摘要：电力通信光缆作为电力通信系统的重要组成部分，对于通信业务的正常传输，电网的安全稳定运行起着非常重要的作用。变电站实行无人值班后，变电站的所有信息需要通过电力通信系统可靠迅速地传输到集控站或调度端，因此电力通信系统运行的可靠性显得尤为重要，而电力通信光缆的运行维护是电力通信系统可靠运行的重要环节。文章论述了几起电力通信光缆的故障及其抢修过程，并分析了故障原因，提出了如何提高电力通信光缆运行维护质量的措施及注意事项。
关键词：通信光缆；光缆故障；OTDR
1 引言
在电力线路的光缆上承载着电力线路保护、自动化系统信息、计量监控、电力调度电话、营业厅系统等重要的电力通信业务。光缆一旦发生故障，中断较长的时间，便会造成大量重要通信业务中断以及线路保护的退出，相关的生产运行管理系统无法运行，将会给电力系统通信调度造成巨大的影响。下文通过对几起光缆故障案例的分析，探讨如何提高电力通信光缆的运行维护质量，降低光缆中断的风险及业务恢复的时间。
2 光缆故障案例及原因分析
2.1 案例1
2014年7月13日通信网管报障：华为传输A网小塘站对芦塘站开环；传输B网红星站对芦塘站、芝北站对小塘站光路中断；综合数网红星站对小塘站开环，变电一所、罗村所及小塘营业厅华为接入网脱管；芦塘站新中兴PCM2脱管，远动B通道中断。判断为小塘站至芝北站光缆中断，同时引起110kV红芦线保护光路中断。通信设备检修班立即召集人员，开展抢修工作。
通信检修一班随后接到广东运峰电力安装有限公司施工人员电话得知：他们按计划进行佛肇轨道110kV红芦线#13－#15（红北线#17－#19）迁改工程并需对小塘站至芝北站、芝北站至罗村站ADSS光缆进行迁移工作。按施工图设计本次迁移工程不更换光缆，施工方案按不中断光缆编制。但在进行红北线#18塔光缆接续盒迁移至新建C2塔过程中，光缆从接续盒底座脱出，造成小塘站至芝北站光缆中断。通信检修班组在了解相关情况后立即知会输电部，要求其尽快恢复故障光缆。故障点如图1所示。
图1 光缆故障点
接续盒材料老化或之前光缆接续盒施工质量差是本次事件的主要原因。该光缆于2001年运行，接续盒底座卡线夹不够严或者老化机械强度降低，夹持力不足，光缆容易脱出。迁移光缆接续盒操作不当导致光缆从接续盒底座脱出是本次事件的直接原因。危险点分析不足，未能估计迁移接续盒会对纤芯造成伤害的危险，以致迁移接续盒过程中保护措施不足。
2.2 案例2
2014年4月24日，接网络运行班报障，在华为SDH及综合数据网发现禅城局至同济西24芯管道光缆故障，导致开环运行，无业务中断。班组立即派人在同济西通信机房用ODTR对相应的光缆进行检查。经检查故障为同济西对禅城局方向270M处断了1—6芯，其它纤芯无问题，而中断的光路正好位于1—4芯。当时估算离故障点最近的1#、2#、3#、4#、5#管井，全部打开排查，均未找到故障点或被小动物咬伤的痕迹。当天班组将1—4芯业务迁移到13—16芯。光路恢复正常。
由于未能排除因被小动物咬伤的可能，并且还有另外4条承载着重要业务的光缆在同一个廊道。为了降低风险，班组每隔几天安排对空闲纤芯进行监控测试。
2014年5月6日，班组例行对此光缆测试发现，B19至B24对禅城局方向270M处中断。班组立刻对该光缆段启动紧急检修。最终找到故障点，确认位于同济西饭堂的沟道内，检查发现光缆已被老鼠咬伤。
图2 管道光缆损伤故障点
2.3 案例3
2017年10月1日 通信调度值班员发现220kV桃源站—110kV里水站地网传输光丢失的告警信息。比照通信资源管理系统中光缆网架，通信调度值班员初步判220kV桃源站—110kV里水站12芯ADSS光缆中断后，随即向系统部通信分部及输电所报障，要求迅速开展故障排查。检修班组立即集结出发前往220kV桃源站开展光缆断点测试，输电所接到报障信息后也立即组织线路班组配合开展故障点巡查工作。
输电所巡视人员巡查发现该光缆在110kV桃里乙线#11—#12塔（同塔架设110kV桃白线）间中断并垂落在农田花场，与通信检修人员在220kV桃源站测试的光缆在距离桃源站2.21公里处中断的测试结果一致。
