電力通信光纜常見的故障及處理

電力通信光纜常見的故障及處理摘要：文章就電力通訊光纜中常見的故障做了分析，并提出進(jìn)行應(yīng)急處理的方法。關(guān)鍵詞：電力通訊光纜故障處理方法Abstract:Thepaperanalysespowercommunicationopticalcableincommonfault,andputsforwardthewayofdealingwithemergencies.KeyWords:electricpowercommunication,opticalcablefault,handlingmethods刖言電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中的光纖通信技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，不僅應(yīng)用于通信的主干網(wǎng)絡(luò)，還應(yīng)用于電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行業(yè)務(wù)的監(jiān)測與控制。隨著通信網(wǎng)絡(luò)光纖化趨勢進(jìn)程的加速，我國電力系統(tǒng)通信網(wǎng)勢必完成從主干線到接入網(wǎng)向光纖化過渡的進(jìn)程。光纜概述1.1光纖光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。光導(dǎo)纖維由前香港中文大學(xué)校長高錕發(fā)明。微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。在日常生活中，由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。1.2光纜光纜主要是由光導(dǎo)纖維（細(xì)如頭發(fā)的玻璃絲）和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成，光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價值。光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套，有的還包覆外護(hù)層，用以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路。艮化由光纖（光傳輸載體）經(jīng)過一定的工藝而形成的線纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì)，它有以下幾個優(yōu)點:（1） 頻帶較寬。（2） 電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐?，由于光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號,因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。當(dāng)然，抽頭困難是它固有的難題，因為割開的光纜需要再生和重發(fā)信號。（3） 衰減較小?？梢哉f在較長距離和范圍內(nèi)信號是一個常數(shù)。（4） 中繼器的間隔較大,因此可以減少整個通道中繼器的數(shù)目，可降低成本。根據(jù)貝爾實驗室的測試,當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率為420Mbps且距離為119公里無中繼器時，其誤碼率為10—8,可見其傳輸質(zhì)量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個中繼器。二、光纜的連接與檢測2.1光纜的連接光纜的連接方法主要有永久性連接、應(yīng)急連接、活動連接等三種。（1） 永久性光纖連接（又叫熱熔）：這種連接是用放電的方法將連根光纖的連接點熔化并連接在一起。