Ｓｈｅｂｅｉｇｕａｎｌｉ ｙｕ Ｇａｌｚａ。 鱼里里量坚兰Ｉ ＯＰＧＷ光缆常见故障及运行维护研究 赵翔 （金华电业局，浙江金华３２１０１７） 摘要：介绍了ＯＰＧＷ光缆常见的故障类型和故障原因，并从运行管理模式、运行与维护的分界点、日常运行维护的内容、检修抢修 方案等多个方面对ＯＰＧＷ光缆的运行维护进行了研究。 关键词：ＯＰＧＷ光缆；故障；运行维护 Ｏ 引言 电力通信系统是电网安全稳定运行的三大支柱之一，其承 光缆外层单丝熔化损伤，由于外力如风造成的光缆振动及高 压输电线路所具有电流效应，最终将导致受损的光缆光纤断 载的信息如电网调度、电力通信、线路保护、安全自动控制等都 直接关系到电网的安全。全力保障电力通信网的安全稳定运行 是确保电力通信准确、可靠、及时、实时的必要条件，因此，较高 的准确性、实时性、可靠性和耐“冲击”能力就成为电力通信网 络所必须具备的特性。复用型光纤复合架空地线（ＯＰＧＷ）光缆 是一种集架空地线和通信线功能于一体的电力特种光缆，它既 是输电线路防雷保护的避雷线，又是传输信息的电力通信线； 它不需要单杆塔、不占线路走廊，节约了投资，提高了线路 走廊的利用效率，具有可靠性和安全度高、使用寿命长等诸多 优点，故在电力系统中得到了越来越广泛的应用。 １ ＯＰＧＷ光缆常见故障分析 ＯＰＧＷ光缆的运行条件是比较恶劣的，其随输电线路同时 架设，长度从几千米到上千千米不等，沿途地形地貌、气象条件、 环境因素会较复杂。外界因素所引起的长时间光缆振动、覆冰、 舞动等现象都会致使光缆产生疲劳，影响到光纤的传输性能甚 至导致故障；此外，雷击引起光缆断股、短路电流引起光缆温升 等对ＯＰＧＷ光缆的安全稳定运行都有严重威胁。 １．１ 覆冰导致ＯＰＧＷ光缆故障 线路覆冰在电力系统中一直以来都是一个难以解决的问 题，我国各类输电线路冰害事故已发生过上千次，与输电线路 同塔架设的ＯＰＧＷ光缆也必然面临同样的问题。相比较而言， ＯＰＧＷ光缆比输电导线更脆弱，而光信号在光纤中的传输要求 也比电能在输电导线中的传输更加严格；一旦光缆断缆，修复 就非常困难，一般做法都是整段换掉；ＯＰＧＷ光缆长时间受力 会造成内部光纤断股，影响光信号的传输质量，但光缆外表又 是完好的，这就非常具有隐蔽性。所以，覆冰问题对ＯＰＧＷ光 缆影响巨大，极易造成故障。以２００８年雪灾为例，在这次大范 围灾害性冰雪天气中，全国许多地区电网的ＯＰＧＷ光缆受到 严重损伤，给受灾地区的电力供应带来严重影响。而长时间、高 强度的冰雪天气也大大阻碍了ＯＰＧＷ光缆的抢修工作。据事后 不完全的资料统计，共有近４０个地市的５００多个县，近３０ ０００ 用户的用电受到影响；多个省电力公司的电力通信网ＯＰＧＷ光 缆遭到不同程度的破坏，如浙江５００ ｋＶ故障ＯＰＧＷ光缆总长 约１８０ｋｍ，江西１１０ｋＶ及以下约有４００ｋｍＯＰＧＷ光缆发生故 障，国网跨区５００ｋＶ故障ＯＰＧＷ光缆约有１５０ｋｍ。 １．２雷击导致ＯＰＧＷ光缆故障 雷击造成ＯＰＧＷ光缆断股是ＯＰＧＷ光缆故障的主要原因 之一，特别是在某些多雷地区，雷击造成ＯＰＧＷ光缆断股故障 时有发生。当ＯＰＧＷ光缆遭受雷击时，能量较大的雷电会使 股。从目前ＯＰＧＷ光缆断股统计情况来看，大部分断股都是由 雷击引起的。在ＯＰＧＷ光缆断股后，即使不影响其光通信、光保 护性能，也会使其机械强度和电气性能大幅降低，若不及时发现 予以修复或更换，继续长时间运行必将对输电线路安全产生危 害，同时对电力系统通信、保护的可靠性造成威胁…。 １．３外力破坏导致ＯＰＧＷ光缆故障 一些不可预知的外力，如偷盗、运输车辆碰刮、强台风、猎、 石场炸石等因素也会造成ＯＰＧＷ光缆断股，并最终形成故障。 ２ ＯＰＧＷ光缆的运行维护 ２．１运行管理模式 ＯＰＧＷ光缆是与高压输电线路同塔架设的，它不仅传输通 信信号，还同时传输控制信号和继保信号。