摘要:隨著光纖通信技術的不斷發展和電力系統業務發展的需要,光纜線路已成為電力通信網的重要組成部分。加強光纜線路的維護管理是保證通信暢通的重要措施。介紹了電力光纜線路的基本情況,重點從技術管理、日常巡視、障礙處理等幾個方面探討了電力光纜線路維護管理。
關鍵詞:光纜線路;維護;故障處理;管理
作者簡介:李莉(1977-),女,湖北漢川人,孝感供電公司調控信息通信中心,工程師。(湖北 孝感 432100)
中圖分類號:F273 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)33-0114-02
近年來,光纖通信在電力系統中發展迅速,已成為調度電話、自動化數據、繼電保護、信息網絡等各類業務的主用通信方式。通信光纜線路作為光纖信號傳輸的通道,是光纖通信的重要組成部分。統計資料顯示,光纖通信系統中通信中斷的主要原因是光纜障礙,約占統計障礙的2/3。隨著大容量、高速率光纖通信系統的廣泛應用,通信網的安全性、可靠性對通信光纜線路的日常維護管理工作提出了更高的要求。加強光纜線路的維護管理是保證通信暢通的重要措施。
一、電力光纜線路的基本情況
1.光纜線路組成及特點
孝感電力光纖通信由孝感主網光纖通信、孝感城域網光纖通信、主網220kV變電站至各縣市公司的光纖通信組成。
主網光纖通信主要采用兩種電力系統特有的光纜:光纖復合架空地線(OPGW)光纜和全介質自承式(ADSS)光纜。OPGW光纜的應用起到了地線和通信的雙功能,可靠性最高,適合新建的輸電線路或需要更換地線的老輸電線路。OPGW架設時,原線路必須停電作業,不能在大風、雷雨等惡劣天氣下施工,要嚴格執行《電業安全工作規程》。ADSS光纜全部采用非金屬材料,安裝時不需要停電,而且通信系統與輸電線路相對獨立,適合于在原有的輸電線路上架設。
城域網光纖通信主要采用普通光纜。本地網光纜線路大部分比較短,路由走向復雜,一般同一光方向可能有幾條光纜傳輸路由,而同一路由又可能有數條光纜,通信站內接入光纜縱橫交錯,纖芯占用變動性大,局內跳接多,出現故障也較多。
2.運行維護界面劃分
依照光纜線路維護規程,運行維護界面劃分的原則是以進入站內第一光纖活接頭為運行維護的分界面。以光配線架ODF的光適配器為界點,適配器外側(即光纜側)屬于光纜線路維護范圍,適配器內側屬于傳輸設備維護范圍。
3.造成光纜線路障礙的原因分析
在光纜障礙中,由于挖掘原因引起的障礙約占一半以上。光纜障礙的產生原因與光纜的敷設方式有關。光纜敷設形式主要有地下(直埋、管道)和架空兩種。地下光纜線路不易受到車輛、射擊和火災的損壞,但受挖掘的影響很大。架空光纜線路不易受挖掘的影響,但受車輛、射擊和火災的傷害嚴重。在對光纜維護的過程中,由于人為技術操作錯誤引起的障礙也占多數。例如,在光纖接續時,光纖被劃傷、光纖彎曲半徑太小;在切換光纜時錯誤地切斷正在運行的光纜;光纖接續時接續不牢等。通信線路建設工程的施工誤傷、誤動、誤碰、踩擠、壓砸、背扣、扭曲光纜線路而導致光系統傳輸中斷的障礙也經常發生。其他如盜竊光纜、雷擊也是造成光纜線路障礙的原因。
二、電力光纜線路的維護管理
光纜線路維護工作的基本任務是:保證線路設施完整良好,保證傳輸質量達標,預防障礙并盡快排除障礙。光纜線路維護工作的內容主要包括技術管理、日常巡視、對外配合、障礙查修、定期維護和大修、應急預案及竣工驗收等。
1.技術管理
建立完整、準確的線路資料不僅包括線路施工中的許多數據、竣工技術文件、圖紙、測試記錄和中繼段光纖后向散射信號曲線圖片等,還應保留光纜出廠時廠家提供的光纜原始數據資料。這些資料是日后障礙測試時的基礎和對比依據。
