強弱電干擾與電網接地方式

吉興華

摘要： 伴隨著世界科技的飛速發(fā)展，遍布世界各地的有線通訊和無線通訊技術，已經構成了一個密集的網絡系統(tǒng)。同時，為了與國民經濟的發(fā)展相協(xié)調，電力網進行了擴建，建設了很多變電站，無論是在地下還是地上，都構成了一個復雜的電網系統(tǒng)。強電和弱電這兩大網絡與國民的生活緊密相連。這勢必將導致電網和道路之間的干擾，本文就此干擾的矛盾進行了相關的分析，以期為解決它們之間的問題提供幫助。

Abstract： With the rapid development of world science and technology， the worldwide wired communication and wireless communication technology have formed a dense network system. Meanwhile， in order to coordinate with the development of the national economy， the grid is expanded， a number of substations are built， and a complex grid system is formed both underground and above the ground. Strong and weak electricity are closely linked with people's life， which is bound to cause interference between grids and roads. This paper analyses the contradictions of this interference， hoping to provide help to solve the problems between them.

關鍵詞： 強弱電；干擾；電網；接地方式；矛盾

Key words： strong and weak electricity；interference；grid；grounding mode；contradictions

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）29-0035-02

1 電網中性點接地方式概況

電網中性點接地方式可以將之簡單地分為四類，主要有中性點不接地、中性點經消弧線圈接地、中性點直接接地、中性點經電阻接地這四種主要的方式。下面分別簡單介紹一下。

1.1 中性點不接地

中性點不接地方式，用我們通俗的理解，即中性點對于地面處于一種不帶電的狀態(tài)；根據結構的角度來說，結構的設置很簡單，在運行的過程中，不需要附加其它的東西，非常方便，非常適合在小山村使用。

在農村，一般不需要10千伏以上的線路供電網絡。這種接地方式有一種好處就是，一旦發(fā)生故障，漏出的電流并不是很大，所以不會造成巨大的事故。如果是一瞬間就發(fā)生的故障，一般情況下，它是可以自動熄滅的，這樣就提高了供電的安全可靠性[1]。

1.2 中性點經消弧線圈接地（諧振接地）

中性點經過消弧線圈接地的系統(tǒng)，也稱為諧振接地系統(tǒng)。我們將系統(tǒng)中性點和大地之間并入消弧線圈，一旦發(fā)生單相接地的故障的時候，此處的電流就會大大地減少，消弧線圈里面有鐵芯，電阻的阻值比較小，產生的電抗很大，在鐵芯的空隙處添加紙板，防止出現飽和的現象。中性點經消弧線圈接地的系統(tǒng)，當發(fā)生一相完全接地時，其電壓的變化和中性點不接地系統(tǒng)完全一樣，故障相對地的電壓變?yōu)榱悖枪收舷鄬Φ仉妷褐瞪叩奖叮飨鄬Φ氐慕^緣水平是按照線電壓設計的，因為線電壓沒有變化，不影響用戶的工作可以繼續(xù)運行2個小時，值班人員應盡快查找故障并且加以消除。

中性點經消弧線圈，接地的系統(tǒng)在正常工作時，中性點的電位等于零，在它的兩端的電壓是零。因此，并沒有電流經過線圈。當某一相發(fā)生金屬性接地時，消弧線圈中就會有電感電流流過，補償了單相接地電流，對于消弧線圈的匝數，能夠電感電流和對地電容和電流基本一樣，進而減輕了電弧的破壞。

1.3 中性點直接接地

中性點直接接地方式，就是中線點和大地之間進行連接，如果在運行的過程中，出現了單相與大地連接的方式，便會出現短路的情形，使得發(fā)生斷路跳閘事故。中性點直接接地系統(tǒng)，致使內部產生的電壓變低，電網絕緣需要過電壓進行配合，絕緣水平的高低，反映出了電網的風險情況，因此，在實際的電網安排上，要非常注重電網絕緣問題。

