輸電線路光纜故障問題與解決方法

李中華+龐琳+胡恒瑞+許洪光

摘要

由于光纜具備高傳輸速率、抗干擾性能好、電能損耗低等優(yōu)勢，因此被廣泛的應用于輸電線路中。但當光纜出現(xiàn)斷點和纖芯故障時，無法對光纜故障位置進行精確定位，運維人員需要根據(jù)測試數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場排查，致使浪費大量時間，使故障中斷時間大大延長，不利于輸電線路功能的發(fā)揮。本文通過對輸電線路光纖故障的類型及產(chǎn)生原因進行分析，研制一種通過輸入0TDR測試數(shù)據(jù)來對故障位置進行精準定位的信息查詢系統(tǒng)，以此確保故障中斷時間大大縮短，減輕巡視人員的勞動強度，提高輸電線路的運維效率。

【關鍵詞】輸電線路 光纜 故障 運維效率

近些年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，使我國對電能資源的需求越來越大，為了滿足國家電能供應要求，電力企業(yè)在電網(wǎng)建設中不遺余力的投入，特別是光纜在輸電線路中的應用，使輸電線路的傳輸速度大大提升，極大降低了電能在輸送過程中的損耗。但是，一旦輸電線路光纜出現(xiàn)故障，就會嚴重影響輸電線路的正常功能，再加上光纜故障位置難以進行精確定位、光纜接頭合位置不準確、TMS系統(tǒng)光纜與PMS系統(tǒng)的一次線路數(shù)據(jù)存在較大差異等原因，致使巡視人員只能根據(jù)測試數(shù)據(jù)對現(xiàn)場故障位置進行排查，從而大大延長了故障中斷時間，加大了巡視人員的勞動強度。因此，如何提高輸電線路光纜出現(xiàn)故障后的運維效率，己經(jīng)成為急需解決的問題。

1輸電線路光纖故障類型與原因分析

1.1光纜斷纖故障

光纜斷纖故障是輸電線路中的常見故障之一，其產(chǎn)生原因是由于光纜受到外力因素和環(huán)境影響，或是光纜存在接觸不良、敷設和接續(xù)過程中對光纜造成損傷等原因，使光纜內(nèi)部纖芯出現(xiàn)斷裂，進而造成斷纖故障。

1.2光纜損耗故障

光纜損耗故障也是輸電線路較常出現(xiàn)的故障之一，其產(chǎn)生原因可能是在對光纜進行接續(xù)與敷設時，沒有對光纜進行保護，進而使光纖造成損傷。還有可能是活動連接器未到位引起的，或者是光纜在長時間使用過程中性能下降、受到側壓力影響、老化等原因的影響而造成光纜損耗故障。

2光時域反射儀（0TDR）測試原理分析

隨著TMS系統(tǒng)在輸電線路中的應用不斷深入，工作人員在對輸電線路光纜進行敷設時，需要將TMS系統(tǒng)光纜和PMS系統(tǒng)進行一次性的線路關聯(lián)，但是由于在光纜接頭盒安裝時，不能對接頭盒位置和信息進行明確，致使TMS系統(tǒng)和PMS系統(tǒng)中一次線路數(shù)據(jù)出現(xiàn)很大差異，使光纜故障位置難以被準確定位，進而使巡檢人員只能通過測試數(shù)據(jù)來進行逐一排查，不僅增加了巡檢人員的勞動強度，也使輸電線路的故障時間大大增加。因此，本文研制出一種通過OTDR測試數(shù)據(jù)輸入就能精確找到故障點的信息查詢系統(tǒng)，它是利用光時域反射儀器（OTDR）來完成對光纜故障位置的測試的，該儀器的工作原理是通過發(fā)射激光探測脈沖，對光纜進行檢測，該脈沖會在傳輸過程中形成分散信號，此時OTDR會對探測返回后的分散信號進行抽樣收集，并通過信息查詢系統(tǒng)對所收集到的信號進行量化處理，然后在顯示器中以平面幾何的形式來呈現(xiàn)出散射曲線圖形，當曲線圖形中出現(xiàn)劇烈變化時，代表這個位置存在光纖故障。此時，只需將示波器中的游標放在劇烈變化曲線的末端位置，就能準確測定出光纖故障點和測試端之間的距離。