要做到對光纜線路和纖芯傳輸數據的動態科學管理,使芯芯有數,從光纜線路到纖芯占用和光傳輸鏈路都能清清楚楚。光纜線路維護管理人員要結合實際,根據“通信線路資源管理系統”的要求,針對每一條光纜建立適合光纜線路維護的管理檔案。包括:每條光纜的結構、芯數、物理路由走向、接頭點、光交接點;每條光纜的纖芯在傳輸中的使用情況;每一光端通過跳線和纖芯的一一對應關系。總之,要建立每一條光纜、每一根光纖、每一個活動連接點、每一個光端的詳細檔案資料在每一傳輸路由上的對應關系。
2.加強線路巡檢工作,落實日常巡檢制度
各種有規劃的、無規劃的、預定的或突發的大大小小的施工每時每刻都在威脅著通信線路的安全。加強通信線路的日常巡視或巡護是減少或避免因外力作用而損壞光纜線路的有效手段。因此,要切實加強光纜線路的定期巡檢工作,將例行檢查和重點檢查相結合:一是開展對光纜可能受電腐蝕區段、機房尾纖等故障高發點的重點檢查;二是結合天氣等實際情況,開展對光纜接頭盒緊固情況的重點檢查。
日常巡檢主要檢查通信線路沿線附近的各種異常情況,發現隱蔽的施工跡象,及時采取有效的預防措施;管道線路巡視要注意井蓋的損壞和丟失;直埋線路巡視時要注意檢查標石、標志牌等有無丟失、損壞等情況;架空線路巡視時要檢查桿路、吊線及其上的光纜有無不安全情況,要特別注意光纜接頭盒兩邊有無光纜外護套褪出接頭盒的現象、各路口是否存在超高車輛碰掛架空光纜線路的危險、架空光纜線路與電力線平行或交越處的距離是否符合規定,發現問題要立即采取有效的措施。
3.備用光纖測試,光纜線路傳輸性能做到心中有數
光纜備用纖芯的定期、不定期測試是發現光纜纖芯隱含阻斷障礙的重要手段。光纜線路自動監測系統目前一般是一條光纜只能監測其中的幾芯。非占用纖芯的阻斷在大多數情況下只能通過定期或不定期的備用光纖測試來發現。
4.光纜線路障礙處理
(1)光纜線路障礙處理要求。光纜線路搶修的基本原則是先主干線路后分支線路,先搶代通后修復,先重要業務后次要業務。障礙點的處理分兩種情況:實施障礙點的應急搶代通和障礙點的直接修復。線路障礙的排除是采用直接修復,還是先布放應急光纜實施搶代通,日后再進行原線路修復,取決于光纜線路修復所需要的時間和障礙現場的具體情況。一般處理原則是有物理雙路由的先倒通系統和電路,再修復光纜。對于SDH光纖通信系統已經構成自愈環狀結構的,由于其具有自愈功能,不影響業務,可以不實施搶代通,直接進行線路修復。
搶修中心應制訂完善應急預案,對可能引發的斷芯、斷纜等突發性事件提出有針對性的應急預案,提前組織備用通道,熟悉光纜線路資料,熟練掌握線路搶修作業程序、障礙測試方法和光纜接續技術,隨時做好搶修準備。
(2)光纜線路障礙修復程序。在光纜線路阻斷障礙修復過程中,光纜線路維護部門要與傳輸設備維護部門密切配合,并服從傳輸維護部門的調度。一般情況下,光系統告警時,機房值班人員判斷故障段落,并確定故障性質是設備問題還是線路問題。如是線路問題,要立即通知光纜線路維護部門。光纜線路維護人員要通過纖芯測試進一步確定光纜線路的故障類型、范圍、地點。在有條件的情況下,要配合傳輸部門盡快把中斷的光系統臨時跳接到其他備用纖芯,以使通信恢復,然后盡快修復阻斷的光纜。
(3)查找光纜線路障礙點的具體位置。當遇到自然災害或外界施工等外力影響造成光纜線路阻斷時,線路檢修人員要根據測試人員提供的故障現象和大致障礙地段,沿光纜線路路由巡查,一般比較容易找到障礙地點。如非上述情況,巡查人員就不容易從路由上的異常現象找到障礙地點,這時必須根據OTDR儀測出的障礙點到測試端的距離與原始測試資料進行核對,查出障礙點是在哪兩個標石(或兩個接頭)之間,通過必要的換算后再精確到具體位置。
