摘要：随着电力通信网的发展，电力通信网已成为现代电力系统不可缺少的重要组成部分，是现代电网安全稳定运行的三大支柱之一。光缆作为电力通信网的底层传输媒介，一旦出现故障，将有可能直接导其承载的生产实时控制业务中断、造成电网一类障碍和B类一般电网事故，进而影响电网的安全稳定运行，通过某年广东电网通信系统各类型光缆出现的故障信息进行收集、归纳和分析，得出各种类型光缆故障的原因，并提出如何应对光缆故障的方法。
关键词：电力通信系统；电力特殊光缆；光缆故障；外力破坏
前言：光纤通信已成为我国电力通信的主要通信方式，作为构成的载体和基础，电力通信光缆构成了整个信息网络的路由，其稳定和安全直接关乎我国电力通信网运行的可靠性和安全性。对于电力系统而言，基于电力通信光缆传输的业务有办公自动化系统、调度电话、工业电视、电力线路电流差动保护等多种业务信息。现阶段，电力通信的传输速率已发展到.25G、10G及以上，一对光缆纤芯就承载了数量庞大的业务，光缆一旦中断就会导致大面积停电，对我国国民经济和社会发展产生负面影响。因此，在实际工作中，怎样及时处理电力通信光缆故障，做好电力通信光缆的维护工作，已成为我国电力企业的重要研究课题之一。
1.电力特殊光缆在电力通信系统中的应用
1.1全介质自承光缆（ADSS）
ADSS光缆主要由缆芯、加强芳纶纱（或其它合适的材料）和外护套组成。各种各样的ADSS光缆结构可归纳为最主要的中心管型和层绞型两种。ADSS光缆在220KV、110KV、35KV电压等级输电线路上广泛使用，特别是在已建线路上使用较多。它能满足电力输电线跨度大、垂度大的要求。标准的ADSS设计可达144芯，其特点是：（1）ADSS内光纤张力理论值为零；（2）ADSS光缆为全绝缘结构，安装及线路维护时可带电作业，这样可大大减少停电损失；（3）ADSS的伸缩率在温差很大的范围内可保持不变，而且其在极限温度下，具有稳定的光学特性；（4）耐电蚀ADSS光缆可减少高压感应电场对光缆的电腐蚀；（5）ADSS光缆直径小、质量轻，可以减少冰和风对光缆的影响，其对杆塔强度的影响也很小；（6）ADSS采用了新型材料及光滑外形设计，使其具有优越的空气动力特性。
1.2光纤复合地线（OPGW）
OPGW又称地线复合光缆、光纤架空地线等，是在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元。它具有两种功能：一是作为输电线路的防雷线，对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护；二是通过复合在地线中的光纤来传输信息。OPGW是架空地线和光缆的复合体，但并不是它们之间的简单相加。OPGW光缆主要500KV、220KV、110KV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用OPGW的适用特点是：（1）高压超过110KV的线路，档距较大（一般都在250M以上）；（2）易于维护，对于线路跨越问题易解决，其机械特性可满足线路大跨越；（3）外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响；（4）OPGW在施工时必须停电，停电损失较大，所以在新建110KV以上高压线路中应该使用OPGW；（5）OPGW的性能指标中，短路电流越大，越需要用良导体做铠装，则相应降低了抗拉强度，而在抗拉强度一定的情况下，要提高短路电流容量，只有增大金属截面积，从而导致缆径和缆重增加，这样就对线路杆塔强度提出了安全要求。
2.通信光缆在电力生产应用中的故障现象及原因分析
故障现象 1：光纤熔接完毕后，使用OTDR仪进行监测，熔接头衰减值显示正常。将光纤盘入熔纤盘，密封在接续盒中，接续盒安装在铁塔固定位置后，在使用 OTDR 仪进行测试的过程中，容易在熔接头处出现衰减台阶，或者出现中断。
