孟海臣
摘 要:文章主要討論了電力通信系統(tǒng)中常見(jiàn)光纜線路故障的分類(lèi),對(duì)各種故障的現(xiàn)象以及成因進(jìn)行了分析,并針對(duì)各種故障提出了相應(yīng)的檢修方法,還給出減少光纜線路故障的預(yù)防措施等。
關(guān)鍵詞:電力通信;光纜線路;故障;檢修
在電力通信系統(tǒng)中,調(diào)度機(jī)構(gòu)、發(fā)電廠、高低壓輸變電系統(tǒng)以及相應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)逐漸采用了光纖通信技術(shù),而且還先后建成了相當(dāng)規(guī)模的光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。電力通信光纜是光纖通信得以實(shí)現(xiàn)的物理載體,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中難免發(fā)生光纜線路故障中斷的情況,及時(shí)有效地排查出故障并進(jìn)行搶修修復(fù)可以最大程度地減少通信網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)間,保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
1 電力通信光纜線路故障的分類(lèi)
1.1常見(jiàn)電力通信光纜及其故障
1.1.1 電力通信光纜種類(lèi)
電力通信光纜按光纜種類(lèi)分有光纖復(fù)合架空地線(OPGW)、光纖復(fù)合架空相線(OPPC)、金屬自承式光纜(MASS)、全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)、普通架空光纜、管道光纜、海底光纜等,按架設(shè)路由分有與電力線路同桿、同塔、同溝架設(shè)光纜和獨(dú)立路由光纜兩種。本文主要討論OPGW、ADSS、普通架空光纜和管道光纜的故障檢修方法[1]。
1.1.2 光纜線路的故障
光纜線路故障包括兩種情況:光纜本體損傷和光纜線路的金具、桿塔、管道損傷。
第一種情況是光纜本體損傷,包括纜體機(jī)械性能改變和纖芯傳輸性能改變。纜體機(jī)械性能改變主要由光纜的結(jié)構(gòu)或外觀變化引起,如斷股、電腐蝕等。纖芯傳輸性能改變會(huì)導(dǎo)致纖芯傳輸損耗增大或纖芯中斷[2]。當(dāng)部分或全部纖芯損耗增大而光路未中斷時(shí),纖芯仍可使用,只是光功率裕度下降。如果部分或全部纖芯中斷,這時(shí)光路不可用,應(yīng)根據(jù)斷纖的數(shù)量和現(xiàn)場(chǎng)的情況采取相應(yīng)的措施。
第二種情況是光纜線路的金具、桿塔、管道損傷,這種情況會(huì)影響到所在輸、配電線路的安全、或影響到過(guò)往行人、車(chē)輛的安全。
1.2 光纜故障原因和類(lèi)型
1.2.1 OPGW斷股
OPGW斷股有“冷斷”和“熱斷”之分,所謂“冷斷”是由于OPGW的材料和工藝缺陷及施工時(shí)在常溫下對(duì)線材造成的損傷,而“熱斷”則為受雷擊瞬間產(chǎn)生高溫熔化斷股,根據(jù)斷裂面形狀和斷點(diǎn)附近的現(xiàn)象,單純的“冷斷”或“熱斷”一般能明顯區(qū)分。
1.2.2ADSS光纜電腐蝕
電腐蝕是ADSS光纜在電力線走廊中運(yùn)行時(shí)不可避免的一個(gè)問(wèn)題主要包含三種基本模式,分別為腐蝕、電痕和擊穿[3]。雖然ADSS光纜為全介質(zhì)結(jié)構(gòu),但是其處于高壓導(dǎo)線附近,導(dǎo)線周?chē)嬖谥臻g電場(chǎng),導(dǎo)線與地之間的電容使ADSS光纜處于一個(gè)空間電場(chǎng)中。通常隨著光纜運(yùn)行時(shí)間的推移,受到各種環(huán)境因素影響及通過(guò)護(hù)套的泄漏電流產(chǎn)生的熱量等,使光纜表面聚合物慢慢失去結(jié)合力并最終失效,表現(xiàn)在光纜表面粗糙、護(hù)套減薄致使光纜腐蝕,這種腐蝕在光纜壽命期間是正?,F(xiàn)象不會(huì)對(duì)光纜造成故障。
2 電力通信光纜線路故障的檢修方法
電力通信光纜線路發(fā)生故障后應(yīng)立即進(jìn)行處理,處理過(guò)程應(yīng)遵從先干線、后支線;先搶通、后修復(fù);先一、二級(jí)電路,后三級(jí)電路;先生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)電路后非生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)電路的原則。若故障造成生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)中斷時(shí),應(yīng)及時(shí)通報(bào)電力調(diào)度,并立即投入備用通道或采取迂回、轉(zhuǎn)接等措施,盡快恢復(fù)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)運(yùn)行。在光纜修復(fù)的工作中,首先要確定光纜線路的故障點(diǎn),然后根據(jù)故障點(diǎn)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的修復(fù)措施。
