云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局 楊 俊 向舒婷 田籽林

隨著電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的廣泛使用，在運行中經(jīng)常發(fā)生通信設(shè)備故障，為確保電力通信系統(tǒng)的穩(wěn)定正常工作，在發(fā)生通信故障時，根據(jù)通信設(shè)備網(wǎng)管故障現(xiàn)象第一時間分析故障現(xiàn)象，初步分析判定故障分析故障的原因：光傳輸設(shè)備問題、通信光纜線路問題、通信電源問題、通信線纜問題等，及時安排人員對設(shè)備故障進行排查和消缺處理工作，進而保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行。

1 電力特種通信光纜的分類及主要敷設(shè)方式

電力特種通信光纜主要分為三大類：

室外非金屬光纜（GYFTZY），非金屬中心加強構(gòu)件、松套、填充式、聚乙烯護套、阻燃、層絞(SZ 絞合)式管道光纜。使用場景：10kV 電壓等級及以下輸電線路、電力管道、通信管道、電力隧道、綜合隧道中廣泛應(yīng)用。非金屬管道的技術(shù)特點：抗電磁干擾強、自身重量輕；缺點：具備同物理路由電力溝（管）內(nèi)，在運電力線纜因接頭絕緣下降而引發(fā)的電力電纜自然及爆炸，燒壞在運通信光纜；能杜絕因電力一次線路同溝內(nèi)運行對通信光纜放電，感應(yīng)電流燒毀變電站站內(nèi)在運通信設(shè)備的事故事件。在現(xiàn)運行的10kV 電力線路上敷設(shè)，不需要新建專用的通信光纜桿塔。在現(xiàn)有的電力溝（管）中敷設(shè)，不需要新開挖修建通信光纜通道，新購買直徑32的PE 材質(zhì)通信光纜保護子管，對通信光纜進行保護。

全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）：在已建成的一次輸電線路上敷設(shè)，光纜的選型為ADSS 光纜，自承式是指電力特種通信光纜依靠自身加強構(gòu)件（主要材料為芳綸紗承受ADSS 光纜的張力），能承受自身重量及外界來了的負荷，ADSS 光纜使用的全介質(zhì)材料是因為光纜長期處于高壓強電磁環(huán)境中，本體使用的材料必須能耐受強電磁場對其的影響。其工作的環(huán)境是在電力桿塔上附掛使用，必須使用緊固金具、耐張金具、懸垂金具等配套的附件將ADSS 光纜牢固的固定在輸電線路的桿塔上。特點：抗電磁干擾強、自身重量輕，但需考慮敷設(shè)運行位置與輸電線路電磁強度造成通信光纜電腐蝕的影響情況。適用的場景：敷設(shè)在220kV、110kV、35kV 電壓等級線路，變電站站內(nèi)導(dǎo)引光纜的敷設(shè)施工中不需停電。

光纖復(fù)合架空地線光纜（OPGW）：把光纖放置在輸電線路中的地線內(nèi)（安裝位置一次輸電線路桿塔頂端），用來組網(wǎng)構(gòu)成電力通信網(wǎng)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，OPGW 光纜的結(jié)構(gòu)形式兼具地線與通信雙重功能。特點：抗電磁干擾強、自重輕、抗外力破壞強。

電力通信光纜按照敷設(shè)方式分架空和入地兩大類：隨電力線路同桿、同塔、獨立通信桿塔敷設(shè)；隨電力溝同溝、同隧道、同排管、獨立排管敷設(shè)。

2 電力通信光纜故障原因

依據(jù)昆明供電局2021年的通信設(shè)備故障統(tǒng)計進行分析，全年通信設(shè)備發(fā)生缺陷共計254起。其中：光傳輸設(shè)備36起、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備11起、通信電源設(shè)備20起、交換設(shè)備2起、配線系統(tǒng)設(shè)備2起、主網(wǎng)農(nóng)網(wǎng)光纜設(shè)備153起、配網(wǎng)光纜18起、其他12起，通信光纜故障發(fā)生171起占比高達67.32%，歸納總結(jié)通信光纜運維數(shù)據(jù)，分析缺陷發(fā)生的原因，提出電力通信光纜線路故障排查方法的思路供諸位同行共勉。造成在運通信光纜故障的原因歸納起來有五種類型：小動物啃咬；外力破壞（地鐵施工項目、人防工程項目、市政三線入地景觀提升工程、電力電纜施工）；自然力破壞；電腐蝕；基建施工遺留的隱患（線路接續(xù)盒故障）。

