人文采風 守護山區通信 電力系統的神經網絡

發布時間:111年05月11日

電力通信處 磐石VHF中繼站


為因應電力調度溝通、資訊傳遞等各種需求,即時而可靠的通信系統是電網穩定運作不可或缺的條件。台電公司自主發展電力通信業務,所採用的技術從早期已發展成熟的極高頻無線電(Very High Frequency, VHF,頻率介於30MHz到300MHz之間)、到類比與數位微波技術、甚至再到光纖通訊,突顯台電不斷地與時俱進。

不過在高速便捷的光纖電纜已經成為通訊主力的今日,其實無線電通信技術在許多地方仍然有不可替代的重要性,就讓我們跟隨電力通信處(以下簡稱通信處)的腳步,一起走訪磐石中繼站吧。

出發!前進磐石VHF中繼站
由花蓮市區啟程,從台9丙線沿著木瓜溪溯游而上,經過東部發電廠(以下簡稱東部電廠)銅門機組後,車子在岔路處忽然轉彎,往河床邊的石子路駛去,慕谷慕魚的壯麗景致映入眼簾。花東通信區電訊裝修員宋志強手握方向盤,一邊說:「以前有上面那條路可以走,可是颱風(指105年的莫蘭蒂風災)造成土石流,隧道也崩塌了,所以改走這條路線。原本的地下光纜斷掉,所以我們也想辦法先接到對岸山壁,再繞回原路線。」

車子再次接回山路,在狹窄蜿蜒的道路上拾坡而行,宋志強幽默笑談過去與領班前輩開車橫跨崩山路段的驚險故事,讓望著千仞溪谷的聆聽者心生對大自然的敬畏,更感佩第一線同仁面對艱險的甘之如飴。2小時車程後,隱身在奇萊山區、海拔約1,200公尺的斜頂建築迎來它們的訪客;民國42年,台電完成從萬大到銅門長約46公里的「舊東西輸電線」,67年為了線路的維護檢修在此成立磐石保線所,自此成為「能高越嶺」東段路線上的一個重要地標。

電力通信處花東通信區經理鍾煥章介紹:「以前保線員就住在這裡的宿舍,他們上來一趟就待一個月。」舊東西線於105年不再送電,保線所也隨之裁撤,如今辦公室建築提供給林務局作為駐在所[1]繼續活用。而沿著辦公室後方的山林小徑往上爬15分鐘,磐石中繼站的無線電設備就位在視野開闊的山頭上。

「松鼠、台灣獼猴比較常見,也看過蛇、山羌、飛鼠,甚至有帝雉、藍腹鷴。」談到上山檢修設備時目睹過的野生動物,鍾煥章如數家珍,他指出在環境友善方面,磐石中繼站除了以維護自然棲地為原則、與山區動物和平共處,同時也架設太陽能板,藉由綠能自給自足,為低碳環保盡一分心力。

默默守護電網運作與人員安全的大功臣
木瓜溪是東部水力發電所仰賴的重要水系,發電歷史超過80年、流域上多達8座發電機組,從上游開始依序為龍溪、龍澗、水簾、清水、清流、銅門、榕樹及初英機組。東部電廠副廠長陳坤逢說明,木瓜溪每1公噸的水可以發出3.3度的綠電,擁有傲視全台的水力發電效率。而這些機組之所以能夠長期穩定運作,無線電通訊可謂扮演了最堅實的後盾。

鍾煥章指出,發電機組分散在山區之中,雖然像龍澗副控中心(87年建成,可遙控調度龍溪、龍澗、水簾等機組)等廠區內可以透過光纖線路對外聯繫,不過當人員離開廠區,在收不到手機訊號的山間道路是缺乏通訊方式的。加上地質結構的關係,花蓮山區經常有落石,甚至可能造成光纖線路的受損,因此需要無線電作為聯繫管道。

例如110年的圓規風災,雖然颱風沒有抵台,外圍環流卻造成台灣東部有多處災情。而龍澗副控中心到銅門機組之間的地下光纖電纜,也由於路基崩塌流失而中斷,仰賴該線路的電話通訊、發電資訊、調度指令等資訊傳遞都因此受阻。然而透過無線電聯繫,駐守在龍澗副控中心的同仁仍可以向東部電廠的主控站回報機組運作狀況、並接收調度操作指令。

不論是危險狀況的通報、搶修和避險,還是光纖中斷時作為通訊管道,磐石中繼站從建立以來屢屢為東部電廠扮演最佳救火隊,而磐石中繼站作為關鍵防線的角色功能,也反映出對於電網的穩定運作而言,通訊系統是多麼至關重要。

走過4分之3個世紀 為供電使命各司其職
通信處前處長陳榮貴表示:「通訊系統可能不起眼,卻是電網正常運作的大功臣,尤其台灣常有颱風,遇到天災需要緊急調度或搶修聯絡的時候,更顯得重要。為了親自確保通信品質,因此台電才會發展自己的通訊系統。」

台電發展通信業務的歷史可以回溯至民國35年,從起初只是台電供電處、輸變電工程處底下的通訊課與通訊股,到67年供電處成立的微波工程小組、70年成立的電力通訊中心,再於86年改組設置為通信處。一路走來,台電持續吸收新的通訊技術:類比微波系統、電力線載波系統[2](Power Line Carrier, PLC)、光纖通訊系統、數位微波系統、複合光纜架空地線[3](Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire, OPGW)等等,都構成了通信處不斷向前邁進的一部分足跡。

約從90年起,台電的通訊系統走向光纖世代,微波則變成救援投手,然而建立通訊系統也必須配合環境因地制宜,例如花蓮的溪谷高聳陡峭,不適合建立微波鐵塔[4],因此無線電名符其實地扮演著最後一道防線。

從發電、輸供電、到配售電,電網的每個環節都有各自的一門學問,而它們背後還需要有一套調度指揮系統,才知道該發多少電、該送到哪裡去。陳榮貴比喻:「所以電力系統就好比人的身體,必須有大腦下指令你才能四肢協調地活動,而通信就是連接大腦和肌肉的神經系統。」

或許通信在電力系統裡並不起眼,甚至當一般人耳聞時,也不像發電廠、變電所等單位那樣容易分辨角色定位,不過它也和台電其他辛勤而堅韌的團隊一樣,參與守護了你我用電生活。電力供應是台電的使命,而要送出電之前,唯有每個單位彼此合作無間、齊心同力,才能善盡服務社會的職責。

[1] 源自日語,指警備派出所,中華民國時期將絕大多數駐在所更名為派出所,林務局在各地山區的駐點則繼續沿用此名稱。

[2] 透過「陷波器」將高頻通信訊號與低頻電力區隔開來,儘管頻寬小,卻能達到利用輸電線路進行通訊傳遞的功能。

[3] 即運用鐵塔地線包覆本身為絕緣材質的光纖,讓地線和光纖的角色同時發揮作用。

[4] 微波的傳播特性為直線前進,可透過中繼站反射實現遠距通訊,但兩座鐵塔之間須避開阻擋物。