通信光纜線路中的若干故障分析及維護(hù)建議

黃顯洋

（重慶廣匯供電服務(wù)有限責(zé)任公司信息通信分公司，重慶 400000）

1 電力通信光纜的概述

電力通訊電纜是現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行和管理信息化的基礎(chǔ)，是保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。通常情況下，電力通訊光纜是按一定數(shù)目的纖維，按特定的方法組成纜芯、加強(qiáng)鋼絲、外護(hù)套，有些還包括外護(hù)層（圖1）。此外，還可以根據(jù)實(shí)際情況添加防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線等部件，便于通信電纜的信號傳輸。目前，電力通訊電纜的敷設(shè)方法有直埋、管道、架空等。因此，電力公司需要在電力系統(tǒng)中應(yīng)用光纜，同時兼顧各種復(fù)合電纜和專用電纜，以達(dá)到信息化、自動化、互動化的目的[1]。

圖1 電力通信光纜

2 電力通信光纜線路故障原因分析及維護(hù)策略

2.1 故障原因分析

2.1.1 自然外力的影響

電力通訊電纜線路的失效，一般是由外部環(huán)境的作用引起的（圖2），而由于大部分的電纜都在野外進(jìn)行，因此在埋設(shè)、架空等過程中，不可避免地會受到一些自然外力的干擾。主要的影響因素有：雷擊、火災(zāi)、泥石流、冰凍、大風(fēng)、暴雨等，這些都會給電力通訊電纜的線路帶來不可挽回的損害，從而使電纜的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而給人們的生產(chǎn)、生活帶來極大的影響。另外，外部的磁場干擾會對通訊線路造成信號干擾，嚴(yán)重時會對通訊設(shè)備造成危害[2]。

圖2 外部環(huán)境的作用引起電力通訊電纜線路的失效

2.1.2 施工過程不夠規(guī)范

在電力通訊電纜的施工中，必須嚴(yán)格遵守工程技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范。然而，在鋪設(shè)通信光纜的過程中，由于某些施工單位對工程質(zhì)量的要求不高，不能嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)定，導(dǎo)致了電纜線路的質(zhì)量不能滿足用戶的需要，同時也給電纜線路的故障和故障埋下了隱患。綜上所述，電纜敷設(shè)涉及很多管理部門，有些不法人員為了自己的利益，往往會在工程中降低電纜的安裝質(zhì)量（圖3），再加上施工人員素質(zhì)參差不齊，相關(guān)部門監(jiān)管不力，以及通信電纜的安裝和維修工作的復(fù)雜性，導(dǎo)致電纜線路出現(xiàn)故障的概率增加。

圖3 電纜的施工方式

2.1.3 光纜線路巡檢流程有待完善

巡線是電纜線路日常維修的一種主要方法，它是一種常規(guī)的維修工作，是防止線路出現(xiàn)故障的一種重要手段，也是維修和檢修人員的主要工作。作為電力通信光纜線路維護(hù)工作人員，在新經(jīng)濟(jì)條件下，必須強(qiáng)化責(zé)任與使命感，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，明確線路維護(hù)任務(wù)、目的與方法，熟悉線路及設(shè)備情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并正確處理，努力提高通信光纜線路運(yùn)維質(zhì)量，確保電力通信光纜線路的暢通。然而，在實(shí)際巡檢中，因巡檢程序不完善，造成部分值班維護(hù)人員在巡視線路時，僅注重對路段進(jìn)行巡視，而在行走區(qū)域內(nèi)，常常會發(fā)生光纜暴露、電線被腐蝕、光纜外保護(hù)層脫落、光纜纖芯出現(xiàn)斷裂等情況，致使線路巡檢工作的缺失，也使線路存在安全問題及故障。