2.1 小動物啃咬

運行中的全介質(zhì)自承式(ADSS)通信光纜和非金屬管道通信光纜，在小動物活動頻繁的區(qū)域經(jīng)常發(fā)生在運纖芯被咬斷的故障（空閑纖芯正常），通信光纜缺陷降級處理，調(diào)用備用空閑纖芯恢復(fù)在運中斷光路。

2.2 外力破壞

指任何單位和個人在電力設(shè)施周邊從事建筑、修路、敷設(shè)管道、架設(shè)管線、機械施工、射擊、爆破、開挖、開采、鉆探、堆物、植樹、焚燒及偷盜電力設(shè)施等活動，導(dǎo)致電力設(shè)施的不安全狀態(tài)，造成電力設(shè)施故障停運、損傷損壞及人員傷害等行為。外力破壞隱患：施工類、建筑類、爆破類、種植類；自然力破壞：非人類活動造成的通信光纜故障不可抗擊力：火災(zāi)、泥石流、水災(zāi)、地震、冰災(zāi)等自然災(zāi)難造成的通信光纜中斷。

2.3 電腐蝕

運行中的全介質(zhì)自承式(ADSS)通信因附掛在電力輸電線路桿塔上，其ADSS 通信光纜、金具和夾具長期運行在非常強的電磁場環(huán)境中，ADSS 光纜的外護套層產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和電流，ADSS 光纜的金具和夾具接鐵塔（地），耐張預(yù)絞絲、懸垂預(yù)絞絲、切線線夾的接口處非常容易發(fā)生放電現(xiàn)象，造成ADSS 光纜外護套表面燒傷，再加之大風季節(jié)ADSS 通信光纜發(fā)生舞動，就非常容易發(fā)生ADSS通信光纜斷纜故障。

2.4 基建施工遺留的隱患

通信光纜線路施工時，隨工驗收環(huán)節(jié)隱蔽性施工時發(fā)生的通信光纜損傷，項目部和施工方不及時進行返工，隱瞞不報蒙混過關(guān)，導(dǎo)致通信光纜設(shè)備投運后發(fā)生在運光纜斷芯、斷纜及光纖衰耗值嚴重超標故障；故障表象主要有：通信光纜線路接頭盒內(nèi)熱熔管盤放處置不正確；熔纖盤中的光纖盤留雜亂無章；光纖端面?zhèn)渲茣r光纖損傷；未穿通信光纜保護子管；直埋通信光纜未使用鋼管保護；通信光纜線路接頭盒密封不嚴導(dǎo)致進水；通信光纜表皮有嚴重磨損、打扭現(xiàn)象。

3 電力通信光纜故障排查方法

3.1 處理的原則

電力通信光纜線路發(fā)生故障后應(yīng)立即進行處理，處理原則應(yīng)遵循以下原則：先干線、后支線；先搶通、后修復(fù)；先恢復(fù)一級電路、再恢復(fù)二級電路、然后恢復(fù)三級電路；先恢復(fù)生產(chǎn)實時控制業(yè)務(wù)電路，后恢復(fù)非生產(chǎn)實時控制業(yè)務(wù)電路。發(fā)生故障造成生產(chǎn)實時控制業(yè)務(wù)中斷時應(yīng)及時匯報電力調(diào)度和通信調(diào)度，立即投入備用通道或采取迂回、轉(zhuǎn)接至運營商應(yīng)急電路等措施，盡快恢復(fù)生產(chǎn)實時控制業(yè)務(wù)。

