
Τέλος, η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με το Παράρτημα Α, στο οποίο αναφέρονται μερικοί τύποι υπόγειων και εναέριων οπτικών καλωδίων από σελίδες εταιρειών που διαθέτουν αυτά τα προϊόντα στην αγορά. / The continuous tendency for communication and transmission of information leads to the increase of services in telecommunications. Therefore, the effort of finding an effective solution for these services is more than necessary. The technology of fiber optics is the most reliable way of transmitting data. The fact that, optical fibers have many advantages and are better than the conductor by coper, has led to the replacement of wires by coper with optical fibers. Nowadays, fiber optics fulfill the demand of increase of transmission rate and bandwith.
In 1854, John Taydall was the first to formulate the law of total reflection and in 1950 was developed a glass – coated fiber and for the first time the term “fiber optics” was used. Inevitably later, the spread of fiber optics in networks was a fact. Fiber optics are so effective that, many electrical companies want to enter in the market of telecommunications.
The purpose of this work initially, is to describe and define fiber optics. Then the technologies of fiber optics, that serve telecommunications are to be mentioned and especially the technology of applying optical fibers in AC lines. Furthermore, we will mention the situation of these technologies in Greece and we will discuss its future.
The definitions and different types of fiber optics are given in the second chapter. The fiber optics are divided into singlemode, multimode stepindex and multimode gradedindex fibers. Furthermore, the characteristics of the manufacturing of an optical cable are presented. In this chapter, are mentioned the OVPO process, the VAD process, the MCVD or IVPO process, the OCVD process and the process of instant fusion. Later, the description of how an optical fiber works is given and its mechanical features are mentioned. Finally, the advantages and disadvantages of fiber optics are presented.
The analysis of optical cable comes first in chapter three. The layers of an optical fiber are presented and also the materials and their mechanical, thermic and chemical attributes. Finally, some technical solutions are given related to the layers and features of the cable.
The technologies of applying optical fibers in AC lines are being described in the fourth chapter. The optical cables for overhead lines are divided and analyzed separately. That is to say, Optical Ground Wire (OPGW), Optical Attached Cable (OPAC), and All – Dielectric Self – Supporting optical cable (ADSS). Also, undersea and underground cables are mentioned. In this part, the mechanical and electrical features of each cable are described and also their installation and protection. Moreover, the equipment of the overhead optical cable and its elements. Finally, the optical cables are compared, in order to facilitate the choice between them.
In chapter five, an effort is being showed to present a schedule for the successful installation of optical cables. This plan includes the division of parameters in installation and environmental parameters. This chapter also includes examples and practical applications for each parameter. In the end modifications of an optical cable are presented in order to secure its protection.
The state in Greece, nowadays is being described in sixth chapter. The last chapter presents the application of optical cables in AC lines in this country and the role that plays the national electricity company in the market of telecommunications. Also the future prospects are being analyzed.
In the last part of this work many different types of optical cables are presented, that exist in the market of telecommunications.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/3538 |
| Date | 26 August 2010 |
| Creators | Γεωργακοπούλου, Ελένη |
| Contributors | Πυργιώτη, Ελευθερία, Georgakopoulou, Eleni, Σπύρου, Νικόλαος, Πυργιώτη, Ελευθερία |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0132 seconds