电力通信光缆典型故障分析与对策探究

许 钒，郭 健

（国网安徽省电力有限公司 含山县供电公司，安徽 含山 238100）

0 引 言

现如今，电力传输网络作为一种基础设施，在建设过程中往往需要花费大量资金和人力，而且随着生活品质的提升使人们对电网提出了更多要求，因此有必要分析其典型故障和对策。

1 电力通信光缆综述

1.1 电力通信光缆的特点

通常情况下，电力通信光缆会与电网工程一同进行配套建设，不同的电力通信光缆其运行规律和特点往往各不相同，具体表现有以下3点。第一，OPGW和OPPC光缆除了需要具备电力通信光缆的基础功能外，还要起到架空地线和相线的作用。设计光缆线路时，社工人员既要专门考虑系统的电气和机械特性，也要考虑光缆的特性情况。第二，电力特种光缆在实际使用中与线路运行和检修特性之间存在一定差异，所以在线路进行停电检修时，电力特种光缆依然会继续承载业务运行[1]。第三，电力通信光缆的日常维护往往需要一次线路的相关维护人员来完成，这种日常维护无论是巡检次数还是数据维护等方面都不及电力线路，所以电力通信光缆产生故障的概率往往会更高。此外，由于电力通信光缆的特殊性，使得在其出现故障时会给电网的运行安全性留下隐患。

1.2 常见故障类别

电力通信光缆的故障种类有很多，根据引发故障原因的不同可以分为以下5种。一是违规操作。此类因素多数是由运维人员检修和维护不当造成的，在电力通信光缆运维过程中，必须严格按照操作规范进行。二是外力破坏。电力通信光缆的分布情况往往各不相同，部分运行环境相对比较差的电力通信光缆很容易因为外界因素而造成损坏。三是安装问题。电力通信光缆的安装过程中，悬挂点不合适和接头盒安装不规范等情况可能会导致电力通信光缆的安装问题。四是技术问题。电力通信光缆运维期间，如果运维人员的经验和能力无法判断出光缆的实际情况，将会导致光缆故障的进一步扩大。五是故障管理。如果缺少故障管理经验，就有可能导致光缆因故障管理问题而影响光缆运行的质量[2]。光缆故障维修如图1所示。

图1 光缆故障维修

2 常见故障原因

2.1 违规操作因素

在光缆的日常运维期间，如果运维人员对于光缆的运行特性和重要性不够了解，就有可能导致运维过程中出现疏忽的情况，当光缆的运行维护作业没有严格落实时，可能会出现电力通信光缆违规操作的现象。例如，在某通信公司的5月检修计划中，需要检修公司按照计划对一段线路进行跨越作业，对光缆实施开断工作，但该检修公司在检修票没有经过批复时便擅自施工，对光缆进行开断检修，在光缆检修过程中由于检修作业不够规范和标准，因此出现了光缆故障中断的情况。此类因违规操作而导致的故障问题有很多，所以在检修电力通信光缆时应该注意操作流程。

2.2 外力破坏因素

外力破坏是引发电力通信光缆产生中断情况的主要因素，特别是入城光缆。因为城市中需要开展各类市政施工，在施工开展时有可能导致光缆遭受施工破坏，因此通常情况下，由市政施工引发的电力通信光缆破坏大多符合以下4点。一是城市市政施工数量增加导致外力破坏故障概率提升，二是电力通信光缆在安装过程中并未专门制定针对性防护措施与光缆标识，三是运维公司与城市市政施工方没有构建出完善的沟通制度，四是电力通信光缆缺乏应急手段，发生故障时无法迅速得出应对方案从而导致业务中断。外力破坏中被剪断的通信光缆如图2所以。

图2 被剪断的通信光缆

2.3 安装和施工因素

2.3.1 OPGW光缆接地问题

接地不规范是导致光缆出现中断情况的主要原因之一，有可能导致接头盒出现烧毁情况。在接地过程中，如果变电站门型架构未按规定标准进行接地处理，那么此时光缆引下线就无法完全绝缘，若此时光缆中出现相对较大的短路电路，就会导致接头盒被烧毁。OPGW光缆参数如表1所示。