3提高輸電線路光纜運維效率的相關措施

3.1正確使用測試儀器

在對輸電線路光纜故障位置進行測試時，只有正確使用測試儀器，才能保證測試結果的準確性，因此，運維人員需要對測試波長、光纖折射率等基本參數(shù)進行設置。并確保測試范圍檔通夠接近且大于被測距離。通常來講，測試范圍檔大于被測光纜長度1.25倍左右為宜。在OTDR儀器使用過程中，應充分應用放大功能，使光標能夠被精確的設置在對應的拐點位置，由于測試條件與測儀器在條件上存在一定的差異，因此需要對測試分辨率進行提高，確保測試曲線能夠精確反應光纜的故障情況。

3.2做好資料的收集、整理與核對工作

完整、準確的資料能夠為故障定位及測量工作提供可靠依據(jù)。因此，在進行測試過程中，一定要對資料收集、整理與核對工作進行重視，并確保被測線路的資料能夠客觀、真實、準確、完整。在對輸電線路進行測試時，應明確記錄測試端與各個接頭處的光纜長度，并對光纜的中斷段總衰值進行記錄，另外還要對儀器的規(guī)格型號及折射率等參數(shù)設定值、光纜余留長度、具有特殊要求的地段、各個接頭井、終端盒及接頭盒等所有數(shù)據(jù)進行全面的記錄、整理與核對。

3.3掌握正確的換算方法

在輸電線路光纜故障位置測定時，運維人員必須掌握正確的換算方法，以此計算出光纜的皮長及故障位置與測試端之間的距離。光纜皮長是通過纖長進行換算的，其換算公式為：S=（L1-L2）（1+D），在換算公式中字母S即代表光纜的皮長，而L1和L2分別代表光纜故障位置與測試端之間的相對距離所存在的光纖長度及接頭盒中單側光纖的盤留長度，字母D代表被測試光纜的絞合率，絞合率的值根據(jù)光纜自身結構的不同而有所差異，此值一般由廠家提供。光纜故障位置和測試端之間的距離換算公式為Lo=Lc±S，其中L0即代表所求距離，Lc則代表光纜鄰近接頭所盤余出的光纜皮長長度，而可以依據(jù)光纜布放端別來進行選擇，字母S代表光纜實際皮長。

3.4確保測試條件一致

在對光纜進行測試過程中，一定要確保所選用的測試儀器在規(guī)格、型號、使用方式及具體參數(shù)的設置等方面要一致化，以此才能確保測試結果具有可比性。

4結語

總而言之，通過對OTDR參數(shù)的正確設置，并選擇合理的測試范圍檔，充分使用OTDR儀器的放大功能，并在測試過程中做好原始資料的收集、整理與核對工作，掌握正確的換算方法，以此換算出光纜的皮長、光纜故障位置和測試端之間的距離。在對輸電線路光纜進行測試過程中，還要確保測試儀器的型號、參數(shù)設置及使用方式等盡量做到一致性，確保測試結果能夠具備可比性，使光纜中斷時間得以有效縮短，實現(xiàn)PMS系統(tǒng)與TMS系統(tǒng)光纜線路基礎數(shù)據(jù)的一致性，降低運維人員的勞動強度，以此提高輸電線路通信系統(tǒng)的運維效率。

參考文獻

[1]王好作，劉瑞淼.基于智能網(wǎng)管的光纜故障定位與智能關聯(lián)分析方法研究與實踐[J].電信技術，2015（08）：72-76.

[2]梁芝賢，白開峰，楊儲華，謝亮，唐萬理.電子標簽在光纜運維中的應用[J].電力信息與通信技術，2017（02）：19-22.

[3]梁芝賢，惠福莉.光纜線路集中監(jiān)控系統(tǒng)及其應用[J].大眾用電，2014（06）：28-29.endprint