3.2 通信光纜線路纖芯的故障測試

通信光纜中斷故障搶修工作中，首先要確定光纜線路的故障點，光纜線路故障的測試通常都是用光時域反射儀OTDR，利用光波在光纖中傳輸時的瑞利反射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射原理，進行光纖的長度、衰耗特性、故障定位等測量，通過光電的轉(zhuǎn)化而來直觀的反應(yīng)出光纖的各種技術(shù)參數(shù)。其儀表的測試準確性直接影響了故障排查的進度，只有熟練掌握使用方法、設(shè)置正確的OTDR 儀表的各項參數(shù)：

測試波長。如1550nm；測試脈寬。測試的脈寬和光纖的事件點成反比關(guān)系，脈寬越大事件點越少。如：測試光纖170km、設(shè)置脈寬10S；調(diào)整儀表測試光纖長度檔。測試的盲區(qū)跟測試距離成正比，在測量光纖故障點時應(yīng)選擇大于被測距離1.5倍的距離，有效避免光纖的鬼影現(xiàn)象發(fā)生。如：測試光纖的長度170km、儀表的長度設(shè)置250km；閾值。線路光纖熔接衰耗值0.02dB；設(shè)置光纖的折射率。如1.460；設(shè)置OTDR 儀表系統(tǒng)日期和時間；測試光纖的儲存文件名，測試時間+測試起點終點+光纜芯數(shù)+第幾芯數(shù)。如：500kV 七甸變電站至220kV 東郊變電站ADSS36芯光纜，500kVqdbdz-220kVdjbdzADSS36-01.sor 或trc。

3.3 通信光纜線路纖芯的故障定位

通信光纜的維護管理過程中必須建立準確、完整、可信的原始運維資料。對工程項目中通信光纜三級自驗要求：新建段通信光纜光纖后向波形圖；通信光纜起止點光纖順序必須一一對應(yīng)、全程衰耗值（光纖對纖測試記錄表）；光纜線路接頭盒內(nèi)熔纖盤，盤纖時內(nèi)、外照片，現(xiàn)場接頭盒余纜架照片；通信光纜線路GIS 數(shù)據(jù)（kml）；通信光纜五次測試合格記錄表單：進行到貨OTDR 測試記錄，必須三方（甲方、廠家、施工）人員到場簽字確認；運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場OTDR 測試記錄；敷設(shè)完成后OTDR 儀表測試記錄；纖芯熔接時，機房端遠程使用OTDR 監(jiān)測線路光纖熔接衰耗的測試數(shù)據(jù)；全程測試數(shù)據(jù)，使用OTDR、光源、光功率計進行測試，指標合格后記錄表單和原始數(shù)據(jù)。

通信光纜錄入系統(tǒng)：資產(chǎn)臺賬4A、通信運行管控系統(tǒng)-運行控制模塊、新建變電站所有通信設(shè)備運維清冊、物資采購合同等詳細資料；準確記錄通信光纜余留情況，記錄每個光纜線路接頭盒位置、余纜盤、特殊地段、站內(nèi)導(dǎo)引光纜、光纖配線架等處通信光纜盤留長度，以方便在計算光纜線路故障點時，盡最大可能的減少光纜長度誤差；OTDR 波形圖上的菲涅爾反射峰位置，測出光纖障礙點到測試點的距離，再根據(jù)該距離核對光纜線路的運行線路桿位明細表和光纜路徑圖，安排查找具體障礙點位置；當光纜線路無明顯的斷纜點時，應(yīng)采用打開距障礙點最近的兩側(cè)通信光纜路接線盒，在確認斷開設(shè)備兩端光口后再帶上假纖（1～2km）進行光時域反射儀測試確定纖芯故障距離；通信光纜光纖測試長度和光纜長度系數(shù)比：OPGW 光纜的系數(shù)1.08，ADSS 光纜1.05，普通光纜1.03。

有了上述這些準確完整可信的光纜線路資料，就可為通信光纜故障測量、判斷、定位和搶修工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此通信光纜的驗收環(huán)節(jié)中不能疏忽大意、掉以輕心，應(yīng)到現(xiàn)場進行圖實相符的核對與測試，建立健全通信光纜線路運維資料。