一般用在長途接續(xù)、永久或半永久固定連接。其主要特點是連接衰減在所有的連接方法中最低，典型值為0.01?0.03dB/點。但連接時，需要專用設(shè)備（熔接機）和專業(yè)人員進(jìn)行操作，而且連接點也需要專用容器保護(hù)起來。（2） 應(yīng)急連接（又叫）冷熔應(yīng)急連接主要是用機械和化學(xué)的方法，將兩根光纖固定并粘接在一起。這種方法的主要特點是連接迅速可靠，連接典型衰減為0.1?0.3dB/點。但連接點長期使用會不穩(wěn)定，衰減也會大幅度增加，所以只能短時間內(nèi)應(yīng)急用。（3） 活動連接活動連接是利用各種光纖連接器件（插頭和插座），將站點與站點或站點與光纜連接起來的一種方法。這種方法靈活、簡單、方便、可靠，多用在建筑物內(nèi)的計算機網(wǎng)絡(luò)布線中。其典型衰減為1dB/接頭。光纖檢測的主要目的是保證系統(tǒng)連接的質(zhì)量，減少故障因素以及故障時找出光纖的故障點。檢測方法很多，主要分為人工簡易測量和精密儀器測量。人工簡易測量這種方法一般用于快速檢測光纖的通斷和施工時用來分辨所做的光纖。它是用一個簡易光源（紅光儀表）從光纖的一端打入可見光，從另一端觀察哪一根發(fā)光來實現(xiàn)。這種方法雖然簡便，但它不能定量測量光纖的衰減和光纖的斷點。精密儀器測量使用光功率計或光時域反射圖示儀（OTDR）對光纖進(jìn)行定量測量，可測出光纖的衰減和接頭的衰減，甚至可測出光纖的斷點位置。這種測量可用來定量分析光纖網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的原因和對光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進(jìn)行評價。三、光纜線路故障常見原因由于外界因素或光纖自身等原因造成的光纜線路阻斷影響通信業(yè)務(wù)的稱為光纜線路故障。根據(jù)故障光纜光纖阻斷情況，可將故障類型分為光纜全斷、部分束管中斷、單束管中的部分光纖中斷三種。引起光纜線路故障的原因大致可以分為四類：外力因素、自然災(zāi)害、光纜自身缺陷及人為因素。3.1外力因素引發(fā)的線路故障外力挖掘：處理挖機施工挖斷的故障，管道光纜因打開故障點附近人手井查看光纜是否在人手井內(nèi)受損，并雙向測試中斷光纜。車輛掛斷：處理車掛故障時，應(yīng)首先對故障點光纜進(jìn)行雙方向測試，確認(rèn)光纜阻斷處數(shù)，然后再有針對性地處理。（3）槍擊：這類故障一般不會使所有光纖中斷，而是部分光纜部位或光纖損壞，但這類故障查找起來比較困難。3.2自然災(zāi)害原因造成的線路故障鼠咬與鳥啄、火災(zāi)、洪水、大風(fēng)、冰凌、雷擊、電擊等原因造成線路故障。3.3光纖自身原因造成的線路故障（1）自然斷纖：由于光纖是由玻璃、塑料纖維拉制而成，比較脆弱，隨著時間的推移會產(chǎn)生靜態(tài)疲勞，光纖逐漸老化導(dǎo)致自然斷纖?；蛘呤墙宇^盒進(jìn)水，導(dǎo)致光纖損耗增大，甚至發(fā)生斷纖。（2）環(huán)境溫度的影響：溫度過低會導(dǎo)致接頭盒內(nèi)進(jìn)水結(jié)冰，光纜護(hù)套縱向收縮，對光纖施加壓力產(chǎn)生微彎使衰減增大或光纖中斷。溫度過高，又容易使光纜護(hù)套及其他保護(hù)材料損壞影響光纖特性。3.4人為因素引發(fā)的線路故障（1） 工障：技術(shù)人員在維修、安裝和其他活動中引起的人為故障。例如，在光纖接續(xù)時，光纖被劃傷、光纖彎曲半徑太??；在割接光纜時錯誤地切斷正在運行的光纜;光纖接續(xù)時接續(xù)不牢、接頭盒封裝時加強芯固定不緊等造成的斷纖。（2） 偷盜：犯罪分子盜割、鋸斷光纜，造成光纜阻斷。（3） 破壞：人為蓄意破壞，造成光纜阻斷。以上是光纜線路中斷的幾種原因,因此在發(fā)生故障時，可根據(jù)上述現(xiàn)象逐個進(jìn)行排查判斷。光纜線路故障排查與處理以優(yōu)先代通在用系統(tǒng)為目的，以壓縮故障歷時為根本，不分白天黑夜、不分天氣好壞、不分維護(hù)界限，用最快的方法臨時搶通在用傳輸系統(tǒng)。