(4)光纜線路障礙查找的方法。對于占用光纖,由于光端機在發著光,可先用光功率計做接收測試,以判斷是否有斷纖情況,然后再利用OTDR確定斷纖位置。光纜線路障礙定位的主要方法是使用OTDR對光纖長度及光纖線路中某點的損耗進行測量,通過對OTDR測量出的背向散射信號曲線上異常點的長度及其對應的損耗臺階或菲涅爾反射峰等分析。
OTDR利用光纖彎曲損耗識別光纖:通過在割接點處把光纜或光纖彎曲,看OTDR顯示的背向散射信號曲線上對應光纖彎曲處有無損耗臺階是簡易有效的識別纖芯的方法。
比較短的光纜線路用紅光發生器識別光纖或識別光纜是更為簡捷有效的方法。尾纖或光跳線發生障礙時,一般情況下用OTDR難以測試出(因為OTDR的盲區效應),用紅光發生器就能比較容易地判斷出問題所在。
5.光纜割接時需要注意的問題
光纜確認是光纜線路割接實施操作過程中最為關鍵的一步。可能有數條同光方向同路由光纜,要依據光纜上的標牌實地勘察辯認,必要時還要通過測試確認,務必認準要割接的光纜。割接實施過程中發生意外問題,造成系統不能及時恢復時,維護人員應聽從網管監測中心的調度積極處理問題,待受到影響的通信全部恢復正常后方可撤離。對運行中的光纜線路,割接時間強制在午夜零時至次日凌晨6時之間進行。對于一般用戶,事先應發出通知讓用戶有所準備。對于重要用戶,應先將業務倒至其他路由上。
6.光纜物理雙路由保護問題
SDH光纖通信傳輸系統具有環路自愈保護功能,但如果光纖傳輸環不是真實的物理光纜環,某處的光纜線路阻斷也可能造成SDH傳輸環通信的中斷。城區普纜故障率高,引入光纜盡可能采用物理雙路由,對于不具備物理雙路由的可采用物理雙光纜(兩條光纜同路由)。孝感地調近年來利用各種新建改造工程不斷優化完善通信網網絡結構,實現各站點雙路由接入,建立了孝感供電大樓出口光纜光纖線路自動切換保護系統,提高了光纜運行的可靠性。
三、典型案例
省網2.5G孝感至紅石坡、省網10G孝感至孝感變光路幾乎同時出現告警。因孝感至紅石坡光纜路由經由孝感變轉接,初步判斷為孝感至孝感變段光纜故障,特別是城區普纜故障的可能性較大。機房維護人員查看設備告警情況,并用OTDR光時域儀查找光纜故障點,測試結果顯示孝感供電大樓至熊家咀長征路24芯光纜有12芯在距離大樓1.004千米處斷開。因現場實際故障開斷點找尋困難,短時間難以修復,孝感地調啟動應急預案,安排人員到熊家咀配合處理,將故障12芯用戶倒換至孝感至熊家咀長征路48芯光纜上。光纖轉接完畢后省網光纖告警消失,省網2.5G孝感至紅石坡、省網10G孝感至孝感變光傳輸通道恢復正常運行。
經現場徒步巡查后找到了光纜故障點,調查得知造成此次光纜故障的原因是:一條公安系統的光纜橫跨長征路,其鋼絞線與孝感公司架空線路相互垂直受力,一輛超高貨車從長征路經過,掛斷了橫跨長征路的這根公安系統的光纜。由于受其鋼絞線的應力作用,導致公司光纜嚴重受損。經過搶修,撤除公安系統光纜鋼絞線,故障光纜搶修后恢復正常運行。
四、結語
光纜傳輸已成為電力通信傳輸的主要形式,確保光纜線路的安全暢通是保證通信安全暢通的關鍵。因此,要加強光纜線路設備的技術維護管理,做好日常維護管理工作,使光纜線路處于良好狀態,確保通信網的優質、高效、安全運行。
參考文獻:
[1]劉世春,胡慶.本地網光纜線路維護讀本[M].北京:人民郵電出版社,2006.
(責任編輯:王祝萍)