经过现场测量，该ADSS光缆段挂点位于110kV桃里乙线下导线横担下方，距离最近导线水平距离1.9米，斜距2.2米；该光缆断点位于#11塔（面向12#塔侧）的耐张预绞丝末端出口处，断点所处耐张段内无跨越铁路、公路或通航河流，下面为农田花场，并跨越一条村道和380V架空电线，光缆跌落后架在380V电线上，没有影响电线的正常运行，也没有影响道路交通。因此本次断线并未造成社会公共影响。
经检查，光缆断线位置为金属预绞丝末端出线口，断口明显有放电烧焦痕迹，符合电腐蚀特征，如图3光缆断线示意图及实物图所示。
如图3 光缆断线示意图及实物图
ADSS光缆广泛应用于35kV及架空杆塔的全介质自承式的架空光缆，当杆塔强度、空间电位强度、与地面或交越物的间距关系失配，最容易出现电腐蚀故障。电腐蚀故障主要三种常见形式为击穿、电痕和腐蚀。根据现场检查结果判断本次放电应为电痕放电，是电弧在护套表面形成放射状碳化通道，然后不断加深，最终造成断线。
3 防范整改措施及故障处理注意事项
电力光缆由于承载了继电保护、稳控等重要信号，如果出现故障会严重影响安全生产的稳定运行。因此维护工作应注意以下几点：
（1）加强光缆线路的验收工作，特别是随工验收、阶段性（预）验收及竣工验收，以保证光缆接续盒工艺、质量和光纤通信工程的建设质量及日后的正常稳定运行。在验收中要与输电专业合作对光缆架设情况进行质量检查，严格执行光缆配套金具的安装要求，并详细记录光缆测试结果。新建光缆要求每个预留点的光缆不要超过10米，以提高日后故障点排查时的估算准备度，如果大于10米就需要在运行资料上标注。
（2）加强光缆自身的安全系数并且与施工单位加强沟通。在相关施工中落实好电缆沟内光缆的保护措施。非通信专业在施工时，应加强对运行光缆的保护，落实好安全措施，做好光缆防护工作。
（3）加强光缆线路的日常巡视。佛山110kV线路光缆大多采用ADSS光缆。ADSS光缆电腐蚀痕迹集中在预绞丝出线口正下方。一般积污随着雨水都集中在ADSS下部分，也就是光缆的下表皮，在预绞丝出线口下方无法通过雨水的冲刷去污，具备形成积污的条件。积污后在湿润条件下受感应电影响而形成局部的电位差，在空气绝缘中产生微弱的爬电，该爬电长期存在导致对光缆外护套的电腐蚀。对存在安全隐患的重大跨越光缆段和承载实时业务的不可靠路径光缆段等提级进行管控特别关注日常巡视盲区，如线夹、防振、防舞动等金具处电腐蚀或其他外力等导致ADSS光缆轻微损伤状况。
（4）切实推进ADSS更换为OPGW项目实施。根据运行年限，跨越的重要性等分层分级开展重要跨越防电腐蚀隐患的改造，逐步解决ADSS光缆重大跨越安全隐患。对具备更换为OPGW的ADSS光缆，梳理ADSS光缆整条或重点跨越段更换计划，结合地线改造消缺、线路施工检修和外委迁改等工作，逐步进行更换。
（5）做好光缆的防护工作。立即开展对光缆防小动物排查工作。对10KV通信光缆管井，独立地埋光缆路由， 办公楼建筑内，变电站内通信竖井和廊道进行彻底的检查、封堵。
此外为了更快地对光缆异常做出反应，缩短故障处理时间，光缆抢修人员应掌握必备的知识技能：熟悉查看光传输设备网管的各类告警信息，熟练使用OTDR等相关仪表。OTDR是通过光学定位来确定故障在光缆线路上的精确的位置，由于光缆线路的长度与光学长度是有显著差别的，正是这个差别是造成故障定位的主要误差。因此在实际工作中需要进一步查询线路图纸来精确定位，并进行现场验证。
在处理故障时，应严格遵循规程制定的抢修原则：“先主干，后分支”，“先抢通，后修复”，用最快的方法恢复光缆的运行。故障处理结束后要进行双向测试，重新记录光缆长度，记录纤芯衰减特性，并将最新资料进行归档保存。做好日常运行资料，在故障发生时可以准确快速的做出应急响应。
4 结语
通信运行维护单位应加强光缆运行维护水平，结合本单位的实际情况，分析通信光缆安全运行中存在的问题，并对薄弱环节加强监视，切实提高电力光缆安全运行水平，为电网安全稳定运行提供可靠的通信服务。
参考文献：
[1]杨同友，杨湘邦。光纤通信技术[M]。北京：人民邮电出版社，2006。
[2]顾育君。浅谈电力通信光缆运行维护[J]。机电信息，2011(6)。
论文作者:陈瑾
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/4
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