因此，ＯＰＧＷ光缆的 运行管理涉及输电线路、电力通信、电力自动化、电力调度及继 电保护５个不同的专业。对于输电线路专业来说，必须保证 ＯＰＧＷ光缆的电气、机械特性符合要求。在这方面，输电线路部 门已有非常成熟和完善的管理模式，ＯＰＧＷ光缆的线路运行管 理可以完全套用。而电力通信、电力自动化、电力调度及继电保 护４个专业主要是使用ＯＰＧＷ光缆作为其传输介质，它们必 须要在光缆两侧保证信号的正常传输运行，故需对ＯＰＧＷ光 缆内光纤传输衰减、终端活接头衰减、光纤接头衰减和ＯＰＧＷ 光缆色散等指标进行监控。由于电力通信部门的运行管理模式 同样很成熟和完善，因此上述４个光通信指标可以由电力通信 部门进行监控的实际操作 ］。综上所述，ＯＰＧＷ光缆的运行管 理模式应该是输电线路专业与电力通信专业管理模式相结合， 由这２个部门共同来负责ＯＰＧＷ光缆的运行维护。 ２．２运行与维护的分界点 在ＯＰＧＷ光缆所组成的通信网络中，都是在变电站构架 处通过构架终端接线盒将ＯＰＧＷ光缆连接至非金属引入光 缆，从而进入通信机房的。因此，将运行管理与维护的分界点设 置在ＯＰＧＷ光缆构架终端接线盒是比较合适的。一般来说，分 界点向站端侧的引入光缆、尾纤（活动连接器）、通信机房终端 接头盒、线路中所有的室外光缆接头盒、光配线架（含适配器） 及整个光缆中的光纤通道，均由电力通信部门或继电保护部门 负责运行管理和维护；分界点向输电线路方向的ＯＰＧＷ光缆 由输电线路部门负责日常运行管理与维护［ 。 ２．３ ＯＰＧＷ光缆日常运行维护的内容 光缆线路巡查工作和系统光纤测试是ＯＰＧＷ光缆日常运 行维护的最主要内容。（１）ＯＰＧＷ光缆线路巡查。定期巡视检查 是ＯＰＧＷ光缆运行维护的常用方法， （下转第９９页） 机电信息２０１２年第２１期总第３３９期９７ Ｓｈｅｂｅｉｇｕａｎｌｉ ｙｕ ＧａｌＺａ。 ４）检查推 和硬度也有要求，并且要求每组轴承的推力瓦块的厚度差 从而减小大流量工况下非工作面轴瓦的受力强度。（要≤０．００４ ｒｌｆｌＴｌ，同时安装推力瓦块时也应依据瓦块上标记的旋 力瓦块的巴氏合金面磨损情况，对磨损瓦块应进行研磨，使乌 向进行安装，以免安反。若推力瓦块的巴氏合金浇注质量不好， 金面光洁无毛刺、划痕等现象，同时对磨损严重的瓦块及时更 应对推力间隙和平衡间隙进 达不到设计要求，在交变工况等状态下就会使瓦块承受冲击性 换备件。安装好推力瓦块备件后，载荷，从而加速推力瓦块的损坏及推力盘的的使用寿命。 行测量，并调整到推力间隙要求的范围内。（５）对推力瓦进油压 力、回油压力、进油温度等参数进行记录，以备运行时发生参数 ３事故处理措施 由于该Ｉ＃Ａ汽动给水泵在运行过程中除推力轴承温度高， 平衡水回水压力稍低外（平衡水回水压力正常值为２．２ ＭＰａ），其 他运行参数及监控联锁装置都显示正常，所以分析该非工作面 异常现象，能依据记录单尽早采取措施。 ４结语 经过调整后，Ｉ＃Ａ汽动给水泵在额定流量为９６０ ｍ］／ｈ、额 ３４０ ｒ／ｍｉｎ的工况下，进口压力为２．１１ ＭＰａ，平衡水 推力瓦损坏应为多方面原因造成。因此，针对可能造成非工作面 定转速为５ 推力瓦受损的原因实施以下措施：（１）调试初期，在打油循环工 压力为２．２ ＭＰａ，说明该汽动给水泵的平衡机构运行正常。同时 作结束后，应对推力轴承各部件进行清洗（俗称翻瓦），以免给 监测到润滑油的供油温度为４０℃，工作面推力瓦块的温度为 水泵再次启动运行时，原油路中带到推力轴承部件上的杂质会 ５４。Ｃ，非工作面推力瓦块的温度为４８．５℃，这些参数都在正常 对推力轴承各部件造成磨损。同时应按电力规程要求，加强对 要求范围内。在交变工况时，工作面推力瓦块最高温度为６０℃， 润滑油油质的管理，若发现油质检验不合格，应及时安排滤油。 非工作面推力瓦块的温度为６５℃，且其余参数都在正常要求范 （２）督促现场安装调试工人在现场安装操作时要认真负责，避 围内。