电力架空光缆运行维护方案的探讨

电力架空光缆运行维护方案的探讨

张　强, 张　忠, 李万盟, 黄俊华

(通光集团有限公司, 上海200122)

摘要:电力架空光缆包括光纤复合架空地线、光纤复合相线、全介质自承光缆、金属自承光缆、附加型的

捆绑光缆等, 作者根据自己的经验提出对电力架空光缆运行和维护的初步意见, 供电力系统相关部门参考。

关键词:电力架空光缆;OPG W ;ADSS ;OPPC ;AD L ; G WW OP

中图分类号:TN913. 33

文献标识码:B　　　　　文章编号:1005-7641(2003) 05-0022-03

　　从广义上所称的电力架空光缆, 一般分为复用型

光纤复合架空地线(OPG W ) 、光纤复合相线(OPPC ) 和加挂型的全介质自承光缆(ADSS ) 、金属自承光缆(M ASS ) 及附加型的捆绑光缆(AD L ) 、缠绕光缆(G W 2W OP ) 等6种。电力架空光缆是输电线路的组成部分之一。

电力架空光缆的运行和维护主要牵涉到电力的保护、自动化、输电和通信等4个相关专业。

对输电专业来说,OPG W 和OPPC 本身就是架空地线和相线, 对附加在架空地线上的AD L 或G WW OP 光缆和加挂在杆塔上的ADSS 或M ASS 光缆则要监控它们对输电系统(包括架空线、杆塔等) 的影响。电力架空光缆的运行与输电线路运行显然不可分离。

所有的通信指标都由通信专业监控, 通信专业要利用电力架空光缆内的光纤作为通信手段并运行, 为保障通信信号的传输运行, 须监控线路衰减、线路接头衰减、终端活接头衰减和线路色散等指标。电力架空光缆的运行与通信专业也密不可分。

在此前提下, 保护和自动化专业才可正常工作。看来, 按电力系统目前的机制和现状, 电力架空光缆宜由输电和通信两个专业共同运行。

1　运行维护所需的技术资料

技术资料是管理和指导光缆运行维护的主要依

收稿日期:2003-03-25

作者简介:张强(1960-) , 男, 江苏海门人, 总经理, 长期从

事光缆研发生产的管理工作; 　　　张忠(1964-) , 男, 江苏海门人, 硕士, 技术中心主任, 长期从事光缆研发生产技术和管理工作; 　　　李万盟(1943-) , 男, 江西新建人, 总工程师, 长期从事光缆的研究设计和制造工作; 　　　黄俊华(1949-) , 男, 上海人, 副总经理, 从事光纤、光缆、特种光缆的研究开发和光通信工程应用工作。

据。各级运行维护单位应具备管区内(如下举例) 全部

光缆线路和设备的技术资料。

(1) 技术协议:光缆型号、规格、技术参数, 光缆配盘和金具配置明细表等。

(2) 厂检和开盘测控资料。(3) 竣工资料:光缆路由、杆塔明细表、线路断面图、金具配置表、光缆配盘表和接头位置、光纤通道图、各光纤通道的衰减、接头衰减、总衰减及两个方向的OT DR 曲线图等资料。

(4) 日常资料:日常积累的技术资料、日常维护工作资料等。

(5) 维护测试资料:各光纤通道的衰减变化、接头衰减变化、OT DR 曲线图等资料。

(6) 运行管区内通信网络图、组织图、光通道(配纤) 图等资料。

(7) 维护区域划分图, 维护员分布联络图, 巡线系统图等资料。

(8) 相关的工程设计资料、验收文件及工程遗留问题处理意见等资料。

(9) 光缆线路路由和设备变更记录; 光缆线路传输测试资料(中继段光纤衰减、OT DR 曲线) 等资料。

(10) 备品备件、专用仪器、仪表、工具登记卡等资料。

(11) 光缆线路故障登记、分析、处理资料。(12) 光缆线路巡线报告单、工作记录、维护日志等资料。

(13) 沿线水文、气象等相关资料。

2　仪表及工具配置

一般情况下, 局站内(如维护中心) 可配置较大型、精度较高也较贵重的仪器仪表。以外线为主的线路维修队以配置便携、轻巧的工程仪器仪表为主。

主要的光缆线路维护器材包括:光源和光功率计、

作业、放炮取石、村头路边、某些易盗和破坏高发区。

(2) 大跨越对跨越大江、大河及山川的线路和跨越塔, 应结合电力系统运行维护要求设立专责班组对光缆加强运行维护。有异常应及时报告处理, 主要内容如下。

1) 定期日巡、夜巡、登塔、登线检查; 2) 检查塔体各部分结构、各附件的变化; 3) 检查、定期测量光缆和导线的孤垂变化;