如果采用中性點直接接地系統(tǒng)，這樣就會與大地連接時，產生較大的接地電流，這樣對于通訊系統(tǒng)也會有很大的干擾，如果當電力線路和通訊線路之間處于一種平行線的時候，就會因為耦合產生感應電壓，進而對通訊系統(tǒng)產生較大的阻礙[2]。

中性點直接接地系統(tǒng)，在運行中，如果發(fā)生單相接地的情況的時候，就會有很大的跨步電壓出現，接觸電壓也會很大。所以，電工由于錯誤登上桿子或者是碰到了帶電的物質，都會很容易造成觸電事故。

針對這種情況，我們要對員工進行安全教育并采取一些有保障的安全措施，比如說：

①要使電桿接地的電阻降低到最小的程度；

②對于有裸露的電線的地方要加上保護套，防止漏電；

③倒閘操作人員，要嚴格地按照規(guī)定進行操作作業(yè)。

1.4 中性點經電阻接地

中性點經電阻接地，這種接地方式主要是在中性點和大地之間連接入一定的阻值，所連接的這個電阻要同系統(tǒng)之間形成一個并聯(lián)的回路，這樣才不至于消耗過大的能耗，造成電荷釋放出元件，這樣對于有效防止諧振的阻尼元件，具有重要的作用。

我們要根據具體的情況，對于選定的電阻進行連接，對于中性點，可以采取低電阻接地的形式，這樣可以使得單相接地電流增大，對通訊設施線路形成很大的影響。有的系統(tǒng)會造成電流值迅速增大，達到600A以上，這樣對于電磁，進行干擾，產生很大的嚴重后果，對人員造成危險[3]。endprint

2 強電對弱電造成干擾原因和危害

電網不出現故障時，一般不會出現強電對弱電造成的干擾，但是如果發(fā)生單相接地的故障后，不同接地方式下的中性點電網，對于弱電系統(tǒng)，就會出現電磁干擾現象，而且隨著接入方式的不同，干擾程度也不一樣。主要表現形式為：音頻干擾、工頻干擾、接觸干擾和縱向電勢等。

如果在發(fā)生故障時，恰好出現電力線和通訊線平行的情況的時候，由于電磁耦合，產生了較大的感應電壓，這樣通訊系統(tǒng)就會出現干擾情況，當電力線的導向線處于一相的時候，搭在通訊線上時，會對通訊系統(tǒng)造成干擾；或電網運行中發(fā)生中性點位移而產生較大位移電壓，通過電容耦合而對通訊系統(tǒng)造成干擾影響。

強電對弱電造成干擾危害表現為：從輕者的角度來看，對質量造成影響質量，在電話回路中，出現雜音較大，信息失真和誤碼率增多等，重者則危及通訊設備和人身安全。

3 串聯(lián)諧振接地具有抑制干擾的作用

通過相關的文獻分析，表明：對于補償單相接地所出現的故障電流，這是有效阻止強電對弱電造成的干擾，也是實現電磁兼容的一種最經濟的方法[4]。

電網中性點采用經消弧線圈接地（諧振接地），其零序阻抗接近于非常大的程度，對于單相接地的形式，由于殘余電流比較小，對于電磁所造成的干擾和電流傳導都有一個很好的抑制作用，串聯(lián)諧振接地電網，產生對通訊設備的干擾，主要是靜電耦合的情況，而當中性點經消弧線圈接地后，發(fā)生單相接地時產生的接地故障電流很小，因而諧振接地電網，便能與線路之間進行很好的線路密集，從而有效地實現城市和鄉(xiāng)村之間的信息往來。

基于上述的分析，我們要保護電磁環(huán)境，在使用中，要經常采用較小的電流，進行接地的系統(tǒng)，從而增強電網的供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，對于保護人身、設備，起到一定的安全作用。同時，我們知道，串聯(lián)諧振接地電網對有效抑制音頻所造成的干擾等方面，能夠起到非常好的作用。下面分別簡單地介紹一下。

