电力通信中通信光缆故障及检修

【摘 要】随着光纤通信技术在电力通信系统中的广泛应用，在长时间的运行过程中光纤也出现了较多的故障，本文简要分析了常见的电力系统特种光纤及其常见的故障类型，并最后分析了常见的光纤的养护和维护方法。

【关键词】电力通信；光纤；故障

随着我国电力通信事业的不断发展，光纤通信技术逐渐取代了原来的微波通信技术，我国很多地区的电力通信网已经采用了光纤通信技术，光纤复合地线（OPGW）和全介质自承式光缆（ADSS）等电力特种光纤应用技术日趋成熟并得到大量使用。随着光纤复合地线和光纤复合相线等电力特种光纤的大规模使用和长时间运行，光纤易出现老化和外力损伤，光纤线

路故障已成为影响电力通信系统安全关键因素。

1 电力通信光缆线路故障的分类

1.1 常见电力通信光缆及其故障

1.1.1 电力通信光缆种类

电力通信光缆按光缆种类分有光纤复合架空地线（OPGW）、光纤复合架空相线（OPPC）、金属自承式光缆（MASS）、全介质自承式光缆（ADSS）、普通架空光缆、管道光缆、海底光缆等，按架设路由分有与电力线路同杆、同塔、同沟架设光缆和独立路由光缆两种。本文主要讨论OPGW、ADSS、普通架空光缆和管道光缆的故障检修方法。

1.1.2 光缆线路的故障

光缆线路故障包括两种情况：光缆本体损伤和光缆线路的金具、杆塔、管道损伤。

第一种情况是光缆本体损伤，包括缆体机械性能改变和纤芯传输性能改变。缆体机械性能改变主要由光缆的结构或外观变化引起，如断股、电腐蚀等。纤芯传输性能改变会导致纤芯传输损耗增大或纤芯中断。当部份或全部纤芯损耗增大而光路未中断时，纤芯仍可使用，只是光功率裕度下降。如果部份或全部纤芯中断，这时光路不可用，应根据断纤的数量和现场的情况采取相应的措施。

第二种情况是光缆线路的金具、杆塔、管道损伤，这种情况会影响到所在输、配电线路的安全、或影响到过往行人、车辆的安全。

1.2 光缆故障原因和类型

1.2.1 OPGW断股

OPGW断股有“冷断”和“热断”之分，所谓“冷断”是由于OPGW的材料和工艺缺陷及施工时在常温下对线材造成的损伤，而“热断”则为受雷击瞬间产生高温熔化断股，根据断裂面形状和断点附近的现象，单纯的“冷断”或“热断”一般能明显区分。

绝大多数OPGW外层断股为雷击所致，因为OPGW首先是架空地线，然后在此基础上增加了光缆的功能，而架空地线的主要作用就是防雷，所以OPGW不可避免地会遭受雷击，雷击造成断股损伤是OPGW光缆的主要故障。

1.2.2 ADSS光缆电腐蚀

电腐蚀是ADSS光缆在电力线走廊中运行时不可避免的一个问题主要包含三种基本模式，分别为腐蚀、电痕和击穿。虽然ADSS光缆为全介质结构，但是其处于高压导线附近，导线周围存在着空间电场，导线与地之间的电容使ADSS光缆处于一个空间电场中。

通常随着光缆运行时间的推移，受到各种环境因素影响及通过护套的泄漏电流产生的热量等，使光缆表面聚合物慢慢失去结合力并最终失效，表现在光缆表面粗糙、护套减薄致使光缆腐蚀，这种腐蚀在光缆寿命期间是正常现象不会对光缆造成故障。

但是在靠近杆塔处，ADSS的附件（耐张、悬垂等）大多由金属预绞丝构成，而单根预绞丝的尖端在高压感应下，电场最集中，密度最大，场强达到一定程度，便会产生电弧对光缆造成损伤。电弧在护套表面形成放射（电树枝）状碳化通道称为电痕，然后不断加深，在张力的作用下开裂并露出纺纶。

