輸電線路對無線電干擾的實例分析及對策

摘要:文章針對一條輸電線路由于市政建設而改道的具體工程實例，分析輸電線路接近無線電臺的干擾問題，提出輸電線路干擾無線電通信的防護措施。

關鍵詞:輸電線路;無線電;干擾;場強;防護間距

中圖分類號:TM726文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)14-0075-02

隨著國民經濟和城市建設的不斷發展，征地難度加大，輸電線路通道越來越擁擠，設計人員在選線過程中不可避免地要考慮到社會發展、城市規劃、工業企業發展前景。某110 kV輸電線路(從220 kV變電站進110 kV變電站，中間T接進另1個110 kV變電站)為雙回同塔設計。由于城市建設的需要，有關部門要求對其中1小段線路改道。現場勘測后發現，改線路徑只能從該市中波無線電臺南面通過。現場測量后，改線路徑與電臺天線間的距離，略低于國家標準允許值。由于通道非常擁擠，有關部門要求設計方盡量按前述方案走線，因此需要進一步從無線電干擾的角度進行精密計算并提出應對措施，如仍然不符合要求，則只能調整方案。

1現場情況

該110 kV線路導線為LGJ-240/30，避雷線為GJ-50，絕緣子為普通瓷絕緣子，懸垂串8片，耐張雙串9片，金具采用國家標準金具，桿塔全線按雙回路同塔設計，逐基接地，接地電阻合格。由于城市建設需要，對線路經過中波無線電臺附近的一段改道，改線后的路徑需由中波無線電臺非主要接收向南面通過，在電力線長456 m的較小范圍內，與電臺間隔較為接近。電力線路邊線離電臺天線最小距離，第一方案為150 m，第二方案為190 m。此中波無線電臺為三級臺。電臺設有中波調幅廣播收(發)信、電視差轉臺(VHFI為電視甚高頻I段，頻率在48.5～92 MHz;VHFⅡ為電視調頻甚高頻Ⅱ段，頻率在87～108 MHz;VHFⅢ為電視甚高頻Ⅲ段，頻率在167～223 MHz)，其天線位于山頂上。電視差轉臺使用的最小信號場強為110～120 dB(μV/m)。

2分析計算電力線與電臺間隔距

輸電線路導線表面存在電暈現象，在電暈過程中會出現一些有害的、頻帶很寬的電磁波，干擾無線電通信。根據國際慣例，這里把無線電干擾簡稱為RI。RI本質上是帶電粒子的運動或電荷的中和過程。輸電線路的RI是由均勻干擾、不均勻干擾、脈沖干擾構成，其干擾頻譜非常寬，從0.1 MHz到1000 GHz。嚴格意義上講，輸電線路對任何頻率的無線電接收設備都會產生干擾。運行經驗表明，輸電線路的RI主要是對調幅廣播、通信(550 kHz～12 MHz)和電視產生干擾。輸電線路對無線電通信的干擾程度取決于輸電線路與收信設備之間的距離、接收天線的方位、接收設備的性能、制式、輸電線路參數以及天氣情況。因此，對輸電線路RI進行防護的基本思路是:第一，規定輸電線路RI標準;第二，抓好輸電線路設計、施工、運行環節;第三，從被干擾對象上提高收信效益，增加抗干擾能力。

由于本工程項目是輸電線路改道，因此從設計的角度主要考慮防護間距，在施工及運行中采取保護措施。根據GBJ143-90《架空電力線路、變電所對電視差轉臺、轉播臺無線電干擾防護間距標準》第2.0.1條規定:對110kV電力線路與電視差轉臺的防護距規定為VHF(I)不應小于300m;VHF(Ⅲ)不應小于150m。根據DL/T5040—95《高壓送電線路對無線電臺影響設計規定》第3.0.1條規定:對110 kV電力線路與中波調幅廣播三級收信臺規定為300 m。

①下面用國家標準《防護間距的計算方法》對電視差轉臺及轉播臺進行計算。

GBJ143-90《架空電力線路、變電所對電視差轉臺、轉播臺無線電干擾防護間距標準》第2.0.3條指出:當不能滿足第2.0.1條規定的防護間距時，可通過測量并按照附錄《防護間距的計算方法》進行計算。其計算公式如下:

D=20×2(N20-S+S/N+A)/B

式中:

D——防護間距(m);

N20——距架空電力線路20 m處時，在給定置信水平和時間概率下的對電視干擾的統計值。對110 kV電力線，VHF(I)為27 dB，VHF(Ⅲ)為18 dB;

S——電視差轉、收轉信號場強(dB);

S/N——電視差轉、收轉所需的信干比，按40dB計算;

B——每倍程距離干擾場強的衰減量，按6dB計算;

A——干擾分配系數，在電視差轉、收轉臺附近存在有兩個或兩個以上干擾源時，A=3。

若電視差轉、收轉信號場強取100 dB，需要的防護距離為:VHF(I)電視頻段防護距離0.625 m，VHF(Ⅱ)調頻段防護距離0.442 m，VHF(Ⅲ)電視頻段0.221 m。這就意味著，電力線從電臺天線附近通過也能滿足防護距離的要求。因為信號的工作場強太高了，干擾電平顯得微不足道，這是一種特殊情況。從以上計算可以看出，按電臺提供的信號場強數據計算，改線段電力線對電視差轉臺的防護距離已完全滿足要求，電力線無需采取任何防護措施。

②下面用國家標準《防護間距的計算方法》對中波調幅廣播收信臺進行計算。

DL/T5040—95《高壓送電線路對無線電臺影響設計規定》第3.0.2條規定:當不能滿足300m的防護間距時，可用計算方法及下面的公式計算防護間距。其公式如下:

式中:

E0——送電線路基準無線電干擾場強按規定計算，雙回送電線路為33.96 dB;

ΔEf——無線電干擾頻率修正值;

ΔEf=5{1-2[lg(10f)]2}，ΔEf按中波f=1 MHz計算為-5 dB;

ΔEw——雨天無線電干擾增量，取10 dB;

N0——90%的大氣環境噪聲場強，環境噪聲取19.2 dB;

ΔN——大氣環境噪聲增量，按規定取1.5 dB。

代入上式中計算得最小防護距離為141 m(天線到改線路徑的中心線)。電力線改線路徑第二方案到天線的距離190 m，完全滿足中波調幅廣播收信臺141 m的要求。考慮到強電對弱電干擾的保護應留有一定余地，在電力線改

線段的設計上，在不增加太大投資的前提下，仍然有必要采取一些措施。

3結 論

110 kV同塔雙回輸電線路因城市規劃，改線路徑需從市廣播電視事業局發射臺天線背側通過，保證改線路徑從電臺非主要接收方向一側通過。改線路徑采用第二方案，線路中心線距離電臺天線197 m。根據計算結果，對中波廣播電臺、各頻道電視差轉臺的最小防護間距均能滿足要求。改線路徑對無線電臺無干擾影響。同時，強電對弱電干擾的保護應留有余地，有必要采取積極的防護措施，擴大線路與電臺的間距，改線路徑盡量從電臺非主要接收方向一側通過;接近段導線上采用自潔性能好的玻璃絕緣子，降低污閃的機率;改善金具的起暈電壓，用光潔度好的金具;在接近段導線不接頭;降低導線表面場強，采用無傷痕的導線，舊導線拆除不宜碰觸地面;新導線放線時宜采用張力放線，保護導線不磨損。

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