黃顯洋
(重慶廣匯供電服務有限責任公司信息通信分公司,重慶 400000)
電力通訊電纜是現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的一個關鍵環(huán)節(jié),它是電網(wǎng)調度、運行和管理信息化的基礎,是保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行的關鍵設備。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、加強鋼絲、外護套,有些還包括外護層(圖1)。此外,還可以根據(jù)實際情況添加防水層、緩沖層、絕緣金屬導線等部件,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)中應用光纜,同時兼顧各種復合電纜和專用電纜,以達到信息化、自動化、互動化的目的[1]。
圖1 電力通信光纜
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行,因此在埋設、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、泥石流、冰凍、大風、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,從而使電纜的結構發(fā)生改變,從而給人們的生產、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,嚴重時會對通訊設備造成危害[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,必須嚴格遵守工程技術規(guī)范和質量驗收規(guī)范。然而,在鋪設通信光纜的過程中,由于某些施工單位對工程質量的要求不高,不能嚴格執(zhí)行國家規(guī)定,導致了電纜線路的質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量(圖3),再加上施工人員素質參差不齊,相關部門監(jiān)管不力,以及通信電纜的安裝和維修工作的復雜性,導致電纜線路出現(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工作人員,在新經(jīng)濟條件下,必須強化責任與使命感,嚴格遵守各項規(guī)章制度,明確線路維護任務、目的與方法,熟悉線路及設備情況,及時發(fā)現(xiàn)問題,并正確處理,努力提高通信光纜線路運維質量,確保電力通信光纜線路的暢通。然而,在實際巡檢中,因巡檢程序不完善,造成部分值班維護人員在巡視線路時,僅注重對路段進行巡視,而在行走區(qū)域內,常常會發(fā)生光纜暴露、電線被腐蝕、光纜外保護層脫落、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。
2.2.1 完善通信光纜維護相關管理體系
電力企業(yè)要始終圍繞光纜線路維護管理特點,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,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)計分析等模塊組成,構建新型的光纜線路信息與運維一體化平臺。智能化的光纜線路維護管理系統(tǒng),為通信線路維護管理等提供技術支撐平臺,為線路信息更新的及時性、真實性、便捷性提供信息化手段,為光纜線路優(yōu)化、整改提供準確可靠的數(shù)據(jù)保障與科學決策依據(jù),借助通信線路維護管理系統(tǒng)平臺不斷完善光纜線路維護管理體系。具體到實際行動,就是相關部門應該加強對相關技術操作人員的管理,嚴格要求操作人員在維修過程中,嚴格遵守專業(yè)標準,認真負責。并制定嚴格的獎懲機制,提高員工的工作積極性和責任意識,嚴格落實責任制,各項工作必須安排具體負責人,由負責人直接負責,從而提升電力通信光纜線路運維管理質量及效率[3]。
2.2.2 充分引進運用新技術新工藝
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,電纜線設備的數(shù)量不斷增加,為適應不斷增加的容量和用戶對通信質量的要求,電力公司對電纜的安裝和維修質量提出了新的要求。為此,為了適應新形勢的發(fā)展要求,電力企業(yè)必須要充分引進和運用新技術新工藝(圖4),畢竟科技是第一生產力。尤其是新型的導航系統(tǒng),可以輔助技術人員進行維修,并且具有良好的導航功能,可以幫助技術人員迅速定位各個線路的位置。另外,在管道中鋪設光纜時,必須保證電纜的接地線,并在電纜的導入和引出部位安裝導引裝置,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,要加強對維修設備的投入,提高維修人員的技術水平,保證電纜的正常使用和數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量。因此,保證電力通信光纜的維修工作的科學化是十分必要的[4]。
圖4 電纜的安裝和維修質量流程
光纜線路的技術維護內容包括光纜布線、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,廣電部門應首先測繪光纜布線圖,標出每條光纜的結構、芯數(shù)、布線方向、連接點、長度、光纜預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,需對光源和光強指示器的光纖芯總損耗進行測試,驗證光纖芯數(shù),及時粘貼標簽。每個內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。
電力通信光纜線路故障一般可以歸結為兩種:①光纜本身出現(xiàn)損傷導致通信出現(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致通信受到嚴重影響,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,輕則導致衰耗增大,重則直接導致通信中斷。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,進而引起通信中斷[5]。
實際上當電力通信光纜發(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的難度比較高,因為電力通信光纜線路一般都按照電力線路的走向來架設,點多面廣。因此,在維護管理工作中快速定位故障點成為關鍵點。
一般情況下,在電力通訊電纜線路出現(xiàn)故障時,調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備到故障區(qū)域進行確認。
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 對故障點進行了檢測,并對其進行了初步的定位。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中形成的資料進行比對,以故障點最近的一個接頭(站點),通過L=mcl(1-d)這個公式計算接頭至故障點的長度,其中L 為接頭至故障點長度,mcl 為光纖長度,mcd 由光纜生產廠家提供。
當計算出故障點的初步位置,線務人員根據(jù)竣工圖紙沿線巡查確定故障點的準確位置,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行修復。
針對一般意義上的故障來說,當找到故障點后,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,上報調度中心后,由專業(yè)的維修人員進行修復。修復完成必須進行光衰檢測,以確保故障排除。這其中有一個非常關鍵的步驟即光纜測試,不僅在故障檢修當中,實際日常維護中也需要進行光纜測試。在維護管理中光纜測試是確定光纜線路質量的關鍵。在巡檢過程中一般按照半年一次針對光纜線路進行測試,測試方法同上利用OTDR 設備測試衰耗,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,就需要進一步觀察、分析,提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。
綜上所述,電力通信光纜線路的運行維護管理非常重要,這關系著電力生產業(yè)務的安全可靠展開。在維護管理中應秉持預防為主,防治結合的理念,通過定期或不定期的隨機巡檢和光纜線路測試,確定線路運行情況,提早發(fā)現(xiàn)故障影響,若確實發(fā)生故障,則需要快速找到故障點,分析故障原因,落實檢修方案,從而快速高效地完成故障檢修。本文對此進行了簡單探析,可能存在不足,但希望能夠與業(yè)內人士共同探討,以期提高電力通信光纜線路運行維護管理水平。