電力通信光纜線路的故障與維護措施

朱琪煒

浙江省通信產業(yè)服務有限公司湖州市分公司 浙江 湖州 313000

引言

近年來，我國信息產業(yè)的迅速發(fā)展，推動了電力通信工業(yè)的發(fā)展。電力通信光纜為電力系統(tǒng)通信網絡提供了可靠的服務，其體積小、抗腐蝕性好，不僅不受傳輸距離的影響，而且線路損耗低，這也推動了光纜線路在通信領域的快速發(fā)展。但是在實際運行過程中，電力通信光纜線路也經常出現(xiàn)故障，影響電力系統(tǒng)的通信。

1 電力通信線路發(fā)展現(xiàn)狀

中國電力通信網絡自建立起經歷了由小至大、由孤立向聯(lián)合的一系列發(fā)展歷程。20世紀70年代，微波通信興起，部分區(qū)域也有了自己的通信網路。然而，我國還沒有建立起國家的通信干線。由于通信條件的落后，導致了許多大范圍的斷電事故，極大地影響了生產。20世紀80年代，資訊科技開始蓬勃發(fā)展。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，光、衛(wèi)星、數(shù)字微波等新技術逐漸融入電網，形成了一種新型的電力通信方式。1978年，國家通過了專門的電力通信網絡的建設[1]。同時，也開啟了我國電力通信的建設。此后，電力通信技術得到了進一步的發(fā)展和完善，相應的設備、網絡也得到了進一步的改善。當前，國家正處在“十四五”規(guī)劃的實施階段，各個領域的基礎設施建設都處在一個繁榮的時期。隨著工業(yè)化、自動化的逐步推進，人們的生活水平得到了改善，對電能的需求也越來越大。因此，要不斷地進行電力系統(tǒng)的改造，以適應人們的需求。在這樣的大環(huán)境下，傳統(tǒng)的高架和地下電纜也逐漸顯現(xiàn)出它的缺陷。所以，我們急需一種新穎的材料，使二者的優(yōu)勢相互融合，增強優(yōu)勢，避免劣勢。有線電纜就是在這樣的大環(huán)境下產生的。

2 現(xiàn)階段電力通信線路維護的主要工作內容

①保證線路完好和運行正常，使各項性能符合業(yè)務發(fā)展的要求，開展線路資源動態(tài)管理，確保及時、準確和規(guī)范。②開展區(qū)域內光、電纜線路、桿路和管道及其附屬設備的巡檢及其日常維護（含定期維護、性能測試、障礙維修、應急搶修、12345和數(shù)字城管等接應處理），線路維護類工單處理，負責區(qū)域內線路資料的日常動態(tài)維護和整理。③業(yè)務開通（按要求進行光纖路由跳纖、測通，局用局站除外），應急工單及時響應。④配備有關資源，開展防汛抗臺和應急通信保障任務，服從統(tǒng)一指揮和調度。

3 電力通信光纜線路的故障分析

3.1 光纜外皮容易破損

光纜外皮可以對光纖起到很好的保護作用，如果在施工的過程中光纜外皮破損了會嚴重影響到光纖的壽命和性能。在施工過程操作不當，例如強行拉拽就會造成光纜外皮破損。還有因為施工現(xiàn)場材料保護不當，周圍的動物啃咬也會導致光纜的外皮破損。在光纜的外皮破損之后，還需要衡量光纜破損的程度，是否需要重新更換，必須保證投入使用的光纜能夠正常通信。

3.2 光纜線路整體衰減

光纜線路整體衰減的主要原因就是光纖的使用性能下降，因為在施工的過程中需要對光纜進行牽引、拉動，會對光纜施加一定的壓力，這些壓力會作用到光纖上，如果這樣拉力和壓力超出了光纖承受的范圍，就會導致光纖變形，整體性能衰減[2]。另外光纖遇水會發(fā)生化學反應，光纖中的部分材料會發(fā)生變化，出現(xiàn)氫損的現(xiàn)象，因此如果施工過程中光纜被侵入了水分子，就會嚴重影響光纜線路的整體性能。

