电力通信光缆线路运行与维护论文_陆军营

(江苏省电力公司新沂供电公司,江苏徐州221400)

摘要:随着电力通信的快速发展,光纤以其大容量、抗干扰、保密性好等优点,广泛应用于电力系统,光缆通信的安全可靠影响着整个电网的安全运行,加强光缆线路的维护管理是保证通信畅通的重要措施。本文结合多年的运行维护经验,提出具体措施,供同行参考。

关键词:电力;通信光缆;维护;检修

前言

光缆线路是光纤通信传输网的重要组成部分,作为传输介质的光缆会随着使用时间的延长产生自然老化现象,损耗增加,如果光缆内部有气泡、裂纹等,损耗可能会进一步加剧,严重时会导致通信中断;另外,光缆的敷设过程、工作环境等因素也会影响其工作状态和使用寿命。因此,对光缆进行必要的维护,并采取必要的检测手段和方法对其性能进行测试,判断其是否处于良好的工作状态,以便在短时间内对故障进行有效地检测、维护。结合几年的运行与维护工作,笔者认为确保电力通信光缆畅通,做好光缆线路维护工作,必须认真做好以下几方面的工作。

1电力光缆日常维护

光缆线路维护管理工作的基本要求是保持设备完整良好、保证传输质量良好、预防障碍和发生故障时迅速排除障碍。为出色地完成上述任务,各级维护部门必须遵循光缆线路维护技术管理规定,掌握必要的光缆线路维修技术。具体维护项目有:

1.1定期巡视

定期巡视光纤、光缆是光缆日常维护的重要内容,定期巡视内容见下表:

1.2定期测量光缆

电力通信光缆接头的衰减值,可采用光源和光功率计进行测量,经计算获得,或采用光时域反射仪直接测出衰减值。还可以通过光纤在线自动监测系统进行实时监测。每次测的数据应与竣工记录(无竣工记录的应在投入使用近期测量1次作为原始数据)或以往的测量数据进行比较,总结出光纤衰减变化规律。另外还可以用OTDR测量光缆全程、分段衰减分布特性,得到光缆全程或分段的衰减曲线,作为今后维护的参考,在投入使用后的前2年最好每隔半年测量一次。然后,根据以往的测量记录可每年或更长时间测量一次。

1.3注意气温变化对光缆参数的影响

根据光纤的温度特性,最好选在7、8月份(最热的时间段)和1、12月份(最冷的时间段)各选一天。每年测试一次的,可以选在最冷时间段中的一天。每次测试时都应将年、月、日、时间、地点以及当时的天气、气温等情况作详细的记录。光缆的测试数据、表格等应及时整理、汇总并对测试结果进行总结、分析,作为光缆维护的依据。

2光缆的日常检测方法

电力通信光缆在正常检测时,常用的检测方法有剪断法、插入法和背向散射法等。剪断法测量准确性较高,但对于已运行的光缆来说具有破坏性,不适用于日常维护,因此维护中常用的测试方法主要采用后两种。

2.1插入法

插入法是采用稳定光源和光功率计测量光纤衰减,要求所用仪表使用的波长应与被测光纤工作波长一致,原理图如下:

测量时,首先对仪表进行校准,即将光源和光功率计用一条短光纤连接(短光纤损耗忽略不计),校准输入参考光功率电平为P1如图(a),然后将光源发端、光功率计收端与被测光纤线路两端用活动连接器耦合,调整活动连接器,使之达到最佳耦合状态,即输出功率最大点,作为输出功率电平P2。如图(b),设衰减值为A,则测得光纤的衰减为:

A=(P1—P2)(db)

设此光纤均匀且长度为L(km),则可得光纤的衰减系数为:

S=A/L(db/km)

在测试过程中,光源的输出功率应保持稳定不变。

2.2背向散射法

光纤在线自动监测系统就是利用背向散射法对光缆进行在线监测。背向散射法是采用瑞利散射机理,将大功率的窄脉冲光注入被测光纤,在同一端检测沿光纤返回后的散射光功率。因返回光的波长与入射光波长一致,返回的光功率与入射光功率成正比,可通过测量沿光纤返回的后向瑞利散射光功率测出光沿光纤传输的衰减等信息,是一种非破坏性测试方法。这种测试方法用的仪器是光时域反射仪(OTDR)。插入法可以从衰减特性反映线路的质量,但不能从光纤波导特性、任何一部位、任何一长度上观察光纤的传输特性;只有通过对光纤背向散射衰减曲线的检测,才能发现光纤连接部位是否可靠,有无异常,光纤衰减沿长度方向分布是否均匀,光纤全长上有无微裂部位以及非接头部位有无“台阶”的异常现象。OTDR仪测量方法易掌握,测量结果直观,在日常维护中大多采用背向散射法。

3光缆线路故障定位分析方法

3.1正确、熟练掌握仪表的使用方法

(1)正确设置OTDR的参数,使用OTDR测试时,必须先进行仪表参数设定,其中最主要的设定是测试光纤的折射率和测试波长,只有准确地设置了测试仪表的基本参数,才能为准确的测试创造条件。

(2)选择适当的测试范围档。对于不同的测试范围档,OTDR测试的距离分辩率是不同的。在测量光纤障碍点时,应选择大于被测距离而又最接近的测试范围档,这样才能充分利用仪表的本身精度。

(3)应用仪表的放大功能。应用OTDR的放大功能就可将光标准确地置定在相应的拐点上,使用放大功能键可将图形放大到25米/格,这样便可得到分辩率小于1米的比较准确的测试结果。