2.1查找光線路故障點(diǎn)
如果是纖芯故障,可用OTDR測(cè)試出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,并與光纜圖冊(cè)資料進(jìn)行核對(duì),查出故障點(diǎn)大概是處于哪個(gè)線路段,運(yùn)維人員立即對(duì)該線路段進(jìn)行巡視。管道光纜線路故障時(shí),注意查看該路段是否有人在進(jìn)行頂管、鉆樁、鉆井、溝渠開(kāi)挖等施工作業(yè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)該路段有人施工等時(shí),重點(diǎn)對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行細(xì)查,一般情況下斷點(diǎn)就在施工處。如非上述情況,則運(yùn)維人員就不容易從路面異樣找到障礙地點(diǎn)。此時(shí),就必須按照OTDR測(cè)出的故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,在斷點(diǎn)附近找到最近一接頭盒,將接頭盒取出并打開(kāi),剪斷故障纖芯再用OTDR細(xì)測(cè),根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)用尺子精確丈量其間地面距離,然后動(dòng)土挖出該光纜,便可確定故障點(diǎn)的具體位置。架空光纜線路故障時(shí),若是獨(dú)立路由架空光纜,由通信運(yùn)維人員對(duì)可能的線路段進(jìn)行巡線,若為隨高壓輸、配電線路架設(shè)的光纜則需由輸、配電運(yùn)維人員配合共同進(jìn)行線路巡視。斷股、電腐蝕等造成的光纜損傷需用高位望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察,必要時(shí)申請(qǐng)線路停電后登塔檢查。架空線路相對(duì)管道線路來(lái)說(shuō)故障點(diǎn)較容易發(fā)現(xiàn)。如果是金具損壞例如防振錘(鞭)脫落、接頭盒松動(dòng)、余纜松馳及弧垂過(guò)低等則需通過(guò)運(yùn)維人員巡視線路或登桿塔檢查發(fā)現(xiàn)。
2.2 故障處理
OPGW發(fā)生斷股時(shí),由通信和輸、配電專(zhuān)業(yè)人員共同決定是采用修補(bǔ)護(hù)線條修復(fù)還是更換一段光纜,輸、配電人員判斷經(jīng)過(guò)修補(bǔ)是否能夠滿足線路運(yùn)行,而通信人員判斷光纖傳輸特性是否正常。在光纖沒(méi)有受損的情況下采用專(zhuān)用修補(bǔ)護(hù)線條修復(fù)OPGW斷股故障,能夠完全恢復(fù)其機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)。其使用方法較為簡(jiǎn)便,將護(hù)線條安裝于OPGW光纜的外層斷股處即可。當(dāng)斷股數(shù)量少時(shí),可采用線上修補(bǔ)作業(yè)方法,但必須準(zhǔn)確掌握斷股性質(zhì),并經(jīng)過(guò)精確的受力計(jì)算后,在確保安全的前提下方可進(jìn)行,否則應(yīng)采取OPGW落地修補(bǔ)或其他方式修補(bǔ)。如果在停電之前必須要對(duì)通信緊急搶修,對(duì)220 kV及以下的線路,可在配盤(pán)耐張段內(nèi)兩個(gè)接頭盒間臨時(shí)架掛ADSS或MASS光纜代用,此時(shí)有可能新架掛光纜的弧垂和凈空高度不能保證達(dá)到要求。
結(jié)束語(yǔ):
光纜檢修涉及到人、財(cái)、物的調(diào)動(dòng)指揮和綜合利用,在平時(shí)制定出符合本單位的應(yīng)急預(yù)案,并根據(jù)預(yù)案進(jìn)行定期演練。模擬光纜中斷故障時(shí),通信運(yùn)維人員如何判斷故障點(diǎn)、如何恢復(fù)業(yè)務(wù)、如何組織搶修等。通過(guò)演練可以加強(qiáng)通信運(yùn)維人員故障搶修能力,提高搶修速度,減少故障中斷時(shí)間。
參考文獻(xiàn):
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[3]李立高.通信光纜工程[M].北京:人民郵電出版社,2009.
國(guó)網(wǎng)河北省保定市供電公司徐水區(qū)分公司,河北保定?072550