電力通信系統城區光纜外力破壞及光切換技術研究

邸卓++王雪++寧亮++江潤稷

摘要：通過對城區光纜受外力破環進行分類，提出城區光纜受外力破壞的主要原因，確定光纜巡視的重點，并對光纜巡視的主要工作內容進行總結，通過加強城區光纜巡視可以提高城區光纜的安全性，進而保障電力通信系統的安全。針對無法避免的光纜中斷故障，本文提出采用光切換技術來進一步提高電力通信系統的可靠性，通過對光切換技術與光環路保護技術進行對比分析，確定采用光切換技術對重要段落的光纜進行保護，明確光切換實施的過程以及光切換改造需要注意的事項，為電力光纜系統的設計和運維提供有效的技術支撐。

關鍵詞：光纜 外力破壞 光切換 通信傳輸網

中圖分類號：TN913.33 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0100-02

電力系統光纜線路是電力通信傳輸網的主要承載網，在城區外力破壞是城區光纜線路故障的主要原因。本文通過對電力系統光纜受到外力破壞的主要原因進行分析，歸納總結城區光纜受外力破壞存在的隱患類型，針對運維人員提出光纜巡檢重點，以及針對外力破壞相應的應對措施，為電力系統電纜線路的正常運行提供可靠的保障。針對無法避免的光纜中斷故障，采用光切換技術對重要段落的光纜進行保護，確定光切換實施的過程以及光切換改造需要注意的事項，為電力光纜系統的設計和運維提供有效的技術支撐。

1 城區光纜受外力破壞及巡視重點

1.1 城區光纜受外力破壞原因

（1）由于天氣原因導致電力系統光纜線路受雷擊影響較為嚴重，風力和覆冰會造成架空光纜舞動，光纜會與鐵塔發生摩擦，嚴重的會造成光纜斷裂，造成變電站通信信號不穩定，電力通信系統運行中斷。（2）由于施工等原因導致電力系統光纜線路被人或者工程機械挖斷，導致周邊范圍的電力通信出現中斷情況。（3）由于施工工藝以及外力原因導致光纜接頭盒傾斜或者脫落，如果光纜接頭盒進水會導致氫損，影響光纜質量，在冬季接頭盒內水結冰，將會引發光纜斷裂，造成電力系統光纜中斷。（4）由于光纜掛點低等原因導致電力系統光纜線路被過往超高車輛刮斷，同時由于光纜與其他弱電線纜同路由安裝，或者存在交叉跨越，會導致在對其他弱電線路施工時候，誤將電力光纜刮斷，造成電力系統光纜中斷。（5）由于人為破壞原因導致電力系統光纜線路被剪斷，接頭盒被偷走等，造成電力系統光纜線路中斷。（6）由于動物破壞原因導致電力系統管道光纜被嚙齒動物咬壞，架空光纜被鳥類啄壞，造成電力系統光纜中斷。

1.2 城區光纜巡視重點

（1）預防天氣等原因的外力破壞巡視重點。1）巡視架空光纜線路的桿塔是否出現異常；2）巡視光纜是夠存在與桿、塔發生摩擦現象，用專用工具觀察光纜外皮是否存在明顯的破口和裂紋的現象；3）巡視光纜的掛具和金具是否異常。

（2）施工等原因的外力破壞巡視重點。1）巡視桿、塔基礎是否有施工作業導致桿、塔基礎變化；2）巡視光纜線路區是否存在影響光纜安全的易燃、易爆物品等。

（3）光纜接頭盒故障巡視重點。1）巡視接頭盒是否存在傾斜和脫落等現象，接頭盒是否漏水以及松動；2）巡視光纜余纜架是否牢固，有無松動現象，光纜金具是否有脫落等隱患。

（4）光纜安全距離巡視重點。1）巡視光纜弧垂度是否發生明顯變化；2）巡視電力光纜在桿、塔上的安裝情況，滿足在最大弧垂的條件下，滿足車輛以及各種弱電線纜的交叉跨越的安全距離。光纜安全距離表1所示。

（5）光纜人為破壞巡視重點。加強光纜巡視的宣傳活動，對易遭破壞地段進行重點巡視。

（6）光纜遭動物破壞巡視重點。1）巡視光纜溝道防小動物封堵是否做好；2）巡視ADSS光纜在電纜溝道內是否全程采用套管保護；3）巡視驅鼠劑是否從護套料中遷移并且揮發；4）巡視鳥類出沒頻繁地區，減少在頻繁地區光纜預留。