1.2.3 管道光缆常见故障

管道光缆由于敷设于地面以下，通过PVC子管在人井之间相连，即光缆隐藏在地下，不能用肉眼直观可视的特性致使故障形式和种类较多，包括施工挖断、地质沉降拉断、小动物咬损、运营商误断等。

管道光缆常见故障是被施工挖断，包括地方政府市政工程建设、电力工程建设、商业用地建设、民房建设等。具体有顶管、钻桩、钻井、沟渠开挖等作业。国内的市政基础设施建设由于缺乏统一的管线规划，各地因市政建设影响光缆的事故时有发生。在一些公用的管井里，其他运营商在工程施工过程中，也有可能误操作中断运行光缆。

2 电力通信光缆线路故障的检修方法

电力通信光缆线路发生故障后应立即进行处理，处理过程应遵从先干线、后支线；先抢通、后修复；先一、二级电路，后三级电路；先生产实时控制业务电路后非生产实时控制业务电路的原则。若故障造成生产实时控制业务中断时，应及时通报电力调度，并立即投入备用通道或采取迂回、转接等措施，尽快恢复生产实时控制业务运行。

2.1 查找光缆线路故障点

如果是纤芯故障，可用OTDR测试出故障点到测试端的距离，并与光缆图册资料进行核对，查出故障点大概是处于哪个线路段，运维人员立即对该线路段进行巡视。管道光缆线路故障时，注意查看该路段是否有人在进行顶管、钻桩、钻井、沟渠开挖等施工作业，当发现该路段有人施工等时，重点对施工地点进行细查，一般情况下断点就在施工处。如非上述情况，则运维人员就不容易从路面异样找到障碍地点。此时，就必须按照OTDR测出的故障点到测试端的距离，在断点附近找到最近一接头盒，将接头盒取出并打开，剪断故障纤芯再用OTDR细测，根据测试数据用尺子精确丈量其间地面距离，然后动土挖出该光缆，便可确定故障点的具置。

2.2 故障处理

2.2.1 OPGW检修

OPGW发生断股时，由通信和输、配电专业人员共同决定是采用修补护线条修复还是更换一段光缆，输、配电人员判断经过修补是否能够满足线路运行，而通信人员判断光纤传输特性是否正常。

在光纤没有受损的情况下采用专用修补护线条修复OPGW断股故障，能够完全恢复其机械强度指标。其使用方法较为简便，将护线条安装于OPGW光缆的外层断股处即可。当断股数量少时，可采用线上修补作业方法，但必须准确掌握断股性质，并经过精确的受力计算后，在确保安全的前提下方可进行，否则应采取OPGW落地修补或其他方式修补。

如果在停电之前必须要对通信紧急抢修，对220 kV及以下的线路，可在配盘耐张段内两个接头盒间临时架挂ADSS或MASS光缆代用，此时有可能新架挂光缆的弧垂和净空高度不能保证达到要求。500 kV线路如能找到合适的挂点（某些直线塔上有可能找到，耐张塔较困难）也能用ADSS/MASS光缆临时代用。当条件具备（主要是停电）时，可安排更换故障光缆。通常要求用原规格型号的光缆更换整个配盘耐张段，如在该耐张段里有承力塔可利用，在精确测量判定故障位置后，原则上也可增加一个接头盒更换局部段。耐张线夹和悬垂线夹的予绞丝不能重复利用，如经雷击或发生过短路，应对其他结构件（包括接地线）进行检查，如已有损伤也应同时更换。

4 结束语

光缆检修涉及到人、财、物的调动指挥和综合利用，在平时制定出符合本单位的应急预案，并根据预案进行定期演练。模拟光缆中断故障时，通信运维人员如何判断故障点、如何恢复业务、如何组织抢修等。通过演练可以加强通信运维人员故障抢修能力，提高抢修速度，减少故障中断时间。

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