3.3 電力通信光纜中斷

在電力通信電纜施工過程中，如安裝中出現(xiàn)差錯其出現(xiàn)中斷的可能性極高。例如，在進行敷設架空光纜用鋼絞線接地時沒有根據(jù)相關規(guī)范標準去操作，引下線沒有進行標準接地處理，接地電阻不在標準范圍內，在電流通過的基礎上就會出現(xiàn)放電及燒毀現(xiàn)象，還會危及施工人員的生命健康。在貼壁懸掛架空的光纜時，如沒有嚴格按照操作標準實施，懸掛點松動現(xiàn)象就會出現(xiàn)，線路使用周期就會大大縮短，光纜的使用就會受到較大的威脅，從而出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。在安裝光纜時一定要仔細檢查接線盒和光纖質量，對存在質量問題的接線盒和光纖不能使用，否則會致使光纜出現(xiàn)中斷。

4 電力通信光纜線路設計要點

4.1 勘察設計

在電力通信光纜線路設計之前，必須對施工現(xiàn)場的環(huán)境進行考察，線路路徑的設計直接會影響到施工的難易程度和項目的造價。線路路徑的勘察設計要在保證通信質量的前提下，盡可能地避免線路走彎路，從而降低項目成本。另外，要保證施工和后期的維修養(yǎng)護方便。一般光纜線路路徑要選擇地質堅固，具有足夠承載力的地區(qū)，例如道路主干道的兩側，就是光纜施工的首選路徑。如果選擇一些承載力不穩(wěn)定的地區(qū)，后期在施工過程中還需要對這些地方進行處理，不僅會影響施工的進度，還會增加施工的成本，施工的危險系數(shù)也會上升。

4.2 型號的設計

目前在電力通信系統(tǒng)中選擇的通信光纜有兩種類型，一種是光纖架空地線，另外一種就是ADSS光纜。前者是把光纜和高壓輸電線纏繞在一起，這種光纖架空地線有兩種功能，第一是具有防雷的效果，對高壓電線起到防雷屏蔽保護；第二是光纖作為傳遞信號的介質，可以傳遞各種通信信號。ADSS光纜的應用范圍會更加廣泛一些，因為ADSS光纜不僅價格比較適中，而且質地比較輕，對桿塔的要求沒有光纖架空地線那么高，所以目前絕大多數(shù)都是選擇ADSS光纜作為電力通信光纜，但是因為ADSS光纜的型號也很多，所以在選擇上還是需要考慮很多的因素。首先是要考慮到現(xiàn)有桿塔的承載力，如果桿塔的承載力比較小，則需要選擇質地比較輕的。其次是要考慮到施工地區(qū)的天氣情況，如果施工地區(qū)風力比較大，光纜架設的跨度就需要相應的減少，光纜的承受力則需要相應的提高。

4.3 防雷設計

光纖本身雖然是不允許導電的，但為了對所用光纖本身提供一定的導電保護，避免光纖受到來自外界各種環(huán)境因素的嚴重破壞，往往需要加裝金屬元件。當金屬電路發(fā)生短路或受到雷擊時它對金屬元件就會產生較大的沖擊浪聲如誦聲和電流，輕則影響電路信號的正常傳輸，嚴重時還有可能直接造成金屬線路元件損壞。在研究架設通信網絡光纜空地線路防雷設計時，應特別注意空地防雷防護措施，具體情況包括：①在年平均雷暴天數(shù)大于20的地區(qū)，應優(yōu)先考慮空地防雷設計；②盡量避免受到雷電災害襲擊的樹，如孤立結構大樹、桿塔、獨占結構建筑、茂密闊葉樹林等，在不能完全躲避閃電雷擊的特殊情況下，應考慮架設空地避雷針、消弧角曲線等防雷措施。

5 電力通信光纜線路的維修

5.1 做好光纜的測試工作

要想及時準確地掌握光纖線路異常情況，須加強對光纖測試力度，一般光纖要在兩年內進行一次測試，備用光纖一年測試一次，同時可根據(jù)實際情況不斷優(yōu)化和完善測試方案[3-4]。如通道內出現(xiàn)異常狀況，就一定要對纖芯做出相應調整。在測試中后向法的使用更加普遍，利用OTDR儀對光纜線路的衰減性、信號曲線等方面進行質量審核，將光纖線路衰減情況和有關線路建設情況加以記錄并進行比對。在光纖產生向后的信號曲線時要對曲線的異常情況加以注意。針對光纖連接器質量，需在OTDR儀的基礎上測量光纜信號曲線的高度。具有一定優(yōu)勢的檢測方法就是對某段連接件的纖芯檢修檢查，將其一頭接入OTDR儀，將另一端ODR與被測光纖連接，通過這種方式就能有效檢測出介入的損壞情況。當測量結果和原值間誤差較大時，須要對各種因素進行綜合考慮，對于異常情況要進行深入研究和分析，如情況較為嚴重必須將該情況上報。

