一种换流站光缆智能化对芯装置的研制

李劲松

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

电力通信光缆是通信站中的重要设备之一，主要由光纤、铠甲保护套以及PVC外壳组成。光缆是电力二次设备的通信部分，是由多根光纤组成的光缆芯，并套上一层护套，通过屏蔽层以实现光信号的传输和保护。光纤缆线是新一代的信号传输介质。与铜介质相比，光纤在安全性和可靠性方面占绝对优势，网络性能方面也有较大提升。光缆在传输距离上远大于铜缆且信号带宽较大，支持的最大距离超过2 km。光缆具有良好的抗电磁干扰、保密性强、速度快、传输容量大等优点[1-2]。

目前，光缆是换流站一次设备和二次设备的重要连接部分，在新建工程或在已建工程中存在大量光缆，少则几百根，多则几千条。现工程人员或检修运维人员查找光纤，需要使用手电筒对光纤打光，然后利用对讲机进行沟通来确认芯号。采用此种方式效率低，对时耗时较长。

1 光纤对芯

为了防止光缆故障导致换流站产生安全隐患，检修人员需要定期对光缆进行检修和维护。其中，在光缆的检修和维护中，光纤对芯是后续检修工作的前提。目前，主要采用的维护方式有3种[3]。

（1）预防性维护。这种维护主要是根据预定时间和标准规定进行的。例如，在电力光缆的日常检修和维护中，每个两个检修员可以负责一段光缆线路，主要对其外观和可见性故障进行排查。

（2）受控性维护。主要使用相关的检测设备检测光纤，通过分析和统计检测结果，分析光纤的健康程度。

（3）纠正性维修。在电力通信光缆发生故障后，检修人员通过维修恢复其正常工作。检修人员需要到现场快速找到故障光缆，并迅速恢复其工作，不能使电力设备因其受到影响。

在这些日常维护工作中，光纤对芯是重要的一步。目前，采用两人互相配合的打光对芯方式已经难以满足检修工作的需要。

2 光缆智能化对芯装置

2.1 光缆智能化对芯装置设计原理

光缆智能对芯装置由主端和从端组成，其组成部分基本相同，如图1所示。各个模块的功能如下：显示模块用于显示装置的工作状态及对芯结果；总电源模块内置锂电池，为其他模块供电，且设置了一个总开关；单片机管理模块接收光电转换器传递的数据并进行处理，然后发送给显示模块显示相关结果，其包含一个发送按钮，用于控制发送相关的数据；从端模块上有一个复位按钮，测量一次后，数据在显示模块上保存显示，按下复位按钮后，重新接收数据；光电转换器将接送的光信号转换成电信号，并传递给单片机管理模块，或将接收到的电信号转换成光信号再传送出去；接头转换器的光纤接头通常存在很多类别，此处设置接头转换器，以应对不同接头；当需要沟通时，可以直接利用对接模块进行沟通[4]。

2.2 光缆智能化对芯装置使用方法

检修工作中，以对芯16根光纤为例，只需将16根光纤的两头分别接在智能对芯装置的对应接口上，然后根据显示信息快速进行光纤对芯，使用示意图如图2所示。

图1 光缆智能化对芯装置原理图

图2 光缆智能化对芯装置使用示意图

使用的具体步骤：

（1）两个对芯人员将主端和从端分别放置在光缆两端，并将光纤随意接在装置上；

（2）两端对芯人员打开装置电源，使主端和从端处于工作状态；

（3）待显示模块显示工作正常时，按下主端发送按钮，待从端各个接口全部显示并保持；

（4）主端按照接口顺序依据端口顺序标识光纤线号，从端按照显示模块上的数据标识线号；

（5）对芯标识结束，关闭两端电源，拆线光纤。

3 结 论

光纤对芯在换流站二次设备的日常检修工作是重要的一步，提出的装置可以适应目前的大多数光纤对芯检修工作。利用接头转换器可以使装置适应不同的场合，且一次性对芯光缆数较多，大大提升了对芯效率，省去了大量人力物力，避免了人工对芯易出现失误的问题。大量的现场试验证明，提出的换流站光缆智能化对芯装置具有较强的推广性和创新性。