3.2建立准确、完整的原始资料

准确、完整的光缆线路资料是障碍测量、定位的基本依据,因此,必须重视线路资料的收集、整理和核对工作,建立起真实、可信和完整的线路资料。在光缆接续监测时,应记录测试端至每个接头点位置的光纤累计长度及中继段光纤总衰减值,同时将测试仪表型号、测试时折射率的设定值进行登记,准确记录各种光缆余留。详细记录每个接头坑、特殊地段、S形敷设、进室等处光缆盘留长度及接头盒、终端盒、ODF架等部位光纤盘留长度,以便在换算故障点路由长度时予以扣除。

3.3保持测试条件的一致性

障碍测试时应尽量保证测试仪表型号、操作方法及仪表参数设置等的一致性,使得测试结果有可比性。因此,每次对测试仪表的型号、测试参数的设置都要做详细记录,便于以后利用。

3.4灵活测试,综合分析

障碍点的测试,要求操作人员一定要有清晰的思路和灵活的问题处理方式。一般情况下,可在光缆线路两端进行双向故障测试,并结合原始资料计算出故障点的位置,然后再将两个方向的测试和计算结果进行综合分析、比较,以使故障点具体位置的判断更加准确。当故障点附近的路由上没有明显特征和具体障碍点现场无法确定时,可采用就近接头处测量等方法。

4光缆线路故障抢修方案确定

对于接头故障,处理较为简单,但打开接头需要有技术熟练的人员去做。当打开接头后,首先找出故障光纤,作临时连通后,启用OTDR仪检查,来确认故障是否在此接头。确认接上,修复即可。对于非接头故障,处理起来比较麻烦,大体说来有3种情况:

(1)故障点在接头点附近,并且接头点附近有富余光缆,可采取回抽光缆的方法。

(2)故障点在两局端或是两接头盒之间并且距离比较大,而光纤各通道总衰耗有富余,则应更换一段光缆,但此方法会增加接头数。

(3)故障点在离局端或是接头盒有一定距离,而光纤通道的衰减值不允许再增加接头,可灵活采用更换一段光缆不增加接头的方法。

以上3种方法能够应对一般问题,在遇到特殊的问题时必须具体分析以管道光缆为例,如故障点附近有余量,应将此余留打开,将故障点串至一人孔内进行修复。若附近无余留,则至少敷设两口相邻电力工井间距的光缆,将有障碍的光缆换出,接2个头,但应注意的是确定接头增设的人孔后,应从一侧人孔内抽出10m后截断用OT-DR复测,确定故障点是否在该段,另一端光缆将抽出该段更换的光缆留10m后截去,然后布放充入段的光缆进行修复工作。

如故障点离接头很远,打开接头判断误差相对加大。针对这种情况,可以在确保光缆电特性不变的情况下对光缆缆身开天窗,在天窗口人为对纤芯造成损耗,以便对光纤故障点做精确判断。开天窗作业要确保以下几点:

(1)开剥尺寸,对缆身开剥10~15cm,束管纵向划开2~3cm。

(2)束管开剥时应注意,加强芯有很强的感应电压,刀片碰到加强芯时易造成手的条件反射而把开剥得纤芯碰断。

(3)纤芯弯曲角度不能过小,否则纤芯就有可能损伤、弯断,当然弯曲角度过大,OTDR显示峰值较小,不易与原故障峰区分。

(4)测试完后要及时将纤芯恢复原状,首先要用工业用凡士林将开口处光束管内填满,并用自粘胶缠绕3层,然后将长约25cm的尼龙管(管的一面顺向开缝)扣住开剥处,两端各压住光缆5~6cm,使用环氧树脂绕包法缠绕7层。

5光缆线路故障处理措施

5.1制定完善的计划检修流程和工作流程,规范管理,并让所有通信运维人员熟悉,以免因为流程的不畅造成检修工作的延时。按光缆运维责任范围,明确通信光缆巡视部门和纤芯维护部门,落实光缆线路巡视岗位责任制,每条光缆线路都应有明确的巡视责任人,明确通信部门与线路、变电部门、工程管理部门之间的工作程序,完善沟通联系和信息通报制度。

5.2加强员工技能和安全培训,严格执行“两票三制”制度,规范现场工作,以便在检修过程中快速的修复光缆。在日常运行维护工作中多开展光纤通信相关技术技能培训,严格执行各项制度,尤其现场施工管理制度、检修管理制度,做好施工前安全交底和施工现场管理。

5.3完善通信线路应急预案。光缆线路应急处理必须预案完备,做到先抢通,后抢险。为提高应急处理能力,必须定期开展光缆线路应急演练及事故预想,建立完善的应急预案,同时还要加强备用纤芯测试管理,保证各条备用光缆线路正常,针对电力通信网的薄弱环节,积极采取通信线路的补强措施,使电力通信网更加坚强和牢固。

6结语

电力通信光缆的正常运行,是电网安全运行的保障。电力通信光缆投入运行后,维护人员通过维护终端及时记录设备各种信息状态,是判断电力通信光缆是否发生故障以及光纤损耗是否增大的重要依据,必须认真测量其接收和发送功率及背向散射曲线等指标,并做好详细记录。这就需要电力企业在光缆的运行维护上加大管理力度,切实做到人员、责任和管理的落实,以实现光缆线路的畅通无阻,更好的服务于电网。

参考文献:

[1]DL/T545-1994电力系统光缆通信运行管理规程[S]

[2]王国云.光纤通信技术在电力通信中的应用[J].经营管理者,2009(04)

[3]顾育君.浅谈电力通信光缆运行维护[J].机电信息,2011(11)

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论文作者:陆军营

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月上

论文发表时间:2016/8/17

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