500kV OPGW 光缆典型故障分析及研究

范炜琳 国网福建信通公司

一、引言

光纤复合架空地线（OPGW）光缆是一种集架空地线和通信光缆于一体的电力特种光缆，其随输电线路同时架设，是电力通信系统安全稳定运行的支柱之一。OPGW 运行水平受外力因素、接头盒质量及安装工艺、盘缆工艺、自然环境等影响。本文对近几年福建省北片地区500kV 光缆典型故障原因进行分析，归纳常见故障类别，提出提升光缆安全运行水平的几点措施及建议。

二、OPGW 常见故障类别及原因分析

（一）外力破坏因素

500kV顶燕I路72芯OPGW光缆全长共29.73km。某日，福建省通信调度发现省公司华为光传输A 网燕墩变至圆顶变产生RLOS 告警，随后陆续监测到多条光路中断，监测到的中断时间前后最大相差5 个小时，业务中断时间不一致。经OTDR 测试及光功率测试，确定72 芯光缆共28 芯中断，断点均距圆顶变约2.598km 处，位置在线路上。

运维人员拆开故障点附件两处杆塔光缆接续盒，发现内部光缆接续盒密闭性良好，无渗水现象，72 芯光缆固定排列整齐有序，无移位滑动现象。经OTDR 测试，断点在7号塔往8 号塔方向约80m 处。同时，线路检修人员于7 号塔上用相机长焦观察，发现7 号塔往8 号塔方向存在光缆断股现象。确认为故障点。故障点长焦照片见图1。经了解，该线路旁设有解放军靶场，线路方向正处于靶场靶标方向，直线距离约2km。靶场内捡到各型号弹壳，包括大口径机枪弹壳，推测部队训练时流弹或其他原因误击线路OPGW 的可能。而误击造成的光缆断股并没有立刻造成光缆的中断，随着风力、雷击等外界因素影响，光缆拉力不断下降，导致内部纤芯陆续中断。

图1 长焦相机拍摄到的光缆断股

（二）接头盒或尾纤安装工艺存在缺陷

1.接头盒质量及安装工艺存在缺陷

500kV 水莆线OPGW 光缆全长125km，运行年限较长。某日，水莆线上光路中断，经OTDR 测试，两芯光缆在距莆田变1.8km左右衰耗过大，初步判断光缆在距莆田变1.8km（242 号杆塔）处存在异常。

在242 号杆塔处，通信人员拆开光缆接头盒，发现内部光缆接续盒密闭性良好，无渗水现象；光缆固定排列整齐有序，无移位滑动现象。开断光缆，从莆田变测试，衰耗值与故障点距离无明显变化。重新熔接，衰耗值与故障点距离无明显变化。使用OTDR从接续盒处对光缆两端方向进行测试，光无法打出。初步判定故障点位于进入接头盒的固定位置，如图2 示。

图2 水莆线242号杆塔处接头盒

人员将原光缆接头盒一段光缆剪断，用新的光缆接头盒进行光缆熔接后光缆指标恢复正常。通过对接头盒进行研究，发现接头盒两个固定光缆的金属件之间有缝隙，水汽进入后在里面累积并与铝发生反应，产物外形不规则有尖刺，膨胀后刺穿涂覆层并挤压内部纤芯，由于物理化学反应是随着时间缓慢进行，所以在备纤测试中该点的衰耗也是缓慢增加，直至越过门限引起光路中断，如图3 示。

图3 水莆线242号杆塔处接头盒金属件

2.接头盒内尾纤安装工艺存在缺陷

500kV 水莆线第12 芯在距莆田变19km（202#塔）左右衰耗过大。现场发现202#杆塔处接续盒内有部分纤芯未固定，发生位移从接续盒内盘纤盒侧面露出（如图4），运维人员将位移的纤芯复位并用绝缘胶布固定，重新熔接，数据恢复正常。该故障原因为接续盒内有部分纤芯未固定，纤芯松动移位，弯曲半径减小，造成衰耗增大。

图4 水莆线202#杆塔处接头盒内盘纤盒

（三）进线光缆盘缆工艺存在缺陷

500kV 唐宁Ⅰ路光缆在备纤测试中发现第6、9、11 芯3 根光缆均有断点，经测试计算，3 个断点均位于线路杆塔的接头盒内，现场勘察后判断故障原因为进线光缆弯曲半径太小，造成接头盒内纤芯因热胀冷缩拉伸中断，对3 个断点处的所有纤芯进行重新熔接后指标恢复正常。

（四）施工现场环境恶劣

500kV 田德Ⅱ路投运后一年内光缆纤芯中断。经OTDR 测试，判断其断点在线路接续盒内。现场打开接续盒观察发现，断点位置因压力作用导致断芯发生位移，断芯从断点位置往两边甩。经分析判断，田德Ⅱ路光缆熔接施工现场环境嘈杂、现场粉尘较大，熔接时灰尘颗粒黏在棉花上，导致用棉花擦拭清洁时刮伤尾纤。尾纤盘纤时，受伤点刚好为受力点，运行时间日久后，尾纤断裂。

三、提高OPGW 安全运行水平的措施研究

（一）建立有效沟通、协调机制

OPGW 光缆一般随一次线路同期建设，运行维护管理归属不同单位，容易造成职责不明确，信息不畅通等管理盲区。光缆运行维护部门及使用部门应建立有效的沟通、协调机制，明确各专业分工责任界面和责任范围。同时，由于光缆运行受外部环境影响，随时关注影响光缆运行的外界因素，积极做好与市政等部门的沟通联系工作。

（二）实现光缆巡视常态化

光缆线路维护部门应明确光缆巡视相关标准和规范，加强对光缆外部运行环境的勘察与了解。对重点或薄弱地区、重要线路和高危地点运行的光缆，制定切实可行的计划，增加巡检频度，提升巡检效率，确保及时发现隐患，化解风险。

（三）严控光缆施工工艺

增强光缆施工工艺标准执行刚性。严格贯彻Q/GDW 758-2012《电力系统通信光缆安装工艺》标准对OPGW 安装工艺的要求，严格按照标准规定开展工程实施及验收。

（四）提升接头盒质量及安装工艺水平

近年来，接头盒及尾纤质量或安装工艺因素导致的光缆故障案例有增加趋势。

光缆接续盒金具固定的施工质量、尾纤弯曲半径过小、尾纤未固定、钢制套管长度不足、钢制套管切口未处理、熔纤环境恶劣等均会成为影响光缆安全运行的隐患。在今后的基建、技改工程中，细化光缆验收工艺标准，针对OPGW 光缆的光缆接续盒，在工程验收时明确光缆接续盒工艺标准，确保光缆不被挤压损伤腐蚀，确实起到保护作用。

四、结语

通过对我省近几年500kV 典型通信光缆故障案例分析发现，光缆接续盒故障成为近年来造成光缆中断的主要原因。同时，外力破坏、光缆盘缆施工水平及施工环境等均会对光缆正常运行造成影响。在光缆的建设与日常运行维护中，严格执行光缆施工及验收标准，建立跨单位的有效协作机制。切实提升光缆质量与安装工艺水平，确保良好的外部运行环境。同时，加强电力通信光缆网架结构的优化及光路切换能力的建设。全面提高通信光缆的安全稳定运行。