电力通信光缆线路的故障与维护措施

朱琪炜

浙江省通信产业服务有限公司湖州市分公司 浙江 湖州 313000

引言

近年来，我国信息产业的迅速发展，推动了电力通信工业的发展。电力通信光缆为电力系统通信网络提供了可靠的服务，其体积小、抗腐蚀性好，不仅不受传输距离的影响，而且线路损耗低，这也推动了光缆线路在通信领域的快速发展。但是在实际运行过程中，电力通信光缆线路也经常出现故障，影响电力系统的通信。

1 电力通信线路发展现状

中国电力通信网络自建立起经历了由小至大、由孤立向联合的一系列发展历程。20世纪70年代，微波通信兴起，部分区域也有了自己的通信网路。然而，我国还没有建立起国家的通信干线。由于通信条件的落后，导致了许多大范围的断电事故，极大地影响了生产。20世纪80年代，资讯科技开始蓬勃发展。随着电力系统的不断发展，光、卫星、数字微波等新技术逐渐融入电网，形成了一种新型的电力通信方式。1978年，国家通过了专门的电力通信网络的建设[1]。同时，也开启了我国电力通信的建设。此后，电力通信技术得到了进一步的发展和完善，相应的设备、网络也得到了进一步的改善。当前，国家正处在“十四五”规划的实施阶段，各个领域的基础设施建设都处在一个繁荣的时期。随着工业化、自动化的逐步推进，人们的生活水平得到了改善，对电能的需求也越来越大。因此，要不断地进行电力系统的改造，以适应人们的需求。在这样的大环境下，传统的高架和地下电缆也逐渐显现出它的缺陷。所以，我们急需一种新颖的材料，使二者的优势相互融合，增强优势，避免劣势。有线电缆就是在这样的大环境下产生的。

2 现阶段电力通信线路维护的主要工作内容

①保证线路完好和运行正常，使各项性能符合业务发展的要求，开展线路资源动态管理，确保及时、准确和规范。②开展区域内光、电缆线路、杆路和管道及其附属设备的巡检及其日常维护（含定期维护、性能测试、障碍维修、应急抢修、12345和数字城管等接应处理），线路维护类工单处理，负责区域内线路资料的日常动态维护和整理。③业务开通（按要求进行光纤路由跳纤、测通，局用局站除外），应急工单及时响应。④配备有关资源，开展防汛抗台和应急通信保障任务，服从统一指挥和调度。

3 电力通信光缆线路的故障分析

3.1 光缆外皮容易破损

光缆外皮可以对光纤起到很好的保护作用，如果在施工的过程中光缆外皮破损了会严重影响到光纤的寿命和性能。在施工过程操作不当，例如强行拉拽就会造成光缆外皮破损。还有因为施工现场材料保护不当，周围的动物啃咬也会导致光缆的外皮破损。在光缆的外皮破损之后，还需要衡量光缆破损的程度，是否需要重新更换，必须保证投入使用的光缆能够正常通信。

3.2 光缆线路整体衰减

光缆线路整体衰减的主要原因就是光纤的使用性能下降，因为在施工的过程中需要对光缆进行牵引、拉动，会对光缆施加一定的压力，这些压力会作用到光纤上，如果这样拉力和压力超出了光纤承受的范围，就会导致光纤变形，整体性能衰减[2]。另外光纤遇水会发生化学反应，光纤中的部分材料会发生变化，出现氢损的现象，因此如果施工过程中光缆被侵入了水分子，就会严重影响光缆线路的整体性能。

3.3 电力通信光缆中断

在电力通信电缆施工过程中，如安装中出现差错其出现中断的可能性极高。例如，在进行敷设架空光缆用钢绞线接地时没有根据相关规范标准去操作，引下线没有进行标准接地处理，接地电阻不在标准范围内，在电流通过的基础上就会出现放电及烧毁现象，还会危及施工人员的生命健康。在贴壁悬挂架空的光缆时，如没有严格按照操作标准实施，悬挂点松动现象就会出现，线路使用周期就会大大缩短，光缆的使用就会受到较大的威胁，从而出现中断现象。在安装光缆时一定要仔细检查接线盒和光纤质量，对存在质量问题的接线盒和光纤不能使用，否则会致使光缆出现中断。

4 电力通信光缆线路设计要点

4.1 勘察设计

在电力通信光缆线路设计之前，必须对施工现场的环境进行考察，线路路径的设计直接会影响到施工的难易程度和项目的造价。线路路径的勘察设计要在保证通信质量的前提下，尽可能地避免线路走弯路，从而降低项目成本。另外，要保证施工和后期的维修养护方便。一般光缆线路路径要选择地质坚固，具有足够承载力的地区，例如道路主干道的两侧，就是光缆施工的首选路径。如果选择一些承载力不稳定的地区，后期在施工过程中还需要对这些地方进行处理，不仅会影响施工的进度，还会增加施工的成本，施工的危险系数也会上升。

4.2 型号的设计

目前在电力通信系统中选择的通信光缆有两种类型，一种是光纤架空地线，另外一种就是ADSS光缆。前者是把光缆和高压输电线缠绕在一起，这种光纤架空地线有两种功能，第一是具有防雷的效果，对高压电线起到防雷屏蔽保护；第二是光纤作为传递信号的介质，可以传递各种通信信号。ADSS光缆的应用范围会更加广泛一些，因为ADSS光缆不仅价格比较适中，而且质地比较轻，对杆塔的要求没有光纤架空地线那么高，所以目前绝大多数都是选择ADSS光缆作为电力通信光缆，但是因为ADSS光缆的型号也很多，所以在选择上还是需要考虑很多的因素。首先是要考虑到现有杆塔的承载力，如果杆塔的承载力比较小，则需要选择质地比较轻的。其次是要考虑到施工地区的天气情况，如果施工地区风力比较大，光缆架设的跨度就需要相应的减少，光缆的承受力则需要相应的提高。

