基于电力通信中通信光缆故障及检修探究论文_段思邈

基于电力通信中通信光缆故障及检修探究论文_段思邈

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摘要:随着人们对电能资源需求的日益增加,光缆的应用也更加广泛。光缆是电力系统中非常重要的部分,城市电网光缆设计的合理性会直接影响供电的可靠性。本文将对电力通信中通信光缆故障及检修加以探讨,以此促进我国电力事业全面发展。

关键词:电力通信;通信光缆;故障;检修

光缆通信主要是利用光导纤维来传送信号,其主要特点为体积小、抗腐蚀性好、传输距离远、线路损耗低、抗电磁能力强等,使用光缆线路进行通信已经成为通信的主要方式。然而在实际应用过程中,存在很多因素导致通信光缆线路的故障,这就需要对光缆线路进行日常的维护,为通信的通畅提供保证。

1电力通信光缆线路故障的分类

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)OPGW光缆(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire),在该行业中也被称作为光纤复合架空地线。由于OPGW光缆具有抗电磁干扰、自重轻、可以作为架空地线等特点,因此,被大量使用在110kV、220kV、500kV及以上电压等级的电力线路上。

(2)ADSS光缆,又被称作为全介质自承式光缆。其中,所谓的全介质就是指光缆中所采用的材料为全介质材料;自承式则是指是指光缆自身的结构件能够承受其自重以及外界承载负荷。其名称表明其光缆所能够应用的环境以及所使用的关键技术——不但具有较强的机械强度,而且其使用的全介质材料使得光缆处于高压强的通电环境中,能够耐受强电的影响。ADSS光缆具有施工作业简单、通信线路与电力线路各成体系的特点,因而,无论是哪种线路出现故障,维护检修等均不会互相影响。与捆绑式和缠绕式光缆相比,ADSS光缆不依附电力线或地线,单独架设于杆塔上,可在不停电的条件下施工。

1.2光缆故障原因和类型

1.2.1OPGW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。

1.2.2ADSS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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。

2电力通信光缆线路故障的检修方法

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体位置。

2.2故障处理

2.2.1OPGW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,可采用线上修补的方法,但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。

如在停电之前必须要对通信紧急抢修,对220kV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。500kV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。条件具备(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。

2.2.2ADSS检修

架设在导线之下的ADSS可以不停电抢修。一般是更换原光缆的一个配盘长度;或按原配盘再架设一条型号规格相同的光缆,并在原接头盒接头,在通信恢复以后再拆除原故障光缆。架设在导线之上的ADSS光缆在停电之前一般不可能处置,如需紧急处置可在导线下方再架设一条光缆临时接通。如果没有足够长度的光缆,但在该耐张段内能找到承力杆塔(如转角)可供利用,可在测量判定断纤位置后更换原接头盒至该承力杆塔的局部段,在该杆塔上增加一个接头盒。如果在耐张段内没有可利用的承力杆塔,也没有足够长度的光缆,则需在直线杆塔上接头并更换局部段,这时要把原来的悬垂线夹改为悬垂耐张线夹,使直线杆塔受力状态不变而对光缆是耐张的,要采用一些特殊的施工方法和措施,并保持杆塔两侧光缆的张力平衡。如果碰巧光缆故障发生在两个承力杆塔之间,可更换该两个承力杆塔之问的光缆,这时需增加两个接头盒。原来的耐张线夹和悬垂线夹的予绞丝应更换,其他结构件如无损伤,原则可重复使用。

结语

随着关于通信光缆维修的制度在电力通信部门中的建立及完善,使得通信光缆在安全运行的水平上得到了显著的提高,并且有效的避免了在通信光缆出现故障后,各个部门推卸责任的现象。科学完善的管理方式,使得电力通信部门的运行更加可靠,整体的工作水平得到了提高。同时,由于工作的详细完善,使得在发生故障进行故障处理时节省了很多的时间,提高了电力通信系统的稳定性。

参考文献

[1]李鹏.电力通信光缆安全运行与故障维护的探讨[J].中国科技博览,2012(7):52-59

[2]邵水祥.针对电力通信光缆运行及维护的几点研究[J].通讯世界,2013(19):153-154.

论文作者:段思邈

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/12/11

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