2.2 故障的維護(hù)策略

2.2.1 完善通信光纜維護(hù)相關(guān)管理體系

電力企業(yè)要始終圍繞光纜線路維護(hù)管理特點(diǎn)，即快速性、便捷性和持續(xù)性，基于地理信息、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星定位等技術(shù)，由光纜資源管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、光纜巡檢系統(tǒng)、隱患及工單管理系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析等模塊組成，構(gòu)建新型的光纜線路信息與運(yùn)維一體化平臺。智能化的光纜線路維護(hù)管理系統(tǒng)，為通信線路維護(hù)管理等提供技術(shù)支撐平臺，為線路信息更新的及時性、真實(shí)性、便捷性提供信息化手段，為光纜線路優(yōu)化、整改提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)保障與科學(xué)決策依據(jù)，借助通信線路維護(hù)管理系統(tǒng)平臺不斷完善光纜線路維護(hù)管理體系。具體到實(shí)際行動，就是相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對相關(guān)技術(shù)操作人員的管理，嚴(yán)格要求操作人員在維修過程中，嚴(yán)格遵守專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真負(fù)責(zé)。并制定嚴(yán)格的獎懲機(jī)制，提高員工的工作積極性和責(zé)任意識，嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制，各項(xiàng)工作必須安排具體負(fù)責(zé)人，由負(fù)責(zé)人直接負(fù)責(zé)，從而提升電力通信光纜線路運(yùn)維管理質(zhì)量及效率[3]。

2.2.2 充分引進(jìn)運(yùn)用新技術(shù)新工藝

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電纜線設(shè)備的數(shù)量不斷增加，為適應(yīng)不斷增加的容量和用戶對通信質(zhì)量的要求，電力公司對電纜的安裝和維修質(zhì)量提出了新的要求。為此，為了適應(yīng)新形勢的發(fā)展要求，電力企業(yè)必須要充分引進(jìn)和運(yùn)用新技術(shù)新工藝（圖4），畢竟科技是第一生產(chǎn)力。尤其是新型的導(dǎo)航系統(tǒng)，可以輔助技術(shù)人員進(jìn)行維修，并且具有良好的導(dǎo)航功能，可以幫助技術(shù)人員迅速定位各個線路的位置。另外，在管道中鋪設(shè)光纜時，必須保證電纜的接地線，并在電纜的導(dǎo)入和引出部位安裝導(dǎo)引裝置，防止電纜在管線中受到損壞，并能有效地防止電纜在管線中損壞。同時，要加強(qiáng)對維修設(shè)備的投入，提高維修人員的技術(shù)水平，保證電纜的正常使用和數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。因此，保證電力通信光纜的維修工作的科學(xué)化是十分必要的[4]。

圖4 電纜的安裝和維修質(zhì)量流程

3 電力通信光纜線路常見故障與維護(hù)方法

光纜線路的技術(shù)維護(hù)內(nèi)容包括光纜布線、管接頭、各通道光纖衰減、管接頭衰減和線路總衰減控制等。光纜線路完成后，廣電部門應(yīng)首先測繪光纜布線圖，標(biāo)出每條光纜的結(jié)構(gòu)、芯數(shù)、布線方向、連接點(diǎn)、長度、光纜預(yù)留量和圖中每條光纜芯的使用情況，使用在≤0.05dB字段中保持雙向平均連接損耗，在≤0.35dB/km（1310mm）或0.25dB/km（1500nm）字段中保持雙向測試光纜損耗。光纜連接后，需對光源和光強(qiáng)指示器的光纖芯總損耗進(jìn)行測試，驗(yàn)證光纖芯數(shù)，及時粘貼標(biāo)簽。每個內(nèi)核都必須顯示光纜的名稱、用途、連接位置、管號、光纖信號的排列方式、光纖距離等。

3.1 常見故障與機(jī)制

電力通信光纜線路故障一般可以歸結(jié)為兩種：①光纜本身出現(xiàn)損傷導(dǎo)致通信出現(xiàn)問題（可能為衰耗增大，也可能全面中斷）。②線路中的桿塔、金具乃至光纜管道出現(xiàn)問題。這兩種故障大類中有些會直接導(dǎo)致通信受到嚴(yán)重影響，而有些則影響不大，但如果不處理就會埋下更深層次的故障隱患。

第一類故障，會使光纜性能發(fā)生變化，輕則導(dǎo)致衰耗增大，重則直接導(dǎo)致通信中斷。一般這一類故障的發(fā)生多數(shù)都是由于外力破壞所造成的，如電腐蝕。這種因素是由于光纜線路與電力線路的距離比較接近，尤其高壓線路、光纜線路容易遭遇高壓放電影響，從而導(dǎo)致電腐蝕，使光纜本身受損。一些埋入地下或過水的光纜線路，同樣會遭遇外力破壞，如施工拉斷、挖斷線路，遭遇一些動物的啃噬等。架空的線路由于光纜線路的普及，飛鳥會降落其上，并導(dǎo)致光纜線路損傷。