表1 OPGW光缆G.655/G.652光缆部分参数

2.3.2 ADSS光缆腐蚀

在实际应用期间，ADSS光缆如果长时间处于线路电场环境下就容易出现电腐蚀的情况，此时ADSS光缆的性能将会受到严重损伤，当光缆受力过大时还会导致光缆断裂。导致ADSS光缆断裂的主要原因有以下3点，一是线路运行时间过长，ADSS光缆的性能将会逐渐老化，从而无法继续工作，二是ADSS在出现电腐蚀现象时，其外皮腐蚀痕迹加剧，当腐蚀到一定程度时便会造成光缆断裂，三是线路经过多次改迁调整后，光缆的悬挂位置将会发生变化，从而影响光缆性能。

2.3.3 城区管道和架空光缆安全问题

此类光缆出现故障的主要原因包括敷设工艺和日常检修不规范等情况[3]。例如，某地区变电站至地调位置的一段光缆被断裂下落的盖板压断，经过勘察后发现导致该光缆被压断的直接原因是外界因素，由于光缆在敷设过程中没有按照规定工艺将光缆在管道侧壁位置处敷设，而且运维部门的日常巡视出现疏忽，因此光缆会被掉落的盖板压断。

2.4 技术手段问题

电力通信光缆故障的主要判断方式为间接判断，即当光缆出现问题后安排工作人员判断光缆实际情况，确定光缆线路是否被中断。网管系统在发现光缆异常时，往往难以在第一时间掌握光缆故障位置，所以需要运维人员对光缆断点进行测试[2]。通常情况下，在常规故障测试下很多故障点位信息往往无法与线路表示进行对应，这种情况的出现将难以及时地定位并抢修光缆故障。

3 通信光缆典型故障的预防

3.1 规范操作手法

在电力通信光缆运维时需要杜绝违规操作的出现，因此各级机构都应该严格遵守检修要求开展光缆检修。检修过程中，工作人员不仅需要加强防护措施和工程监管，对检修过程中有可能出现的各类问题制定紧急处理预案，使光缆运维变得更加简单，还需要加强有关光缆运维的培训力度，对光缆检修时的要求和内容制定统一标准，避免因检修人员判断错误而导致光缆出现故障。

3.2 控制外部风险

电力通信光缆的运维单位应该提前与有关市政单位进行主动合作，通过提前与其构建协调机制进而了解市政单位的施工时间与路段安排，以便提前做出应对准备，然后通过在已知的施工路段增设警示标志加强人力巡检力度避免外部风险[4]。

3.3 完善施工工艺

通过严格贯彻电力通信光缆的施工和安装工艺能够进一步提升光缆的安装质量。整改OPGW光缆引下线接地期间存在的安全隐患，避免因接地问题而影响到通信网络的顺利运行。另外还可以将各类准备工作进行前移，同时运维部门通过提前介入项目设计审查的方式来保证项目施工的合理性。

3.4 强化技术手段

电力通信光缆的运维管理工作非常重要，运维部门可以通过构建完善的监测体系使光缆的运维工作由被动变为主动。而且通过强化监测技术还能够使光缆在出现问题时第一时间对故障方位进行定位，及时检修故障，缩短光缆的故障时间。此外，在光缆故障问题的多发区域可以适当增设切换装置来确保发生问题时可以及时更换故障电缆，从而保证电网的安全运行。

在对电力通信光缆进行故障管理时采取以下方案。首先加强对OPGW和ADSS的城区管道与架空光缆的责任落实，如果光缆问题可以避免却没有及时得到解决，则要追责相关负责人，以此来促进光缆运维的正常落实。其次通过细化光缆管理方式，促使电力通信光缆运维公司完善光缆信息系统，确保管辖范围内的光缆资料能够实时更新。最后优化光缆风险评估制度，将光缆面临的风险隐患控制在一定范围内[5]。

3.5 OTDR故障定位

OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，将其应用在光缆线路施工中能够定位光缆的故障。实际应用过程中，OTDR可以向着测量光纤入射端射入窄光脉冲，此时除了出、入射端面会出现反射光功率外，还会因为光纤内部密度问题而出现散射中心，从而在光纤内部出现瑞利散射。散射出的一部分光会沿着测量光纤进入到入射端面，此时在入射端面可以发现回波光脉冲波形，同时由于瑞利散射光功率相对较小且大面积存在，因此其反向传输光脉冲会产生小幅度连续曲线。

4 结 论

总之，电力通信光缆的故障分析非常关键，通过分析光缆可能出现的各种典型故障能够更好地做出应对处理，将光缆故障带来的危害降至最低，同时随着更多人了解光缆故障分析的重要性，我国电力通信光缆的运行也将更加顺利。