4) 检查和监视光缆和导线的振动和舞动, 检查维护光缆线夹和附件、防振和防舞装置。4. 2　定期测试

建议在线路竣工后的一年内平均每3个月测一次, 以后每6个月测试一次, 特殊情况可以缩短周期。主要对中继段每根光纤通道进行正反向OT DR 信号曲线检查。对照竣工时的数据, 如发现0. 1dB Πkm 或中继段总衰减大于5dB 则判为异常, 应及时分析处理。

光可变衰减器、光纤故障及光纤识别仪或光后向散射仪(OT DR ) 、标准测试光纤、光电话、光纤融接机、光纤

(充气) 切割刀、步话机、专用工具和常规工具、工程车、

帐蓬、汽油发电机等。

3　备品备件

电力架空光缆的检修比普通光缆复杂得多。除了架设在导线之下的ADSS 或M ASS , 一般都要停电检修。除AD L 和G WW OP 外, 其他的光缆一般要求用同型号同规格光缆更换一个耐张段长度。因此可考虑在重要的工程中对每一型号规格光缆作最大耐张段长度的备盘及相应的金具和接头盒。

4　制定、执行维护规则

应根椐本单位的实际具体情况, 制定严密、严格的维护规则并实施和监督检查。光缆线路常规维护一般分为日常维护和定期测量两部分。4. 1　日常维护

110～500kV 线路, 一般每月至少巡线一次, 如有特殊情况和气候发生变化时应增加。结合电力系统巡线项目, 应对光缆巡视, 包括:光缆外观、弧垂、线夹、防振锤(鞭) 、接头盒等项目。

随输电线路同行的电力架空光缆, 少则几公里, 多至上百公里甚至数百上千公里, 沿线地形、地貌、环境、气象条件比较复杂, 可根据本单位的运行组织机构将沿线分为若干特殊路段(区域) , 结合输电运行, 有针对性地对电力架空光缆加强运行维护巡线, 并进行季节性预防工作。

(1) 特殊区域

电力架空光缆线路的特殊区域一般指下列区域, 这些地区将可能污染、腐蚀光缆的护套或金属绞线, 也可能对光缆的机械、电气和传输特性产生负面影响, 还可能破坏光缆线路和杆塔。

1) 污秽区:火电厂、化工厂、水泥厂、冶金厂或类似工厂附近区域, 还包括盐碱严重、风沙较大的地区。

2) 覆冰区:温湿暖流与冷空气交汇地区。3) 强风区:河口、山谷、沿海台风多发区和其他因地形易形成强风、飓风、龙卷风的地带。

4) 雨水冲刷区:山坡、河堤、低洼处、水库下游, 汛期易受山洪或雨水冲刷地区。

5) 滑坡沉陷区:山坡、大坝、矿业采挖区, 易塌落及地面沉降地区。

6) 易舞动区:山谷、风口、沿海附近, 易造成架空线舞动地区。

7) 雷击频繁区:年雷暴日超过30天以上的地区。8) 易受外力破坏区:林场、果园、靶场、鱼塘、机耕

5　及时检修与紧急抢修

5. 1　及时检修

在日常维护中发现的问题应及时检修, 例如防振

锤(鞭) 脱落、接头盒松动、余缆松驰等现象。5. 2　紧急抢修

由于光缆线路的原因发生通信业务阻断称为光缆线路故障。

当故障发生后, 应首先判断故障在局(站) 内还是在局(站) 外, 如有条件应及时实现系统倒换或自动切换。如有迂回线路但尚未建成自愈环网或S DH 未建立网管系统时, 则需人工倒换或调度电路。如确属光缆线路故障, 又没有迂回线路可供调度, 那就需要紧急抢修。

电力架空光缆发生故障后的紧急抢修和临时代用在国内外都没有成熟的经验, 我们以ADSS 和OPG W 为例, 提出的方案有些是设想, 供同行探讨。

(1) ADSS 抢修(M ASS 作参考)

架设在导线之下的ADSS 和M ASS 可以不停电抢修, 条件是:要有足够、合适的光缆和相应的金具和附件(如接头盒) 。一般是按原配盘再架设一条型号规格相同的光缆, 并在原接头盒接头。在通信恢复以后再拆除原故障光缆。由于上方导线带电, 放线紧线时应密切注意安全, 避免光缆跳动接触到导线。