目前该给水泵运行稳定，能满足各工况的运行要求。 免由于操作不当而引起运行事故。运行人员也应该严格按照相 关操作规程来运行给水泵，避免在给水泵尚未达到安全运行条 ［参考文献］ 件下进行启动，造成对设备的损坏，同时在机组调峰时应尽量 １－１３关醒凡．现代泵理论与设计［Ｍ］．北京：中国宇航出版社，２０１１ 避免急剧增、减负荷。（３）鉴于在向大流量运行时存在平衡回水 收稿日期：２０１２—０４－１６ 压力偏低的现象，在平衡水出口至给水泵入口管路问加装调节 作者简介：陈红霞（１９７９一），女，辽宁沈阳人，在读研究生，工 阀，用以调节平衡鼓前后的压力差，减小平衡鼓产生的平衡力， 程师，从事火电厂锅炉给水泵的设计工作。 （上接第９７页） 一般来说每月至少要巡线一次，在气候反常或有特殊情况时应 现ＯＰＧＷ光缆断股时，为避免进一步扩大故障，可采用专用修 适当增加巡线次数。输电线路部门可将ＯＰＧＷ光缆的定期巡 补、护线条予以抢修。在故障威胁解除后，再根据实际情况来判 视与输电线路巡查同时进行。在巡查过程中要注意查看ＯＰＧＷ 断断股经修补的ＯＰＧＷ光缆要不要进行更换＿３］。２）停电抢修。 光缆有无吊挂现象、表面有无异物、光缆与其他电力设施的间 在具备停电条件的情况下，建议安排停电时间来更换故障光缆。 距有无变化、光缆弧垂有无变化，检查防振锤、防振鞭、防舞鞭 等是否有滑移、脱落现象 ３。（２）ＯＰＧＷ光缆定期系统光纤测 ３结语 试。在光缆竣工后一年时间内，应对备用纤进行４次ＯＴＤＲ测 ＯＰＧＷ光缆是光缆与地线的结合，通过与输电线路同塔架 试（平均每３个月１次）；在此之后，应每年进行２次ＯＴＤＲ测 设，可以大大节约线路走廊资源和建设费用，故其在电力系统 试（平均每６个月１次），以掌握光缆光衰减情况。此项工作应 通信通道建设中发挥了越来越重要的作用。与此同时，由于 由电力通信部门执行，将测试结果与竣工时的数据进行对比， ＯＰＧＷ光缆一缆多用的特殊性，也给其运行管理和维护带来了 如发现中继段总衰减大于５ ｄＢ或每千米衰减大于０．１ ｄＢ，则 跨专业的技术障碍。因此，在ＯＰＧＷ光缆的运行维护过程中一 说明光缆出现异常，应及时解决问题。要特别注意对中继段光 定要加强系统光纤测试和光缆线路巡查工作，通过制定合理及 纤通道的正反向ＯＴＤＲ信号进行曲线检查。（３）特殊区域的运 时的检修方案和紧急抢修临代方案来解决、排除所发现的 行维护。在大跨越、多雷区、污秽区、舞动区、大风区、覆冰区、易 ＯＰＧＷ光缆故障。 受外力破坏区、滑坡沉陷区等可能对ＯＰＧＷ光缆的电气、机械 和传输特性有影响的特殊区域，应设立专责班组来加强ＯＰＧＷ ［参考文献］ 光缆的运行维护，以保证其安全可靠运行。 －１１］陈飞鹏．０ＰＧＷ断股原因分析及修复探讨１－Ｊ］．广东输电与变电 ２．４制定ＯＰＧＷ光缆及时检修与紧急抢修方案 技术，２００８（６） （１）及时检修。在日常运行维护过程中，一旦发现如接头盒 Ｆ２－１谢书鸿，吴斌．电力特种光缆的运行管理和维护ＥＪ］．电力系统 松动、防震锤（鞭）脱落、余缆松弛等问题，就要及时进行检修。 通信，２００７（４） （２）紧急抢修。由于光缆线路原因造成的通信业务受阻断故障 －１３］张强，张忠，李万盟，等．电力架空光缆运行维护方案的探讨 称为光缆线路故障。一旦出现故障，首先要判断故障点是在站 －１Ｊ］．电力系统通信，２００３（５） 外还是站内，在有条件的情况下应马上实现系统自动切换或倒 换。在ＳＤＨ未建立网管系统或有迂回线路但尚未建成自愈环 网的情况下，则需调度线路或人工倒换。当没有迂回线路可供 收稿日期：２０１２—０４～１６ 调度又确定为光缆线路故障的情况下，就需要紧急抢修。目前 作者简介：赵翔（１９７２一），男，浙江金华人，工程师，研究方向： ＯＰＧＷ紧急抢修临代方案主要有以下２种：１）断股处理。当发 电力通信。 机电信息２０１２年第２ｌ期总第３３９期９９