3.1 音頻干擾

音頻干擾，主要是指音頻范圍內的干擾，其產生的信號對通訊系統(tǒng)會形成一定的干擾因素，串聯(lián)諧振接地電網的零序阻抗，處于一種無限大的趨勢，所以，在音頻范圍內，要對出現的干擾信號進行阻斷，這樣才能保證通訊系統(tǒng)的順暢。

3.2 工頻干擾

工頻干擾系統(tǒng)，主要是指電網在一些正常的情況下，中性點位移電壓出現電容耦合，這種情況下，對于通訊系統(tǒng)造成的干擾因素還是相對較小的。出現的干擾因素較低，同時，要是在諧振接地的時候，電網能夠正常運行，中性點位移電壓就會很小，即使發(fā)生了單相金屬性接地故障，其中性點位移電壓也只能升高為相電壓，因此產生的干擾作用也不大[5]。

目前不少城網已采用微機接地保護或自動選線檢測裝置，當發(fā)生接地故障時，便能很快地檢出單相接地故障并自動作用于跳閘而斷開電源，因而對通訊系統(tǒng)干擾更少。

3.3 接觸干擾

接觸干擾系主要是指電力線一相或兩相斷線后，我們可以將其直接放在通訊線路上，這樣就不會造成對線路的干擾，諧振接地電網，對三相對地電容的不平衡狀況，非常敏感，當斷線的電力線與通訊線直接接觸時，該相對地電容就會變大，中性點位移電壓逐漸升高，出現了類似于電網發(fā)生單相接地故障的情況。又因諧振接地電網，發(fā)生單相接地故障時，其接地故障電流很小，故對通訊系統(tǒng)造成的干擾影響不大。

3.4 縱向電勢

縱向電勢，主要是指電網發(fā)生單相接地故障后，在通訊線路上，出現感應的縱向電勢。感應的縱向電勢大小與零序電流之間、導線之間的互感成正比例，因此，諧振接地電網就能夠很有效地改變相接地故障零序電流的分布，因此，就能夠明顯有效地降低縱向電勢，從而能減小對通訊系統(tǒng)造成的危害[6-8]。

電網發(fā)生的單相接地故障轉變?yōu)閮上喽搪窌r，也會引起電磁干擾，但這種故障出現的概率極低，因小電流接地系統(tǒng)的電網，一般裝設優(yōu)絕緣監(jiān)察裝置，當發(fā)生單相接地時，絕緣監(jiān)察裝置就動作，便對單相接地故障進行排除處理，因此發(fā)生兩相短路機會甚微。諧振接地電網發(fā)生單相接地故障時，并不破壞系統(tǒng)的對稱性，而且接地故障電流又較小，所以串聯(lián)諧振接地電網對抑制干擾影響具有優(yōu)越性。

綜上所述，強電和弱電這兩大網絡與國民的生活緊密相連。研究強電和弱電之間的矛盾，有助于我們更好利用電，為人類造福。

參考文獻：

[1]陳亞，任建文.不同接地方式配電系統(tǒng)的單相接地故障仿真分析[J].繼電器，2005（05）.

[2]周平，焦斌.大型發(fā)電機組中性點接地方式若干問題的探討[J].電力建設，2009（12）.

[3]吳加新，張勁光，裴志宏.電力系統(tǒng)諧振接地及接地電流自動補償裝置[J].繼電器，2003（01）.

[4]王中元，何克忠，姚朝順.紫坪鋪水電廠190MW發(fā)電機中性點的接地方式選型與分析[J].四川水力發(fā)電，2009（03）.

[5]李健生.對南昌市城網中性點接地方式改造方案的建議[J]. 華中電力，1994（02）.

[6]秦高原，沈云.某核電工程發(fā)電機中性點接地方式及接地裝置選型的研究[J].廣東電力，2010（01）.

[7]郁嵐，倪偉.配電網中性點接地方式的仿真分析[J].電氣技術，2010（11）.

[8]賴紹熙.中性點接地分析[J].科技信息，2010（21）.endprint