3.4 通信光纜故障處理工作人員的因素

編制完善運維工作人員的管理制度和業(yè)務(wù)指引，能保證對通信光纜線路的故障做到早發(fā)現(xiàn)、早處理、早恢復(fù)。從事通信光纜線路的運行維護人員應(yīng)具有扎實合格的從業(yè)知識和技能，具備國家從業(yè)資格證書通信光纜線務(wù)員。在進行通信光纜檢修工作過程中，嚴格遵守電網(wǎng)的各項規(guī)章制度和技術(shù)標準，認真負責、恪盡職守，避免偷奸?；?、不作為和亂作為的行為發(fā)生；打通從業(yè)人員的職業(yè)技能提升通道，提高從業(yè)人員的積極性和主人翁責任意識；編制切實可行的工作效率評價體系，落地績效考核。

技術(shù)創(chuàng)新能力是第一生產(chǎn)力，是企業(yè)提高自身競爭能力的必備能力，電網(wǎng)在作業(yè)中需要提高自身的科學(xué)觀和創(chuàng)新思維，自己開發(fā)研制、引入具有先進技術(shù)的智能機器人，重點是具有減輕現(xiàn)場作業(yè)的難點和痛點問題，想方設(shè)法有效提高人機功效，有效提高工作效率，減少現(xiàn)場安全風險及壓力；在電力通信光纜運行維護的過程中，需保證生產(chǎn)實時控制業(yè)務(wù)和信息業(yè)務(wù)的傳輸穩(wěn)定性，那就要求對通信光纜進行定期測試和巡視工作，加大對新技術(shù)、新設(shè)備研發(fā)的投資力度，提升維護工作的技術(shù)創(chuàng)新，運行維護技術(shù)人員在實際工作中不斷提高思想意識，改變陳舊思想模式，強化新技術(shù)、新裝備、新技術(shù)的引進，擺脫傳統(tǒng)的運維模式，從現(xiàn)場實際情況出發(fā)解決實際難題。

對維護人員進行技能培訓(xùn)和考核，定期講解新技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)用情況，促使通信光纜運行維護人員不斷提升技術(shù)技能，從而起到提高人員技能和工作效率；引入新的工具與新工藝。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電力通信光纜線路同步增加，運行維護的設(shè)備也在逐年遞增，目前的情況是要在人員不增加的前提下，怎樣才能讓通信光纜運維工作變得的簡單、輕松、愉快。

對于運行檢修人員應(yīng)嘗試新的材料與新的工藝。如：使用無人機技術(shù)對通信光纜線路進行巡視和故障查找功能，無人機技術(shù)在不久將會成為通信光纜運維人員的必備的重要工具和手段，其高清的航拍功能能快速幫助確定在運通信光纜的故障地理位置，避免現(xiàn)場高處作業(yè)時高墜和觸電風險，要實現(xiàn)這一目標就需要運維人員主動積極去學(xué)習新技術(shù)和新知識，企業(yè)要提前布局，進行有針對性的知識和技能培訓(xùn)，讓每一個工作人員都掌握本崗位必須和急需的技術(shù)技能，這樣才能讓員工更好的完成工作任務(wù)。

總之，通信光纜的運行維護工作涉及到人、財、物的調(diào)動和綜合利用，制定符合本部門的現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案，并根據(jù)預(yù)案內(nèi)容進行定期應(yīng)急演練，模擬在運通信光纜中斷故障時如何判斷故障點、如何恢復(fù)業(yè)務(wù)、如何組織搶修等問題；通過演練可加強通信運維人員故障搶修能力，提高搶修速度，減少故障中斷時間。從業(yè)者須要有嚴謹細致的工作作風，勤于總結(jié)和思考的工作精神，要有清晰的思路、靈活的故障處理方法，并不斷在工作實踐中積累，才能全面提高電網(wǎng)通信光纜線路質(zhì)量，保質(zhì)、保量、按時完成通信光纜線路運行維護工作，做好電網(wǎng)第二張網(wǎng)的維護服務(wù)工作，為電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)、可靠的信息高速通道。