电力通信系统城区光缆外力破坏及光切换技术研究

邸卓++王雪++宁亮++江润稷

摘要：通过对城区光缆受外力破环进行分类，提出城区光缆受外力破坏的主要原因，确定光缆巡视的重点，并对光缆巡视的主要工作内容进行总结，通过加强城区光缆巡视可以提高城区光缆的安全性，进而保障电力通信系统的安全。针对无法避免的光缆中断故障，本文提出采用光切换技术来进一步提高电力通信系统的可靠性，通过对光切换技术与光环路保护技术进行对比分析，确定采用光切换技术对重要段落的光缆进行保护，明确光切换实施的过程以及光切换改造需要注意的事项，为电力光缆系统的设计和运维提供有效的技术支撑。

关键词：光缆 外力破坏 光切换 通信传输网

中图分类号：TN913.33 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0100-02

电力系统光缆线路是电力通信传输网的主要承载网，在城区外力破坏是城区光缆线路故障的主要原因。本文通过对电力系统光缆受到外力破坏的主要原因进行分析，归纳总结城区光缆受外力破坏存在的隐患类型，针对运维人员提出光缆巡检重点，以及针对外力破坏相应的应对措施，为电力系统电缆线路的正常运行提供可靠的保障。针对无法避免的光缆中断故障，采用光切换技术对重要段落的光缆进行保护，确定光切换实施的过程以及光切换改造需要注意的事项，为电力光缆系统的设计和运维提供有效的技术支撑。

1 城区光缆受外力破坏及巡视重点

1.1 城区光缆受外力破坏原因

（1）由于天气原因导致电力系统光缆线路受雷击影响较为严重，风力和覆冰会造成架空光缆舞动，光缆会与铁塔发生摩擦，严重的会造成光缆断裂，造成变电站通信信号不稳定，电力通信系统运行中断。（2）由于施工等原因导致电力系统光缆线路被人或者工程机械挖断，导致周边范围的电力通信出现中断情况。（3）由于施工工艺以及外力原因导致光缆接头盒倾斜或者脱落，如果光缆接头盒进水会导致氢损，影响光缆质量，在冬季接头盒内水结冰，将会引发光缆断裂，造成电力系统光缆中断。（4）由于光缆挂点低等原因导致电力系统光缆线路被过往超高车辆刮断，同时由于光缆与其他弱电线缆同路由安装，或者存在交叉跨越，会导致在对其他弱电线路施工时候，误将电力光缆刮断，造成电力系统光缆中断。（5）由于人为破坏原因导致电力系统光缆线路被剪断，接头盒被偷走等，造成电力系统光缆线路中断。（6）由于动物破坏原因导致电力系统管道光缆被啮齿动物咬坏，架空光缆被鸟类啄坏，造成电力系统光缆中断。

1.2 城区光缆巡视重点

（1）预防天气等原因的外力破坏巡视重点。1）巡视架空光缆线路的杆塔是否出现异常；2）巡视光缆是够存在与杆、塔发生摩擦现象，用专用工具观察光缆外皮是否存在明显的破口和裂纹的现象；3）巡视光缆的挂具和金具是否异常。

（2）施工等原因的外力破坏巡视重点。1）巡视杆、塔基础是否有施工作业导致杆、塔基础变化；2）巡视光缆线路区是否存在影响光缆安全的易燃、易爆物品等。

（3）光缆接头盒故障巡视重点。1）巡视接头盒是否存在倾斜和脱落等现象，接头盒是否漏水以及松动；2）巡视光缆余缆架是否牢固，有无松动现象，光缆金具是否有脱落等隐患。

（4）光缆安全距离巡视重点。1）巡视光缆弧垂度是否发生明显变化；2）巡视电力光缆在杆、塔上的安装情况，满足在最大弧垂的条件下，满足车辆以及各种弱电线缆的交叉跨越的安全距离。光缆安全距离表1所示。

（5）光缆人为破坏巡视重点。加强光缆巡视的宣传活动，对易遭破坏地段进行重点巡视。

（6）光缆遭动物破坏巡视重点。1）巡视光缆沟道防小动物封堵是否做好；2）巡视ADSS光缆在电缆沟道内是否全程采用套管保护；3）巡视驱鼠剂是否从护套料中迁移并且挥发；4）巡视鸟类出没频繁地区，减少在频繁地区光缆预留。

