【摘要】隨著電力系統(tǒng)光纖通信技術(shù)的發(fā)展，光纖的廣泛普及，對(duì)光纖潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)需要引起足夠的重視，目前對(duì)光纖線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的大多是基于平原地區(qū)，而高海拔環(huán)境會(huì)增加光纖發(fā)生運(yùn)行故障的概率，因此需要在評(píng)估的時(shí)候充分考慮海拔升高產(chǎn)生的影響因素。在此采用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，并結(jié)合相應(yīng)的評(píng)定等級(jí)，最終得到電力光纖的最終評(píng)估結(jié)果，為高海拔下光纖線路的評(píng)估提供了一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】光纖線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估高海拔指標(biāo)權(quán)重

光纖以其大容量、抗干擾、保密性好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為電力系統(tǒng)通信的主要方式。然而，光纖一旦出現(xiàn)故障，將引起通信業(yè)務(wù)中斷，特別是繼電保護(hù)業(yè)務(wù)中斷，可能引起電網(wǎng)事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，光纖線路的可靠性越來越受到人們的關(guān)注。在電力通信系統(tǒng)中，誘發(fā)光纖線路故障的原因很多，如雷擊、電腐蝕、外力破壞等。這方面的研究很多，例如文獻(xiàn)[1]研究了光纖線路受雷擊的影響程度。文獻(xiàn)[2]分析了光纖線路在電腐蝕作用下故障發(fā)生的機(jī)理及防預(yù)措施。然而，高海拔環(huán)境下，一方面溫差、大氣密度、日照等相對(duì)平原地區(qū)成為人們不可不考慮的影響因素；另一方面，由于海拔高度的增加，雷擊的事故率，覆冰的發(fā)生率，電腐蝕的發(fā)生都較平原地區(qū)有相對(duì)的增加，因此，在做風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，由溫度、氣壓等變化造成的影響，例如熱脹冷縮、電暈放電等因素應(yīng)相對(duì)的提高其相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重值。

本文通過分析高海拔環(huán)境下，影響光纖線路運(yùn)行的指標(biāo)因素，運(yùn)用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法對(duì)評(píng)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重確定，之后再確定數(shù)據(jù)的評(píng)定等級(jí)，將兩者結(jié)合，得到最終的綜合評(píng)定。

一、確定各指標(biāo)所占的權(quán)重

結(jié)構(gòu)熵權(quán)法是定性與定量分析相結(jié)合的指標(biāo)權(quán)重的分析方法，其具體評(píng)測(cè)的具體流程如下圖1所示。具體的分析流程可參考文獻(xiàn)[3]。最終得到指標(biāo)的權(quán)重向量W。

二、確定評(píng)定等級(jí)

在獲得各指標(biāo)的權(quán)重值之后，對(duì)具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)判其優(yōu)劣等級(jí)。此處采用四個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。評(píng)定等級(jí)V可以表示為：V=優(yōu)，良，可，差嗓瑟，對(duì)應(yīng)的評(píng)分檔位為：β= 100，80，50，20嗓瑟，當(dāng)然，分值可以根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)調(diào)整。采用事先確定好的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在輸入相應(yīng)的指標(biāo)值時(shí)，則將其賦予相應(yīng)的等級(jí)，輸入值屬于哪個(gè)等級(jí)則相應(yīng)等級(jí)的值取為1，否則為0，如此構(gòu)造等級(jí)評(píng)定矩陣（S為總指標(biāo)的個(gè)數(shù)）。

三、高海拔對(duì)指標(biāo)權(quán)重的影響

除了正常平原地區(qū)所考慮的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)自愈能力、SDH、PCM設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量、設(shè)備切換延時(shí)等等，高海拔環(huán)境所帶來的影響主要體現(xiàn)在溫度和氣壓、風(fēng)力變化上，其他的例如濕度等因素變化的影響則相對(duì)較小。