1.3 城區光纜巡視總結

電力城區光纜巡視的重點主要包括：電力光纜的走廊安全巡視、光纜引入的巡視、光纜本體的巡視、光纜金具及緊固件的巡視、光纜接頭盒的巡視、光纜與街道各種車道的垂直和水平距離巡視、對纖芯備用纖芯衰耗和色散等指標的巡視。加強光纜巡視可以提高光纜的安全性，進而保障電力通信系統的安全。

2 光切換技術研究

2.1 光切換技術原理

由于城區光纜受外力破環造成電力光纜中斷的現象十分普遍，即使加強城區光纜的巡視工作也很難完全避免光纜故障的發生。目前，電力光纜路由的主要保護技術有光環路保護和光切換保護。光環路保護主要依賴于光傳輸設備組成環網，環路中一個方向的光纜發生中斷，傳輸承載的業務將從另一個方向將業務傳輸到目標節點，需要傳輸設備預留出足夠的帶寬，投資高，同時存在不同廠家設備無法實現光環路全程保護的問題。光切換技術是一種比較簡單并且可靠的保護方案，可以在30ms范圍內實現由主用光纜路由切換到備用光纜路由，從而實現對業務的保護，能有效防止城區光纜由于受外力作用導致的光纜中斷，從而影響傳輸業務的中斷，但光切換接入需要提前預留好備用纖芯作為切換纖芯，光纜資源占用較為嚴重。

光切換技術主要具備的功能為主、備用路由自動切換功能。主要用于光傳輸網絡故障的恢復。當光纖受外力作用斷裂或者發生其他故障時，利用光開關來實現光信號從主用路由到備用路由的切換。光切換技術原理詳見圖1所示。

2.2 光切換實施過程

2.2.1 安裝前進行測試

安裝前對光切換設備進行預安裝測試，搭建測試平臺，設備提供廠商對通信調度值班人員進行培訓，熟悉設備性能及電路倒換條件及具體操作步驟、安裝及運行過程中的注意事項。

2.2.2 光切換實施主要問題

（1）對光切換設備的參數進行正確的配置，防止引發IP沖突以及其他的網絡故障，失去了光切換設備的監測功能，進而影響光切換的功能；（2）網絡資源的電路、端口和鏈路等資源應有充分的保障；（3）對備用光纜線路應進行選擇：在割接前需要對備用光纜線路進行測試，盡可能保證主用路由光纜和備用路由光纜長度、衰耗和色散等指標接近，如果主用光纜路由和備用光纜路由的長度不同，會導致主用路由和備用路由的衰耗和色散不同，會引起色散補償問題和光功率補償問題。可以通過增加光放和色散裝置進行解決。應該確保在割接時可以保障現場測試能夠順利進行，否則需要再次對割接時間進行重新申請，影響工程進度。（4）應提前對光切換設備的設備大小和安裝形式進行確認，確保光切換設備、光纖配線單元、光傳輸設備之間的線纜類型和長度，提高施工效率。

2.2.3 光切換系統管理及運行狀態監控

光切換系統通過以太網口進行管理，整個系統安裝完成后，網管通過以下方式實現：在各個安裝光切換設備的站點安裝以太網交換機，各個站點的光切換裝置通過網絡交換機經傳輸設備以太網口接入地調的通信調度室。具體連接方式如圖2所示。

2.3 光切換改造需要注意事項

在光切換改造中應該注意事項：（1）在迂回路由距離增加或減小的光路上需要增加光放大器或光衰耗器進行調解；（2）在進行設備安裝及光路調整時要注意保證運行電路安全，避免發生誤觸誤碰導致人為故障發生；（3）所有在用光路定義為主用路由，連接至光切換裝置的I路輸入/輸出，所有組織的備用路由定義為保護路由，連接至光切換裝置的II路輸入/輸出，（4）各站點標簽的定義方式：主用路由為A，保護路由為B。

3 結語

本文分析城區光纜受外力破壞的主要原因，并制定了相應的巡視重點，同時對光切換技術進行研究，可以極大的提高電力運維部門光纜維護效率，進而提高整個電力通信網絡的安全性和可靠性。

參考文獻

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收稿日期：2016-07-28

作者簡介：邸卓（1980—），男，遼寧錦州人，碩士，畢業于華北電力大學，高級工程師，研究方向：電力運維管理。