另一類故障中，桿塔、金具等出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致原本完好的光纜出現(xiàn)問題，例如，桿塔由于各種原因出現(xiàn)傾斜會拉動光纜，非常容易使光纜纖芯斷裂，尤其是一些接頭處，進(jìn)而引起通信中斷[5]。

實(shí)際上當(dāng)電力通信光纜發(fā)生故障會出現(xiàn)非常明顯的故障現(xiàn)象，即衰耗增大或是直接通信中斷。在調(diào)度通信中心很容易就能夠發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)故障，但確定故障類型以及故障點(diǎn)的難度比較高，因?yàn)殡娏νㄐ殴饫|線路一般都按照電力線路的走向來架設(shè)，點(diǎn)多面廣。因此，在維護(hù)管理工作中快速定位故障點(diǎn)成為關(guān)鍵點(diǎn)。

3.2 常見故障維護(hù)方法

一般情況下，在電力通訊電纜線路出現(xiàn)故障時，調(diào)度中心必須迅速確定被切斷的通訊區(qū)域，并確定離此故障區(qū)域最近的兩個通訊站，發(fā)信號通知維修人員，帶著光纖線路的故障維修設(shè)備到故障區(qū)域進(jìn)行確認(rèn)。

在離故障區(qū)段較近的兩個通訊站，同時從光纖收發(fā)器的接口線中退出，DTDR 對故障點(diǎn)進(jìn)行了檢測，并對其進(jìn)行了初步的定位。這個過程中檢修人員需要判斷光纖是否斷裂或是否光衰增大，然后依托通信工程竣工資料以及日常維護(hù)中形成的資料進(jìn)行比對，以故障點(diǎn)最近的一個接頭（站點(diǎn)），通過L=mcl（1-d）這個公式計(jì)算接頭至故障點(diǎn)的長度，其中L 為接頭至故障點(diǎn)長度，mcl 為光纖長度，mcd 由光纜生產(chǎn)廠家提供。

當(dāng)計(jì)算出故障點(diǎn)的初步位置，線務(wù)人員根據(jù)竣工圖紙沿線巡查確定故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，并找到故障原因，發(fā)生這種通信中斷或光衰突然增大的故障多數(shù)情況下都是由于外力破壞所致，在故障點(diǎn)很容易發(fā)現(xiàn)，如直埋光纜故障，也可能會出現(xiàn)新動土、新增地溝等。但一些特殊情況，如光纖自然斷裂也可能發(fā)生，雖然這種情況不多，但在長期運(yùn)行下也容易發(fā)生，而一旦出現(xiàn)這種情況通常都是單芯發(fā)生斷裂，一般不能立即處理，而且需要考慮充分后才能進(jìn)行修復(fù)。

針對一般意義上的故障來說，當(dāng)找到故障點(diǎn)后，需要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況制定光纜線路搶修方案，并確定所需的維修材料型號、數(shù)量，上報調(diào)度中心后，由專業(yè)的維修人員進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)完成必須進(jìn)行光衰檢測，以確保故障排除。這其中有一個非常關(guān)鍵的步驟即光纜測試，不僅在故障檢修當(dāng)中，實(shí)際日常維護(hù)中也需要進(jìn)行光纜測試。在維護(hù)管理中光纜測試是確定光纜線路質(zhì)量的關(guān)鍵。在巡檢過程中一般按照半年一次針對光纜線路進(jìn)行測試，測試方法同上利用OTDR 設(shè)備測試衰耗，以此來確定線路情況，而備用線路通常為一年一測。而在測試過程中發(fā)現(xiàn)衰耗有異常，一般通過對比歷史數(shù)據(jù)后得出，就需要進(jìn)一步觀察、分析，提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。

4 結(jié)語

綜上所述，電力通信光纜線路的運(yùn)行維護(hù)管理非常重要，這關(guān)系著電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)的安全可靠展開。在維護(hù)管理中應(yīng)秉持預(yù)防為主，防治結(jié)合的理念，通過定期或不定期的隨機(jī)巡檢和光纜線路測試，確定線路運(yùn)行情況，提早發(fā)現(xiàn)故障影響，若確實(shí)發(fā)生故障，則需要快速找到故障點(diǎn)，分析故障原因，落實(shí)檢修方案，從而快速高效地完成故障檢修。本文對此進(jìn)行了簡單探析，可能存在不足，但希望能夠與業(yè)內(nèi)人士共同探討，以期提高電力通信光纜線路運(yùn)行維護(hù)管理水平。