架设在导线之上的ADSS 光缆在停电之前不可能处置, 可在导线下方再架设一条光缆, 原理和方法同上。

(2) ADSS 临代方案

1) 更换原接头盒至承力杆塔方案

如果没有足够长度的光缆, 但在该耐张段内能找

到承力杆塔(如转角) 可供利用, 可在测量判定断纤位

置后更换原接头盒至该承力杆塔的局部段, 在该杆塔上增加一个接头盒。

2) 更换原接头盒至直线杆塔方案

如果在耐张段内没有可利用的承力杆塔, 也没有足够长度的光缆, 则需在直线杆塔上接头并更换局部段, 这时要把原来的悬垂线夹改为悬垂耐张线夹, 使直线杆塔受力状态不变而对光缆是耐张的, 要采用一些特殊的施工方法和措施, 并保持杆塔两侧光缆的张力平衡。

3) 更换耐张段内承力杆塔至承力杆塔方案

如果碰巧光缆故障发生在两个承力杆塔之间, 可更换该两个承力杆塔之间的光缆, 这时需增加两个接头盒。

4) 更换耐张段内承力杆塔至直线杆塔方案

参照方案2) , 这时需把原悬垂线夹改为悬垂耐张线夹, 并增加两个接头盒。

5) 更换耐张段内直线杆塔至直线杆塔方案

在两个直线杆塔间更换光缆, 需把直线杆塔上的线夹改为悬垂耐张线夹并增加两个接头盒。

6) 光缆规格和金具

如果没有原型号规格的光缆, 大规格(RTS ) 代小规格原则上可用, 小规格代用时应控制(加大) 弧垂减小张力, 这时对地间距可能不满足。

原来的耐张线夹和悬垂线夹的予绞丝应更换, 其他结构件如无损伤, 原则上可重复使用。

(3) OPG W 抢修临代方案1) 断股处理

如果发现OPG W 断股, 可以采用专用修补护线条抢修, 以避免故障进一步扩大。至于断股经修补的OPG W 要不要更换, 我们的观点(供讨论) 是参照相关标准中雷击试验的要求:计算扣除断股后OPG W 的剩余抗拉力, 若大于75%RTS则可考虑不更换, 但经修补后光缆的RTS 应达原设计的95%且在同一档内修补点不超过两个。

2) 用ADSS ΠM ASS 抢修临代方案

如果在停电之前要对通信紧急抢修, 对220kV 及以下的线路, 可在配盘耐张段内两个接头盒间临时架挂ADSS 或M ASS 光缆代用, 此时有可能新架挂光缆的弧垂和净空高度不能保证达到要求。

500kV 线路如能找到合适的挂点(某些直线塔上有可能找到, 耐张塔较困难) 也能用ADSS 光缆临时代用。也许用M ASS 抢修更为适合(还没有实践经验) , 它与挂点场强无关, 需要认真考虑的是线夹直接接地还是加绝缘。

3) 停电抢修

当条件具备(主要是停电) 时, 可安排更换故障光缆。通常要求用原规格型号的光缆更换整个配盘耐张段, 如在该耐张段里有承力塔可利用, 在精确测量判定故障位置后, 也可增加一个接头盒更换局部段。

4) 局部更换方案

从原理上讲,OPG W 与ADSS 一样, 也可通过将悬垂线夹更换为悬垂耐张线夹的型式在直线塔上更换局部段, 只是对两侧不平衡张力的控制要求更高。也可对悬垂耐张线夹提出更进一步的改进要求, 使之更适用和实用。

5) 光缆规格和金具

更换的OPG W 最好与原来所用的相同。如果机械强度、短路电流和张力弧垂等特性经计算满足要求, 不同规格型号的OPG W 也可用, 但要慎重。

耐张线夹和悬垂线夹的予绞丝不能重复利用, 如经雷击或发生过短路, 应对其他结构件(包括接地线) 进行检查, 如己有损伤也应同时更换。

6　结束语

通光集团积十余年光缆设计、生产制造、质量控制和售后服务的专业知识和经验, 先期开发了ADSS 光缆, 应用于各地电力系统中; 而后又自主开发了民族品牌的OPG W , 在500kV 、220kV 和110kV 及以下系统中广泛应用。

我们认识到, 电力架空光缆在我国的应用己初具规模并向深层次发展。如何把己建和在建的电力通信工程运行和维护好, 使之发挥更大的社会经济效益, 是摆在面前的重大课题。电力架空光缆在运行维护方面, 与常规光缆有共性但又有很大的区别。根据我们对电力通信的理介, 结合我们对行业的了解和己经掌握的理论知识及实践经验撰写了本文, 旨在抛砖引玉、为从事电力通信的领导和同行们提出一些建议, 推动我国电力通信事业的发展。

参考文献:

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[3]　张强, 张忠, 李万盟. ADSS 光缆设计、制造、施工问题综述

[C].2001电力特种光缆应用技术学术会议论文集:191-196.

