输电线路光缆故障问题与解决方法

李中华+庞琳+胡恒瑞+许洪光

摘要

由于光缆具备高传输速率、抗干扰性能好、电能损耗低等优势，因此被广泛的应用于输电线路中。但当光缆出现断点和纤芯故障时，无法对光缆故障位置进行精确定位，运维人员需要根据测试数据进行现场排查，致使浪费大量时间，使故障中断时间大大延长，不利于输电线路功能的发挥。本文通过对输电线路光纤故障的类型及产生原因进行分析，研制一种通过输入0TDR测试数据来对故障位置进行精准定位的信息查询系统，以此确保故障中断时间大大缩短，减轻巡视人员的劳动强度，提高输电线路的运维效率。

【关键词】输电线路 光缆 故障 运维效率

近些年来，我国经济高速发展，使我国对电能资源的需求越来越大，为了满足国家电能供应要求，电力企业在电网建设中不遗余力的投入，特别是光缆在输电线路中的应用，使输电线路的传输速度大大提升，极大降低了电能在输送过程中的损耗。但是，一旦输电线路光缆出现故障，就会严重影响输电线路的正常功能，再加上光缆故障位置难以进行精确定位、光缆接头合位置不准确、TMS系统光缆与PMS系统的一次线路数据存在较大差异等原因，致使巡视人员只能根据测试数据对现场故障位置进行排查，从而大大延长了故障中断时间，加大了巡视人员的劳动强度。因此，如何提高输电线路光缆出现故障后的运维效率，己经成为急需解决的问题。

1输电线路光纤故障类型与原因分析

1.1光缆断纤故障

光缆断纤故障是输电线路中的常见故障之一，其产生原因是由于光缆受到外力因素和环境影响，或是光缆存在接触不良、敷设和接续过程中对光缆造成损伤等原因，使光缆内部纤芯出现断裂，进而造成断纤故障。

1.2光缆损耗故障

光缆损耗故障也是输电线路较常出现的故障之一，其产生原因可能是在对光缆进行接续与敷设时，没有对光缆进行保护，进而使光纤造成损伤。还有可能是活动连接器未到位引起的，或者是光缆在长时间使用过程中性能下降、受到侧压力影响、老化等原因的影响而造成光缆损耗故障。

2光时域反射仪（0TDR）测试原理分析

随着TMS系统在输电线路中的应用不断深入，工作人员在对输电线路光缆进行敷设时，需要将TMS系统光缆和PMS系统进行一次性的线路关联，但是由于在光缆接头盒安装时，不能对接头盒位置和信息进行明确，致使TMS系统和PMS系统中一次线路数据出现很大差异，使光缆故障位置难以被准确定位，进而使巡检人员只能通过测试数据来进行逐一排查，不仅增加了巡检人员的劳动强度，也使输电线路的故障时间大大增加。因此，本文研制出一种通过OTDR测试数据输入就能精确找到故障点的信息查询系统，它是利用光时域反射仪器（OTDR）来完成对光缆故障位置的测试的，该仪器的工作原理是通过发射激光探测脉冲，对光缆进行检测，该脉冲会在传输过程中形成分散信号，此时OTDR会对探测返回后的分散信号进行抽样收集，并通过信息查询系统对所收集到的信号进行量化处理，然后在显示器中以平面几何的形式来呈现出散射曲线图形，当曲线图形中出现剧烈变化时，代表这个位置存在光纤故障。此时，只需将示波器中的游标放在剧烈变化曲线的末端位置，就能准确测定出光纤故障点和测试端之间的距离。

3提高输电线路光缆运维效率的相关措施

3.1正确使用测试仪器

在对输电线路光缆故障位置进行测试时，只有正确使用测试仪器，才能保证测试结果的准确性，因此，运维人员需要对测试波长、光纤折射率等基本参数进行设置。并确保测试范围档通够接近且大于被测距离。通常来讲，测试范围档大于被测光缆长度1.25倍左右为宜。在OTDR儀器使用过程中，应充分应用放大功能，使光标能够被精确的设置在对应的拐点位置，由于测试条件与测仪器在条件上存在一定的差异，因此需要对测试分辨率进行提高，确保测试曲线能够精确反应光缆的故障情况。

3.2做好资料的收集、整理与核对工作

完整、准确的资料能够为故障定位及测量工作提供可靠依据。因此，在进行测试过程中，一定要对资料收集、整理与核对工作进行重视，并确保被测线路的资料能够客观、真实、准确、完整。在对输电线路进行测试时，应明确记录测试端与各个接头处的光缆长度，并对光缆的中断段总衰值进行记录，另外还要对仪器的规格型号及折射率等参数设定值、光缆余留长度、具有特殊要求的地段、各个接头井、终端盒及接头盒等所有数据进行全面的记录、整理与核对。

3.3掌握正确的换算方法

在输电线路光缆故障位置测定时，运维人员必须掌握正确的换算方法，以此计算出光缆的皮长及故障位置与测试端之间的距离。光缆皮长是通过纤长进行换算的，其换算公式为：S=（L1-L2）（1+D），在换算公式中字母S即代表光缆的皮长，而L1和L2分别代表光缆故障位置与测试端之间的相对距离所存在的光纤长度及接头盒中单侧光纤的盘留长度，字母D代表被测试光缆的绞合率，绞合率的值根据光缆自身结构的不同而有所差异，此值一般由厂家提供。光缆故障位置和测试端之间的距离换算公式为Lo=Lc±S，其中L0即代表所求距离，Lc则代表光缆邻近接头所盘余出的光缆皮长长度，而可以依据光缆布放端别来进行选择，字母S代表光缆实际皮长。

3.4确保测试条件一致

在对光缆进行测试过程中，一定要确保所选用的测试仪器在规格、型号、使用方式及具体参数的设置等方面要一致化，以此才能确保测试结果具有可比性。

4结语

总而言之，通过对OTDR参数的正确设置，并选择合理的测试范围档，充分使用OTDR仪器的放大功能，并在测试过程中做好原始资料的收集、整理与核对工作，掌握正确的换算方法，以此换算出光缆的皮长、光缆故障位置和测试端之间的距离。在对输电线路光缆进行测试过程中，还要确保测试仪器的型号、参数设置及使用方式等尽量做到一致性，确保测试结果能够具备可比性，使光缆中断时间得以有效缩短，实现PMS系统与TMS系统光缆线路基础数据的一致性，降低运维人员的劳动强度，以此提高输电线路通信系统的运维效率。

参考文献

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