电力光缆在输电线路智能化运维中的应用与故障处置

电力光缆在输电线路智能化运维中的应用与故障处置

电力光缆（如:OPGW、ADSS、OPPC等）是输电线路智能化运维的核心载体，兼具通信传输与状态感知功能，故障处置需依托智能监测、快速定位与高效抢修技术，保障电网稳定运行。以下从应用场景、故障处置全流程及关键技术展开说明：

一、核心应用场景

1. 通信传输基础支撑

• 承载调度数据网、继电保护、自动化控制等关键业务，保障跨区域实时指令传输。

• 构建光纤环网，实现变电站、换流站与调度中心的高速互联，支撑智能电网 “神经中枢" 运作。

2. 分布式光纤传感监测

• 利用OPGW/ADSS富余纤芯集成DTS（分布式光纤测温）、DAS（分布式声波传感）、BOTDR（布里渊光时域反射）等技术，实时监测线路覆冰、山火、振动、温度、杆塔倾斜等状态，预警灾害风险。

• 结合AI算法分析传感数据，识别故障特征，从 “人工巡线" 升级为 “智能感知"。

3. 智能化运维协同

• “光缆一张图" 可视化管理：关联输电线路与杆塔地理信息，实现状态监测、风险预警、故障定位、路由规划等功能。

• 支撑无人机 / 机器人巡检数据回传，结合视频监控实现远程可视化运维，降低人工成本与安全风险。

二、典型故障类型与成因

三、故障处置全流程

1. 故障预警与定位（分钟级响应）

• 在线监测系统（OTDR、光功率计、DTS）实时采集光信号参数，异常时触发告警。

• 结合 “光缆一张图" GIS定位与AI诊断，快速锁定故障点（精度±5m），同步推送至运维终端。

• 智能光配设备（如:自动跳纤机器人）远程切换备用纤芯，分钟级恢复业务，避免长时间中断。

2. 现场抢修实施

• 有预留光缆时，在预留段熔接新接头；无预留则续缆熔接，用OTDR二次定位确保损耗达标（≤0.1dB/接头）。

• 接头盒故障：更换密封接头盒，重新熔接并测试，防止进水受潮。

• 轻微损伤：用耐电腐蚀胶带修补ADSS外护套，OPGW需检查钢芯/铝绞线损伤并加固。

• 优先级策略：先恢复主干通信，再修复分支线路；OPGW故障需与输电部门协同，确保接地与防雷安全。

3. 事后复盘与预防

• 故障数据录入 “光缆一张图"，更新资源数据库，标注故障多发区。

• 优化巡检计划：重点区域增加无人机巡检频次，结合传感数据预测老化趋势，提前更换隐患段。

四、关键技术与装备

1. 在线监测与定位

• OTDR+DTS融合：兼顾断点定位与温度/应变监测，适配长距离输电线路。

• 智能光交换装置：自动切换备用纤芯，远程完成跳纤操作，抢修效率提升90%。

2. 抢修工具升级

• 便携式熔接机（损耗≤0.02dB）、光纤端面检测仪、防水接头盒，保障野外快速作业。

• 无人机挂载激光雷达，快速勘察山区/跨越高塔故障点，减少人工登塔风险。

3. 数据融合与 AI 应用

• 电网与通信网数据同源共享，实现故障跨专业协同处置。

• 机器学习模型识别故障模式（如:雷击vs施工破坏），降低误报率，提升预警准确性。

五、处置优化建议

1. 预防性维护

• 每季度开展 OTDR 全线路测试，每年复测光缆接地电阻（OPGW）、接头盒密封性能。

• 建立故障案例库，通过大数据分析优化运维策略，降低重复故障发生率。

2. 技术升级路径

• 老旧线路逐步替换为OPPC/OPGW，兼顾输电与通信功能，减少单独布缆成本。

• 推广 “智能基站+光纤环网"，覆盖线路走廊2-3km无线信号，支撑泛在电力物联网应用。