先搶通，后修復(fù)；先核心，后邊緣；先本端，后對端；先網(wǎng)內(nèi)，后網(wǎng)外，分故障等級進(jìn)行處理。當(dāng)兩個以上的故障同時發(fā)生時，對重大故障予以優(yōu)先處理。線路障礙未排除之前，查修不得中止。4.1熟悉設(shè)備運行情況：作為一名的通訊線路維護(hù)人員，首先要熟悉本專業(yè)的全部線路掛接在什么電力線路上、電壓等級（如220KV、66KV、10KV）是多少、線路名稱、及通訊桿路上等。要熟悉一次光纜系統(tǒng)圖、線路的每一空檔距、每個站間每條光纜經(jīng)過的道路，哪一段是地埋線路，地埋線路的人井準(zhǔn)確位置、個數(shù)，光纜所埋經(jīng)的位置，距道路中心點的距離等等。對于所轄的線路各個環(huán)路，支路要熟悉，各個環(huán)路，支路交叉以及同桿、同管道所運行的光纜條數(shù)、每條光纜的用途和芯數(shù)，有幾條光纜架設(shè)在同一個路由線路上都要了如指掌。同時還要對通訊系統(tǒng)要熟悉哪個光纖環(huán)路、單路上運行的什么樣的業(yè)務(wù)設(shè)備、電路如ATM、DWDM、SDH-622M、還是150M的設(shè)備。這樣才能在日常的運行維護(hù)中環(huán)路是否中斷對故障點的判斷做到準(zhǔn)確無誤，但這只能在故障出現(xiàn)時起到初步的判斷，確定故障點還需測試和巡檢線路。當(dāng)發(fā)生光纜線路故障時，在接到省調(diào)或市調(diào)的通知，首先初步詢問故障線路所帶業(yè)務(wù)的運行情況，當(dāng)?shù)弥_實為光纜中斷的情況下，應(yīng)立即行動，迅速地召集搶修人員和車輛到達(dá)單位，進(jìn)行分工，按搶修預(yù)案中哪條光纜線路，需要準(zhǔn)備何種材料的光纜；同時組織搶修人員攜帶儀器、儀表、及此段光纜的線路桿塔資料，到相應(yīng)的站點進(jìn)行測試，按測試的故障點距離查線路桿塔資料計算出大約的線路斷點。如果站間距離近，可直接巡查線路，到遠(yuǎn)端站再進(jìn)行測試。4.2巧用判斷方法處理故障：在發(fā)生故障時首先要判斷是哪兩個站間的故障，它們間光纜所掛線路有沒有其它通信環(huán)網(wǎng)的光纜與其同桿塔架設(shè),如有是否中斷、同時判斷故障光纜所傳輸?shù)钠渌鼧I(yè)務(wù)是否中斷，這樣經(jīng)過排查,就可以判斷出是否是光纜的故障。在發(fā)生火災(zāi)或電弧燒斷光纜時，由于故障點光纜外皮被破壞點很小，有時在線路底下都很難看到。這樣就需要搶修人員細(xì)致耐心的查看光纜外皮及地面是否有燒焦的跡象，必要時登桿塔檢查。如光纜在野外被盜竊或破壞時，由于破壞點很小，也會很難查找，檢修人員需要根據(jù)測試范圍逐級登桿檢查。如尾纖連接器發(fā)生故障要通過測試可分段排查，方可確認(rèn)故障點，但是測試尾纖時，切記要拆一芯測一芯，測試后及時恢復(fù)，再進(jìn)行下一芯的測試，否則因為疏忽，會在測試過后將收發(fā)接反，造成不必要的麻煩。當(dāng)運行車輛將線路撞斷時，雖然故障點很明顯，但是由于運輸車輛的車速很快，造成光纜線路中斷的破壞力就也很大，因此表面上看是一段光纜被刮斷，但是鋼絞線承絞式光纜（GYSTA型）與它相鄰較近的轉(zhuǎn)角桿塔處也會被拉傷或拉斷。同時，在接近盤留的余留光纜會打死結(jié)（緊溝）。4.3案例分析案例一：2008年9月7日長吉光纜距長一變26KM處被車撞斷，當(dāng)搶修人員到達(dá)現(xiàn)場并近段巡察，對光纜進(jìn)行熔接。在熔接前對兩個方向的光纖各抽測兩芯，確認(rèn)沒有中斷后開始熔接。接續(xù)完成后，報告省調(diào)，調(diào)度回復(fù)業(yè)務(wù)沒有恢復(fù)，將接頭打開兩個方向進(jìn)行測試，有少部分的光纖衰減大且還有12芯中斷的，經(jīng)檢查兩側(cè)各有一處余留線打死結(jié)，其中一側(cè)距斷點80M，但表面很不明顯，切斷重新接續(xù)后測試該方向正常。