[4]　黄俊华. 电力架空光缆[J].电力系统通信,2002(3) :10-13.

[5]　胡红春. 光缆复合地线在普通直线塔接续的探讨[J].电

力建设,2002(3) :43-45.

(下转第54页)

(2) 检修思路与过程

1) 根据故障现象, 应首先排除电源部分有故障; 2) 在110kV 站检查220kV 站方向的天线, 发现

3　设备维护

由于扩频设备集成度高, 在对个别话路检修时往往要造成其他所有话路的中断, 因此系统运行不能留有任何隐患。为了保证扩频通信系统的稳定和可靠运行, 设备维护应注意做好以下工作:

1) 定期检查天馈线系统, 做好防水工作, 防止接头松动;

2) 定期检查接地系统, 防雷接地系统应符合部颁D L 549-94规程要求;

3) 在扩频电台和射频电缆间加接相应频段的避雷器, 在复用器和RT U 及前置机间接光电隔离器;

4) 对电源系统要进行定期维护;

5) 对各站点的软件参数要做详细记录;

6) 检查与其他设备的连接方式, 接线要做好明确标记。

有进水现象。在对天馈线各接头作适当处理后, 设备在该方向同步灯与主链路灯都指示正常;

3) 110kV 站—县局设备同步, 由此基本排除该方向电台与天馈线部分的问题。更改软件参数设置, 将

(点对点”) , 此该方向的运行方式改为“point to point ”“

时110kV 站设备默认复用器为内置复用器。后主链路(Link ) 灯指示正常, 这说明110kV 站设备的外置复用器有问题。检查外置复用器, 发现有多块用户板及压缩板有元件烧坏痕迹, 据此可判断:该复用器损坏已确定无疑, 应返厂维修;

4) 检修过程中, 发现地调小号通话正常, 远动数据通道指示灯也正常, 但地调自动化机房反映收不到信号。为排除问题出在扩频通道, 我们用计算机串口测度软件检测220kV 站接收到的远动数据信息, 发现

(这符合县调远动数据的帧帧同步字头数据为“E B90”

结构) , 不是地调要求的“D709”。看来是中心站将两个远动信号接反了。经查, 原来是两根远动数据线的标签写反了, 给我们的检修工作带来了麻烦。数据线调换后, 地调数据接收正常;

5) 110kV 站设备更换外置复用器后, 县调远动通信正常, 小号话音质量较差, 通过调整收、发电平的软件参数, 使通话正常。

上述工作说明, 检修中要硬件检修与软件调试相结合, 通信人员与其他专业人员相互配合、共同探讨, 才能使检修工作少走弯路。

4　结束语

扩频设备一般容量较小, 检修与维护工作并不复杂。但通信站受地理位置的影响, 通信业务往往没有备用通道, 一旦这些设备出现故障, 业务很难得到及时恢复。因此, 通信检修人员应对扩频设备给予重视, 认真做好系统的检修与维护工作。

参考文献:

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[2]　李祥珍, 张恺. 扩频通信在电力系统应用中的性能分析

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Overhaul and maintenance of spread spectrum communication system

LI Chang

(Hengshui P ower Supply C ompany ,Hengshui 053000,China )

Abstract :This paper analyzes the structure of spread spectrum communication system. Then ,according to its features ,the w ork of overhaul and main 2tenance is introduced.

K ey w ords :spread spectrum communication ;overhaul ;maintenance

(上接第24页)

Discussion about the running maintenance method of electric aerial optical cable

ZH ANG Qiang , ZH ANG Zhong , LI Wan 2meng , H UANG Jun 2hua

(T ongguang G roup C o. ,Ltd ,Shanghai 200122,China )

Abstract :As a reference to relative department of electric company ,this paper offers a primary comment for running and maintenance of electric op 2

tical cable.

K ey w ords :electric aerial optical cable ;OPG W ;OPPC ;AD L ; G WW OP