一種換流站光纜智能化對芯裝置的研制

李勁松

（中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

電力通信光纜是通信站中的重要設(shè)備之一，主要由光纖、鎧甲保護(hù)套以及PVC外殼組成。光纜是電力二次設(shè)備的通信部分，是由多根光纖組成的光纜芯，并套上一層護(hù)套，通過屏蔽層以實現(xiàn)光信號的傳輸和保護(hù)。光纖纜線是新一代的信號傳輸介質(zhì)。與銅介質(zhì)相比，光纖在安全性和可靠性方面占絕對優(yōu)勢，網(wǎng)絡(luò)性能方面也有較大提升。光纜在傳輸距離上遠(yuǎn)大于銅纜且信號帶寬較大，支持的最大距離超過2 km。光纜具有良好的抗電磁干擾、保密性強、速度快、傳輸容量大等優(yōu)點[1-2]。

目前，光纜是換流站一次設(shè)備和二次設(shè)備的重要連接部分，在新建工程或在已建工程中存在大量光纜，少則幾百根，多則幾千條。現(xiàn)工程人員或檢修運維人員查找光纖，需要使用手電筒對光纖打光，然后利用對講機進(jìn)行溝通來確認(rèn)芯號。采用此種方式效率低，對時耗時較長。

1 光纖對芯

為了防止光纜故障導(dǎo)致?lián)Q流站產(chǎn)生安全隱患，檢修人員需要定期對光纜進(jìn)行檢修和維護(hù)。其中，在光纜的檢修和維護(hù)中，光纖對芯是后續(xù)檢修工作的前提。目前，主要采用的維護(hù)方式有3種[3]。

（1）預(yù)防性維護(hù)。這種維護(hù)主要是根據(jù)預(yù)定時間和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行的。例如，在電力光纜的日常檢修和維護(hù)中，每個兩個檢修員可以負(fù)責(zé)一段光纜線路，主要對其外觀和可見性故障進(jìn)行排查。

（2）受控性維護(hù)。主要使用相關(guān)的檢測設(shè)備檢測光纖，通過分析和統(tǒng)計檢測結(jié)果，分析光纖的健康程度。

（3）糾正性維修。在電力通信光纜發(fā)生故障后，檢修人員通過維修恢復(fù)其正常工作。檢修人員需要到現(xiàn)場快速找到故障光纜，并迅速恢復(fù)其工作，不能使電力設(shè)備因其受到影響。

在這些日常維護(hù)工作中，光纖對芯是重要的一步。目前，采用兩人互相配合的打光對芯方式已經(jīng)難以滿足檢修工作的需要。

2 光纜智能化對芯裝置

2.1 光纜智能化對芯裝置設(shè)計原理

光纜智能對芯裝置由主端和從端組成，其組成部分基本相同，如圖1所示。各個模塊的功能如下：顯示模塊用于顯示裝置的工作狀態(tài)及對芯結(jié)果；總電源模塊內(nèi)置鋰電池，為其他模塊供電，且設(shè)置了一個總開關(guān)；單片機管理模塊接收光電轉(zhuǎn)換器傳遞的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，然后發(fā)送給顯示模塊顯示相關(guān)結(jié)果，其包含一個發(fā)送按鈕，用于控制發(fā)送相關(guān)的數(shù)據(jù)；從端模塊上有一個復(fù)位按鈕，測量一次后，數(shù)據(jù)在顯示模塊上保存顯示，按下復(fù)位按鈕后，重新接收數(shù)據(jù)；光電轉(zhuǎn)換器將接送的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并傳遞給單片機管理模塊，或?qū)⒔邮盏降碾娦盘栟D(zhuǎn)換成光信號再傳送出去；接頭轉(zhuǎn)換器的光纖接頭通常存在很多類別，此處設(shè)置接頭轉(zhuǎn)換器，以應(yīng)對不同接頭；當(dāng)需要溝通時，可以直接利用對接模塊進(jìn)行溝通[4]。

2.2 光纜智能化對芯裝置使用方法

檢修工作中，以對芯16根光纖為例，只需將16根光纖的兩頭分別接在智能對芯裝置的對應(yīng)接口上，然后根據(jù)顯示信息快速進(jìn)行光纖對芯，使用示意圖如圖2所示。

圖1 光纜智能化對芯裝置原理圖

圖2 光纜智能化對芯裝置使用示意圖

使用的具體步驟：

（1）兩個對芯人員將主端和從端分別放置在光纜兩端，并將光纖隨意接在裝置上；

（2）兩端對芯人員打開裝置電源，使主端和從端處于工作狀態(tài)；

（3）待顯示模塊顯示工作正常時，按下主端發(fā)送按鈕，待從端各個接口全部顯示并保持；

（4）主端按照接口順序依據(jù)端口順序標(biāo)識光纖線號，從端按照顯示模塊上的數(shù)據(jù)標(biāo)識線號；

（5）對芯標(biāo)識結(jié)束，關(guān)閉兩端電源，拆線光纖。

3 結(jié) 論

光纖對芯在換流站二次設(shè)備的日常檢修工作是重要的一步，提出的裝置可以適應(yīng)目前的大多數(shù)光纖對芯檢修工作。利用接頭轉(zhuǎn)換器可以使裝置適應(yīng)不同的場合，且一次性對芯光纜數(shù)較多，大大提升了對芯效率，省去了大量人力物力，避免了人工對芯易出現(xiàn)失誤的問題。大量的現(xiàn)場試驗證明，提出的換流站光纜智能化對芯裝置具有較強的推廣性和創(chuàng)新性。