同時在另一端經(jīng)檢查，距該故障點890M的余留線被拉出桿外30米遠(yuǎn)，打了兩個死結(jié)，拆下后，光纜外護(hù)套已壞，但經(jīng)檢修人員上桿輕輕地將此結(jié)打開后線路恢復(fù)正常。該點光纜內(nèi)部纖芯沒有斷。分析造成搶修時間延長原因，沒有及時發(fā)現(xiàn)其它兩個故障點，另外在熔接前對兩端線路測試不正確（應(yīng)該每一個縮管抽查一芯）.同時為了搶時間沒有對遠(yuǎn)處的光纜接頭盤留線進(jìn)行檢查等原因.今后發(fā)生類似事故一定要全面檢查.案例二：2010年6月7日6時30分通調(diào)通知長春一次變電站（以下簡稱長一變）至浦東變電站（以下簡稱浦東變）收無光。此段光纜環(huán)網(wǎng)構(gòu)成是由長一變至金川變電站（以下簡稱金川變）至浦東變，因為長一變至金川變的ADSS光纜線路架設(shè)在66千伏桿塔上，斷線的幾率較低，而金川變至浦東變采用的是GYSTA型直埋光纜，經(jīng)搶修人員研究此段故障率較高。經(jīng)過測試金川變至浦東變光纜距金川變560米斷線，按距離巡線發(fā)現(xiàn)故障點，因挖掘機施工人員不看清標(biāo)石野蠻施工將光纜挖斷，搶修人員迅速開始搶修，光纜熔接后發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)沒有恢復(fù)，到金川變重新測試后發(fā)現(xiàn)斷點幾乎還在560米左右，搶修人員打開接頭盒用光時域反射儀進(jìn)行兩端測試，測試發(fā)現(xiàn)兩端四五米都有斷點，然后搶修人員將光纜縱向拋開發(fā)現(xiàn)纖芯被光纜內(nèi)部加強芯（鋼線）不同程度的隔斷，經(jīng)搶修人員改變搶修方法業(yè)務(wù)迅速恢復(fù)。分析造成搶修時間延長原因，因急于搶修，沒有在故障點進(jìn)行抽檢纖芯，以后類似光纜，要在斷點兩側(cè)斷掉5米光纜，然后抽檢無問題在熔接光纜。五、處理光纜故障注意事項5.1光纜接續(xù)芯線的匹配在處理光纜故障時應(yīng)注意的是，由于原線路光纜與搶修時所使用的光纜不是同一廠家產(chǎn)品，有可能不是相同芯數(shù)的，如原來是8芯、12芯、24芯、36芯，而搶修所使用的光纜可能是4芯、6芯、8芯、12芯、24芯的。5.2光纜接續(xù)色譜的搭配處理光纜首先要核實原光纜色譜，如原有光纜的接續(xù)盒（被去掉）應(yīng)打開進(jìn)行檢查核實，原來接續(xù)的順序若有接錯的應(yīng)按原接錯的纖芯進(jìn)行接續(xù)。防止在接續(xù)完成后造成兩端光纜纖序錯位造成信號不通。造成該原因是由于原施工人員將部分光纜纖芯接錯位，但兩個終端沒有錯位造成。因此要根據(jù)實際情況接續(xù)，使光纜熔接后業(yè)務(wù)恢復(fù)正常。5.3處理光纜接續(xù)技術(shù)工藝在處理光纜接頭時，光纜的扒接長度要足夠1-1.5米長，因為這樣的長度在熔后，很容易在盒內(nèi)盤放、固定，加強芯（鋼絲）要留足夠長并固定好以防光纜在盒內(nèi)扭動。在處理接頭盒時，要將接頭盒內(nèi)零部件放好，以便在接續(xù)完成后上盒時固定光纜的部分拆扔而造成的麻煩，使光纜在封裝后留下缺陷。在熔接前，將每根光纜反復(fù)用酒精棉擦凈，以免有油膏帶入切割刀的V型槽、使切割刀切割光纖角度不好，油膏進(jìn)入熔接機的V型槽會導(dǎo)致V型槽粘有灰塵，使熔接機兩側(cè)光纖軸芯角度太大使得熔接機電極驅(qū)動超長，不能正常熔接光纖。熔接機的上蓋一定要輕放。違反使用方法會使上端的反射鏡變形，使得光纖校正過程不準(zhǔn)確，降低熔接質(zhì)量。另外，熔接機的電極、反射鏡、V型槽都要經(jīng)常清潔，要用干燥的棉花擦拭反射鏡。V型槽和電極要用干燥的氣囊經(jīng)常吹去灰塵。不要用酒精擦拭電極、反射鏡，因為酒精會對其造成腐蝕。認(rèn)真做好故障查修記錄。故障排除后，線路維護(hù)部門應(yīng)按照相關(guān)