1.3 城区光缆巡视总结

电力城区光缆巡视的重点主要包括：电力光缆的走廊安全巡视、光缆引入的巡视、光缆本体的巡视、光缆金具及紧固件的巡视、光缆接头盒的巡视、光缆与街道各种车道的垂直和水平距离巡视、对纤芯备用纤芯衰耗和色散等指标的巡视。加强光缆巡视可以提高光缆的安全性，进而保障电力通信系统的安全。

2 光切换技术研究

2.1 光切换技术原理

由于城区光缆受外力破环造成电力光缆中断的现象十分普遍，即使加强城区光缆的巡视工作也很难完全避免光缆故障的发生。目前，电力光缆路由的主要保护技术有光环路保护和光切换保护。光环路保护主要依赖于光传输设备组成环网，环路中一个方向的光缆发生中断，传输承载的业务将从另一个方向将业务传输到目标节点，需要传输设备预留出足够的带宽，投资高，同时存在不同厂家设备无法实现光环路全程保护的问题。光切换技术是一种比较简单并且可靠的保护方案，可以在30ms范围内实现由主用光缆路由切换到备用光缆路由，从而实现对业务的保护，能有效防止城区光缆由于受外力作用导致的光缆中断，从而影响传输业务的中断，但光切换接入需要提前预留好备用纤芯作为切换纤芯，光缆资源占用较为严重。

光切换技术主要具备的功能为主、备用路由自动切换功能。主要用于光传输网络故障的恢复。当光纤受外力作用断裂或者发生其他故障时，利用光开关来实现光信号从主用路由到备用路由的切换。光切换技术原理详见图1所示。

2.2 光切换实施过程

2.2.1 安装前进行测试

安装前对光切换设备进行预安装测试，搭建測试平台，设备提供厂商对通信调度值班人员进行培训，熟悉设备性能及电路倒换条件及具体操作步骤、安装及运行过程中的注意事项。

2.2.2 光切换实施主要问题

（1）对光切换设备的参数进行正确的配置，防止引发IP冲突以及其他的网络故障，失去了光切换设备的监测功能，进而影响光切换的功能；（2）网络资源的电路、端口和链路等资源应有充分的保障；（3）对备用光缆线路应进行选择：在割接前需要对备用光缆线路进行测试，尽可能保证主用路由光缆和备用路由光缆长度、衰耗和色散等指标接近，如果主用光缆路由和备用光缆路由的长度不同，会导致主用路由和备用路由的衰耗和色散不同，会引起色散补偿问题和光功率补偿问题。可以通过增加光放和色散装置进行解决。应该确保在割接时可以保障现场测试能够顺利进行，否则需要再次对割接时间进行重新申请，影响工程进度。（4）应提前对光切换设备的设备大小和安装形式进行确认，确保光切换设备、光纤配线单元、光传输设备之间的线缆类型和长度，提高施工效率。

2.2.3 光切换系统管理及运行状态监控

光切换系统通过以太网口进行管理，整个系统安装完成后，网管通过以下方式实现：在各个安装光切换设备的站点安装以太网交换机，各个站点的光切换装置通过网络交换机经传输设备以太网口接入地调的通信调度室。具体连接方式如图2所示。

2.3 光切换改造需要注意事项

在光切换改造中应该注意事项：（1）在迂回路由距离增加或减小的光路上需要增加光放大器或光衰耗器进行调解；（2）在进行设备安装及光路调整时要注意保证运行电路安全，避免发生误触误碰导致人为故障发生；（3）所有在用光路定义为主用路由，连接至光切换装置的I路输入/输出，所有组织的备用路由定义为保护路由，连接至光切换装置的II路输入/输出，（4）各站点标签的定义方式：主用路由为A，保护路由为B。

3 结语

本文分析城区光缆受外力破坏的主要原因，并制定了相应的巡视重点，同时对光切换技术进行研究，可以极大的提高电力运维部门光缆维护效率，进而提高整个电力通信网络的安全性和可靠性。

参考文献

[1]刘双峰.电力系统通信光缆运维及外力破坏[J].中国新通信，2015（19）.

[2]姚远，李先会，姚尧.浅析电力通信光缆运行维护及外力破坏防范措施[J].信息通信，2015（04）.

[3]魏文平.光纤自动切换保护系统应用分析[J].中国新通信，2015（18）.

[4]杨雪，刘学升，栾宏之，葛敏.OLP系统在电力光纤通信中的应用研究[J].电力系统通信，2012（09）.

收稿日期：2016-07-28

作者简介：邸卓（1980—），男，辽宁锦州人，硕士，毕业于华北电力大学，高级工程师，研究方向：电力运维管理。