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故障原因：（1）在盘纤、盘缆过程中因为光纤的弯曲半径小于正常允许值，从而造成了光纤内部结构出现破坏。通常，光纤的弯曲半径应该大于其外径的 10倍，一旦弯曲半径过小，将会导致光信号在折断处出现明显的衰减，直接反映在信号波上就是出现信号台阶，所以在盘纤、盘缆过程中尤其注意线缆的弯曲半径。（2）入盒处的光缆还原不好。还原不好使得固定光缆时光缆受力不均匀，光缆套管变形压住了光纤，形成台阶。处理方法：光缆剪切时端面平整利于光缆还原并选择合适大小的接线盒。
故障现象 2：光缆在进行接续之后，虽然当时能够正常工作，但是在经过数小时之后，其信号出现了明显的衰减，而且整个线缆的多个光节点信号出现不断变差的问题，直到整根线缆失去信号。
故障原因：（1）熔缩管质量较差。一般是由于熔缩管中的金属钢丝质量差，导致材料硬度不足，出现了变曲变形的现象。在进行熔接操作之后，光纤与加强筋不能形成一条直线，而熔接之后多根街头至于卡槽当中，使得熔缩管中的光纤在受力之后出现了断裂现象，所以在施工过程中坚决不能使用劣质熔缩管。（2）当托盘架的卡槽过紧时，会导致熔缩管与卡槽不配套的现象，从而造成熔接操作之后多根熔接头置入卡槽当中，随着压力的逐步增大，造成了熔缩管中的光纤绷断。所以，在熔缩管的选择过程中首先需要进行对应的试验，使得卡槽中留有适当的空隙。（3）熔接机熔接质量差。如熔接机熔针老化、熔缩管加热温度不够、熔接机电源电压偏低等，这时熔接的接头有可能引起上述故障。故障现象 3：光缆突然中断。原因及故障分析：（1）OPGW 光缆被雷击。龙门架位置被雷击。处理方法：更换光缆并接地后，还得做好 OPGW 光缆引下的全程绝缘。另一种情况是变电站外光缆被雷击。处理方法：用OTDR判断出雷击区段后更换此耐张段光缆，并做好防雷接地措施。（2）变电站引导光缆被老鼠咬断或者人为施工中断。处理方法：站内引导光缆必须穿 PVC 管进行保护，并做好封堵工作。（3）OPGW 光缆接续盒被人为偷盗。处理方法：把光缆接线盒尽量移高。（4）山火。处理方法：ADSS 光缆下方的树木和野草砍伐干净，或者适当提升 ADSS 光缆的离地距离。
故障现象 4：光缆熔接之后在一段时间内可以正常工作，但是在 1 年或数年之后，光节点的信号逐步变差，直到没有信号。
故障原因：（1）ADSS 光缆中的松套管收缩。在施工过程中，因为采用的施工方法不合适，导致牵引力直接作用在了光缆的外皮上，从而使得光缆的外皮在使用过程中被拉长，造成架设之后的光缆逐步出现收缩，使得光缆中的松套管出现了收缩问题，最终导致光纤被拉断。处理方法：在线缆的续接过程中，应该将所牵引的光缆始端截去 2m 以上的长度，然后再剥缆进行熔接。另一种情况是由于光缆外皮被破坏，部分芳纶在雨水中强度降低，这时光纤才有可能被拉断。处理方法：更换此耐张段光缆，并防止光缆的外皮受损。（2）光缆中金属加强芯固定不紧。施工过程中南当光缆的金属加强构建在接头盒中没有完全紧固时，在外力作用下棋盒内的光缆将逐步拉紧，直到没拉断位置。所以，在施工或者维修过程中，必须在接头盒中对光缆内部的金属加强芯进行紧固，并将多余的加强芯折弯。（3）光缆接头盒中进水。因为接头盒的整体密封性能较差，或者在施工过程中有益于螺丝没有完全紧固，导致固定面出现渗水，造成了光纤接头的腐蚀，这也在一定程度上增加了光纤断裂的可能性。
3.结语
光纤接续和光缆敷设是一项极其重要的技术环节，需要操作人员在准备工作和实际接续中严格遵循相关的技术要求，操作思路要严谨清晰，在日常的接续工作中总结经验，对常见的接续故障要掌握有效的应对措施，保障光缆接续的质量，提升光缆通信的整体质量。
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[3]王峰. 电力通信光缆常见故障分析及处理[C]// 中国电机工程学会电力通信专业委员会学术会议. 2013.
论文作者:王争勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/14
标签：光缆论文; 光纤论文; 故障论文; 电力论文; 地线论文; 线路论文; 熔接论文; 《电力设备》2017年第20期论文;