4.3 防雷设计

光纤本身虽然是不允许导电的，但为了对所用光纤本身提供一定的导电保护，避免光纤受到来自外界各种环境因素的严重破坏，往往需要加装金属元件。当金属电路发生短路或受到雷击时它对金属元件就会产生较大的冲击浪声如诵声和电流，轻则影响电路信号的正常传输，严重时还有可能直接造成金属线路元件损坏。在研究架设通信网络光缆空地线路防雷设计时，应特别注意空地防雷防护措施，具体情况包括：①在年平均雷暴天数大于20的地区，应优先考虑空地防雷设计；②尽量避免受到雷电灾害袭击的树，如孤立结构大树、杆塔、独占结构建筑、茂密阔叶树林等，在不能完全躲避闪电雷击的特殊情况下，应考虑架设空地避雷针、消弧角曲线等防雷措施。

5 电力通信光缆线路的维修

5.1 做好光缆的测试工作

要想及时准确地掌握光纤线路异常情况，须加强对光纤测试力度，一般光纤要在两年内进行一次测试，备用光纤一年测试一次，同时可根据实际情况不断优化和完善测试方案[3-4]。如通道内出现异常状况，就一定要对纤芯做出相应调整。在测试中后向法的使用更加普遍，利用OTDR仪对光缆线路的衰减性、信号曲线等方面进行质量审核，将光纤线路衰减情况和有关线路建设情况加以记录并进行比对。在光纤产生向后的信号曲线时要对曲线的异常情况加以注意。针对光纤连接器质量，需在OTDR仪的基础上测量光缆信号曲线的高度。具有一定优势的检测方法就是对某段连接件的纤芯检修检查，将其一头接入OTDR仪，将另一端ODR与被测光纤连接，通过这种方式就能有效检测出介入的损坏情况。当测量结果和原值间误差较大时，须要对各种因素进行综合考虑，对于异常情况要进行深入研究和分析，如情况较为严重必须将该情况上报。

5.2 制定科学的光缆线路测试标准

对光缆线路的长度和性能等部分的测试是线路维护的重要措施，可以分为定期测试和不定期测试，能够确保线路异常现象被及时发现，避免故障影响的加剧和扩大。通常每两年对主用光缆测试一次，每年对备用光缆测试一次，不定期测试可以根据实际的环境情况和线路运行情况而定[5]。测试过程中需要采用专业的测试仪器和方法，比如OTDR仪的应用较为常见，能够测试线路的衰减情况、连接器质量和光缆后向散射信号曲线等内容。每次的测试结果都需要详细记录，作为后续工作分析的重要参考，以掌握线路性能的变化情况。在进行连接器测试时，可以将仪器接口与210m长的连接件纤芯相连接，能够对介入损耗情况做到准确掌握。在进行光缆后向散射信号曲线测试时，先要仔细观察尖峰和接头等部分，对存在异常情况的部分进行维护，再核查接头损耗的台阶状态，能够防止超过正常值的现象发生。

5.3 增强光缆技术性维护

现下既要做好通信光缆的常规性维护工作，同时还应充分运用现代化先进技术将其优势最大限度地发挥出来，以便为光缆维护工作的顺利开展提供重要保障。如，可通过红外线技术对光缆的整个运行状况进行全面扫描，以便准确找到光缆断点并及时采取针对性措施进行处理；运用物联网技术将相关设备连接起来，真正做到面面俱到掌握诸多设备的运行状况，并采取相应措施加大维护力度[6]。另外，还可利用AI及云计算技术等对光缆线路的运行状况进行实时监测，一旦出现问题及时发出预警提醒，为采取故障处理措施争取更多时间。此外，如主备线路其中一条通信线路发生故障，在确保不会对其自动切换功能产生影响的基础上对损坏线路及时进行修复，可以进一步提升电力通信的高效及安全性。

5.4 提高光缆线路故障的应急处理能力

光缆线路故障具有较强的突发性，必须着重提高应急处理能力，否则将无法在故障初发时进行有效的控制，将导致故障影响和程度的增加，甚至产生不可估量的危害。中国南方电网应急通信管理规定可以作为故障应急系统的构建基础，根据不同的故障类型和程度制定不同的应急处理方案，能够达到更好的处理效果。所以在光缆线路发生故障时，需要先对故障类型进行检测评估，再由抢修人员准备相应的工具和材料进行专业抢修[7]。对于部分骨干传输节点间和质量较差的山区节点间，可以将光传输网络进行微波干线备份，即使发生故障也能开通应急通道。还可以采用卫星通信技术，通过卫星通信和应急备用通信体系融合的方式，形成卫星通信备用传输通道，能够达到更强的抗灾效果。

6 结束语

总之，电力通信光缆线路是我国国计民生的重要支持力量，在国家快速发展的当下，对电力通信光缆线路的要求也越来越高，必须加大对线路良好运行的保障力度，达到更高效和更安稳的运行水平。尤其是针对线路故障的问题，通过深入分析能够掌握常见的故障原因，并在维护工作中进行针对性的处理和防范。但更重要的是建立起科学的故障处理和维护制度，减少线路的故障发生率，为电力通信的正常运行保驾护航。