5.2 制定科學的光纜線路測試標準

對光纜線路的長度和性能等部分的測試是線路維護的重要措施，可以分為定期測試和不定期測試，能夠確保線路異常現(xiàn)象被及時發(fā)現(xiàn)，避免故障影響的加劇和擴大。通常每兩年對主用光纜測試一次，每年對備用光纜測試一次，不定期測試可以根據(jù)實際的環(huán)境情況和線路運行情況而定[5]。測試過程中需要采用專業(yè)的測試儀器和方法，比如OTDR儀的應用較為常見，能夠測試線路的衰減情況、連接器質量和光纜后向散射信號曲線等內容。每次的測試結果都需要詳細記錄，作為后續(xù)工作分析的重要參考，以掌握線路性能的變化情況。在進行連接器測試時，可以將儀器接口與210m長的連接件纖芯相連接，能夠對介入損耗情況做到準確掌握。在進行光纜后向散射信號曲線測試時，先要仔細觀察尖峰和接頭等部分，對存在異常情況的部分進行維護，再核查接頭損耗的臺階狀態(tài)，能夠防止超過正常值的現(xiàn)象發(fā)生。

5.3 增強光纜技術性維護

現(xiàn)下既要做好通信光纜的常規(guī)性維護工作，同時還應充分運用現(xiàn)代化先進技術將其優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來，以便為光纜維護工作的順利開展提供重要保障。如，可通過紅外線技術對光纜的整個運行狀況進行全面掃描，以便準確找到光纜斷點并及時采取針對性措施進行處理；運用物聯(lián)網技術將相關設備連接起來，真正做到面面俱到掌握諸多設備的運行狀況，并采取相應措施加大維護力度[6]。另外，還可利用AI及云計算技術等對光纜線路的運行狀況進行實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)問題及時發(fā)出預警提醒，為采取故障處理措施爭取更多時間。此外，如主備線路其中一條通信線路發(fā)生故障，在確保不會對其自動切換功能產生影響的基礎上對損壞線路及時進行修復，可以進一步提升電力通信的高效及安全性。

5.4 提高光纜線路故障的應急處理能力

光纜線路故障具有較強的突發(fā)性，必須著重提高應急處理能力，否則將無法在故障初發(fā)時進行有效的控制，將導致故障影響和程度的增加，甚至產生不可估量的危害。中國南方電網應急通信管理規(guī)定可以作為故障應急系統(tǒng)的構建基礎，根據(jù)不同的故障類型和程度制定不同的應急處理方案，能夠達到更好的處理效果。所以在光纜線路發(fā)生故障時，需要先對故障類型進行檢測評估，再由搶修人員準備相應的工具和材料進行專業(yè)搶修[7]。對于部分骨干傳輸節(jié)點間和質量較差的山區(qū)節(jié)點間，可以將光傳輸網絡進行微波干線備份，即使發(fā)生故障也能開通應急通道。還可以采用衛(wèi)星通信技術，通過衛(wèi)星通信和應急備用通信體系融合的方式，形成衛(wèi)星通信備用傳輸通道，能夠達到更強的抗災效果。

6 結束語

總之，電力通信光纜線路是我國國計民生的重要支持力量，在國家快速發(fā)展的當下，對電力通信光纜線路的要求也越來越高，必須加大對線路良好運行的保障力度，達到更高效和更安穩(wěn)的運行水平。尤其是針對線路故障的問題，通過深入分析能夠掌握常見的故障原因，并在維護工作中進行針對性的處理和防范。但更重要的是建立起科學的故障處理和維護制度，減少線路的故障發(fā)生率，為電力通信的正常運行保駕護航。