一種換流站光纜智能化對芯裝置的研制

李勁松

（中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

電力通信光纜是通信站中的重要設備之一，主要由光纖、鎧甲保護套以及PVC外殼組成。光纜是電力二次設備的通信部分，是由多根光纖組成的光纜芯，并套上一層護套，通過屏蔽層以實現光信號的傳輸和保護。光纖纜線是新一代的信號傳輸介質。與銅介質相比，光纖在安全性和可靠性方面占絕對優勢，網絡性能方面也有較大提升。光纜在傳輸距離上遠大于銅纜且信號帶寬較大，支持的最大距離超過2 km。光纜具有良好的抗電磁干擾、保密性強、速度快、傳輸容量大等優點[1-2]。

目前，光纜是換流站一次設備和二次設備的重要連接部分，在新建工程或在已建工程中存在大量光纜，少則幾百根，多則幾千條。現工程人員或檢修運維人員查找光纖，需要使用手電筒對光纖打光，然后利用對講機進行溝通來確認芯號。采用此種方式效率低，對時耗時較長。

1 光纖對芯

為了防止光纜故障導致換流站產生安全隱患，檢修人員需要定期對光纜進行檢修和維護。其中，在光纜的檢修和維護中，光纖對芯是后續檢修工作的前提。目前，主要采用的維護方式有3種[3]。

（1）預防性維護。這種維護主要是根據預定時間和標準規定進行的。例如，在電力光纜的日常檢修和維護中，每個兩個檢修員可以負責一段光纜線路，主要對其外觀和可見性故障進行排查。

（2）受控性維護。主要使用相關的檢測設備檢測光纖，通過分析和統計檢測結果，分析光纖的健康程度。

（3）糾正性維修。在電力通信光纜發生故障后，檢修人員通過維修恢復其正常工作。檢修人員需要到現場快速找到故障光纜，并迅速恢復其工作，不能使電力設備因其受到影響。

在這些日常維護工作中，光纖對芯是重要的一步。目前，采用兩人互相配合的打光對芯方式已經難以滿足檢修工作的需要。

2 光纜智能化對芯裝置

2.1 光纜智能化對芯裝置設計原理

光纜智能對芯裝置由主端和從端組成，其組成部分基本相同，如圖1所示。各個模塊的功能如下：顯示模塊用于顯示裝置的工作狀態及對芯結果；總電源模塊內置鋰電池，為其他模塊供電，且設置了一個總開關；單片機管理模塊接收光電轉換器傳遞的數據并進行處理，然后發送給顯示模塊顯示相關結果，其包含一個發送按鈕，用于控制發送相關的數據；從端模塊上有一個復位按鈕，測量一次后，數據在顯示模塊上保存顯示，按下復位按鈕后，重新接收數據；光電轉換器將接送的光信號轉換成電信號，并傳遞給單片機管理模塊，或將接收到的電信號轉換成光信號再傳送出去；接頭轉換器的光纖接頭通常存在很多類別，此處設置接頭轉換器，以應對不同接頭；當需要溝通時，可以直接利用對接模塊進行溝通[4]。

2.2 光纜智能化對芯裝置使用方法

檢修工作中，以對芯16根光纖為例，只需將16根光纖的兩頭分別接在智能對芯裝置的對應接口上，然后根據顯示信息快速進行光纖對芯，使用示意圖如圖2所示。

圖1 光纜智能化對芯裝置原理圖

圖2 光纜智能化對芯裝置使用示意圖

使用的具體步驟：

（1）兩個對芯人員將主端和從端分別放置在光纜兩端，并將光纖隨意接在裝置上；

（2）兩端對芯人員打開裝置電源，使主端和從端處于工作狀態；

（3）待顯示模塊顯示工作正常時，按下主端發送按鈕，待從端各個接口全部顯示并保持；

（4）主端按照接口順序依據端口順序標識光纖線號，從端按照顯示模塊上的數據標識線號；

（5）對芯標識結束，關閉兩端電源，拆線光纖。

3 結 論

光纖對芯在換流站二次設備的日常檢修工作是重要的一步，提出的裝置可以適應目前的大多數光纖對芯檢修工作。利用接頭轉換器可以使裝置適應不同的場合，且一次性對芯光纜數較多，大大提升了對芯效率，省去了大量人力物力，避免了人工對芯易出現失誤的問題。大量的現場試驗證明，提出的換流站光纜智能化對芯裝置具有較強的推廣性和創新性。