3.1溫度影響

總所周知，海拔越高，所處環(huán)境溫度越低，晝夜的溫差越大。高海拔地區(qū)的最低溫度可以達(dá)到零下30多攝氏度。光纖中的料中松套管和護(hù)套等部件在低溫條件下容易發(fā)生伸縮且造成故障。其伸縮的現(xiàn)象主要表現(xiàn)為以下幾種：（1）松套管從光纖接頭盒縮進(jìn)光纖內(nèi)，由此將光纖接頭盒內(nèi)的預(yù)留光纖拉成小彎曲或拉斷。（2）松套管從光纖伸出到接頭盒內(nèi)，由此將光纖接頭盒內(nèi)的預(yù)留光纖拉成小彎曲或頂斷。（3）光纖護(hù)套從光纖接頭盒內(nèi)縮出，使得纜芯暴露在外，失去任何保護(hù)。（4）加強(qiáng)鋼絲從光纖接頭盒縮進(jìn)光纖內(nèi)，使得光纖與接頭盒的連接強(qiáng)度大幅度降低。（5）加強(qiáng)鋼絲從光纖伸出到接頭盒內(nèi)，有時(shí)會(huì)將接頭盒內(nèi)的預(yù)留光纖頂成小彎曲或頂斷。

高海拔地區(qū)的溫度很容易小于0攝氏度，這種低溫情況下，外加濕度的增加，高海拔地區(qū)極易形成霧凇氣象，再加上適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速和風(fēng)向，就會(huì)使得光纖發(fā)生覆冰。所以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素權(quán)重的設(shè)定時(shí)，要充分海拔所帶來的溫差和覆冰影響，這與平原地區(qū)的影響程度相比要嚴(yán)重的多。

3.2氣壓影響

我們知道，ADSS光纖發(fā)生電腐蝕現(xiàn)象主要分三種，一是正常情況下的電腐蝕，即光纖在電力線輻射的電磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)，沿光纖走向產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。二是干帶電弧引起的電腐蝕，主要是由于光纖所處環(huán)境污穢，使光纖表面積存灰塵和鹽類物質(zhì)，造成弧光放電。第三種則是由于電暈放電引起的電腐蝕，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度高到一定程度的時(shí)候，光纖金具末端就會(huì)產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象。

起暈電壓意即電暈放電起始的電場(chǎng)強(qiáng)度，主要取決于大氣條件，例如空氣密度越小，起暈電壓越低，濕度越大，起暈場(chǎng)強(qiáng)越小，同時(shí)也受金具末端的形狀和粗糙度影響。由于海拔高度的增加，其大氣密度也就越低，更容易產(chǎn)生電暈放電，所以在高海拔地區(qū)對(duì)由電暈放電引起的電腐蝕情況要加重注視，在對(duì)ADSS光纖評(píng)估的時(shí)候更要注重對(duì)電腐蝕指標(biāo)權(quán)重的合理性。

當(dāng)然，高海拔環(huán)境的影響并不僅限于此，例如雷擊、日照輻射等因素在這里就不做過多的說明，但這兩個(gè)因素也是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)不得不考慮的方面之一。

四、總結(jié)

針對(duì)高海拔地區(qū)光纖運(yùn)行潛在的風(fēng)險(xiǎn)，提出了一種相對(duì)科學(xué)的評(píng)估算法，并分析了高海拔特殊環(huán)境對(duì)光纖的運(yùn)行具體影響，指明了相應(yīng)需要重視的評(píng)估指標(biāo)，對(duì)光纖線路在高海拔地區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和維護(hù)管理提供了指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]何有鈞，張春陽，方華. OPGW光纜雷擊斷股原因分析和防范措施[J].電力系統(tǒng)通，2009，30（199）：16-19

[2]李正超，王紅軍，丁玉. ADSS光纜電腐蝕機(jī)理及預(yù)防措施[J].江蘇電機(jī)工程. 2005，24（3）：37-38

[3]程啟月.評(píng)測(cè)指標(biāo)權(quán)重確定的結(jié)構(gòu)熵權(quán)法[J] .系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2010，30（7）：1225-1228

[4]冀晉川，高義斌. OPGW覆冰斷線原因分析[J].華北電力技術(shù)，2008（7）：15-17