高壓輸電線路與鄰近通信線路產(chǎn)生的影響論述

洪文森

摘 要：如果高壓輸電線路距離通信線路較近，通信線路中就可以感應(yīng)到電流與電壓。鄰近通信線路中的電壓電流到達(dá)一定值時(shí)，就會(huì)對(duì)通信回路運(yùn)行產(chǎn)生較大影響，會(huì)干擾到通信設(shè)備的正常運(yùn)行，威脅到人的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章簡(jiǎn)單分析了高壓輸電線路對(duì)鄰近通信線路產(chǎn)生的不利影響，闡述了減少不利影響因素的策略，以減小高壓輸電線路對(duì)通信線路的干擾。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；鄰近通信線路；影響分析

中圖分類號(hào)：TN913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）33-0093-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國電力行業(yè)也得到了各方重視，逐漸擴(kuò)大了電力建設(shè)的規(guī)模，日常生活環(huán)境中也出現(xiàn)了更多的高壓電力輸電線路。因此，近距離架設(shè)的通信線路產(chǎn)生的影響也更為明顯。文章首先明確高壓輸電線路給鄰近通信線路帶來的影響，再計(jì)算出各種不利影響，包括磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)、磁感應(yīng)對(duì)地電壓、地電位升等，確定不利影響的極限值，提出減小危害的措施。

1 高壓輸電線路給鄰近通信線路帶來的影響

高壓輸電線電路由中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)線路與中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)線路構(gòu)成。其中中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)線路的送電線路若出現(xiàn)單相接地問題故障時(shí)，鄰近通信線路會(huì)因?yàn)樗碗娋€路對(duì)地不平衡電壓而產(chǎn)生靜電感應(yīng)電流，即電影響。當(dāng)前，我國長途通信電纜通常會(huì)運(yùn)用金屬外皮來充當(dāng)保護(hù)外套，發(fā)揮保護(hù)作用，所以可以忽略靜電感應(yīng)電流所帶來的影響。中性點(diǎn)直接接地線路的送電線路出現(xiàn)單相故障或者三相對(duì)稱電線路出現(xiàn)接地短路時(shí)，鄰近通信線路會(huì)因?yàn)椴黄胶怆姴óa(chǎn)生對(duì)地電壓與縱電動(dòng)勢(shì)，即磁影響。

2 高壓輸電線路對(duì)鄰近通信線路的不利影響分析

2.1 計(jì)算磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)

送電線路中，通信線路上隨意兩點(diǎn)之間存在的電流感應(yīng)電位差，叫做磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)。磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)的運(yùn)算公式為：

Mi代表50 Hz前提下通信線路和送電線路之間i段的互感系數(shù)；

Lp代表通信線路和送電線路i段的接近長度；

K代表50 Hz前提下接地導(dǎo)體電磁屏蔽系數(shù)；

f代表送電線路的電流頻率。

F和ω是已知量，根據(jù)通信線路和送電線路的相對(duì)位置獲得Lpi，Is參數(shù)是通過計(jì)算電氣系統(tǒng)參數(shù)后對(duì)比獲得，K參數(shù)可以通過互感抗曲線圖f=50Hz得到。

運(yùn)用送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)可以查出屏蔽系數(shù)，按照屏蔽系統(tǒng)計(jì)算方法，綜合屏蔽系數(shù)見式子（2）：

式中：K代表單根屏蔽體的屏蔽系數(shù)；n代表屏蔽體數(shù)量。

2.2 計(jì)算磁感應(yīng)對(duì)地電壓

送電線路中，通信線路上電流感應(yīng)任何一點(diǎn)的對(duì)地點(diǎn)位叫做磁感應(yīng)對(duì)地電壓。如果A為接地端，B為絕緣端，那么B端對(duì)地電壓和磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)相等，所以B 端對(duì)地電壓和磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式一樣，見式（1）。

通信線路兩端若都出現(xiàn)了對(duì)地電壓，對(duì)地電壓的數(shù)值和通信線路兩端對(duì)地電壓代數(shù)的和是相等的，其運(yùn)算式是：

式中：lAi代表第i接近段中點(diǎn)和A接地端線路的長度；

lBo代表第i接近段中點(diǎn)到B端長度；

ls代表AB兩端之間線路的總長度。

通信線路中各個(gè)端點(diǎn)的對(duì)地電壓表達(dá)式是：

Ui=Ui-1-Ei，V（3）

式中：Ui-l代表通信線路中第i-l點(diǎn)磁感應(yīng)對(duì)地電壓；Ui代表線路上i段中磁感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)。

通常情況下縱電動(dòng)勢(shì)E1與E2是不相等的，Ip是大地和通信回路構(gòu)成的回路中，感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)在其中產(chǎn)生的電流。

2.3 計(jì)算地電位升

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，故障電流會(huì)通過變電站的接地網(wǎng)、發(fā)電廠、送電線路桿塔接地設(shè)備進(jìn)入到大地中，提高了該區(qū)域的大地地電位。電纜金屬護(hù)套與無金屬護(hù)套電纜的內(nèi)部芯線和接地間之間構(gòu)成了電位差，電信局接地設(shè)備中的電位進(jìn)一步升高，統(tǒng)一稱之為地電位升。與地電位升相關(guān)的物理量有大地電阻率、接地設(shè)備型號(hào)、經(jīng)過接地設(shè)備的電流大小等。

接地點(diǎn)范圍為200～300 m時(shí)，地電位升非常明顯。更遠(yuǎn)距離中的地電位升很小，可以不計(jì)。架空地線中的輸電線路P點(diǎn)，其地電位升的計(jì)算式是：

式中：Isi代表經(jīng)過第i基桿塔接地設(shè)備進(jìn)入到大地中的電流；

ρ代表大地電阻率；

ri代表第i基桿塔接地設(shè)備的運(yùn)算半徑；

Si代表第i基桿塔自然接地設(shè)備邊緣到P點(diǎn)的長度。

3 上述不利影響參數(shù)的極限值

①參照電信線路中送電線路的不利影響計(jì)算規(guī)程，中性點(diǎn)不直接接地線路出現(xiàn)單相接地短路的時(shí)候，人體接觸鄰近通信線路導(dǎo)線后流經(jīng)人體的允許電流值是15 mA。送點(diǎn)線路出現(xiàn)故障時(shí)，通信線路的磁感應(yīng)電壓規(guī)定允許值：高可靠性的送電線路電壓是650 V，其他送點(diǎn)線路電壓是30 V。

②送電線路出現(xiàn)故障時(shí)，電信電纜芯線中的磁感應(yīng)電壓的允許值必須與以下三個(gè)規(guī)定相符。

第一，近距離供電的電纜線路Us必須小于0.6UDt或者Us小于0.85UAt。

第二，導(dǎo)線與大地制中，直流遠(yuǎn)距離供電線路Us小于0.6UDt-Urs/√2或者小于0.85UAt-UrS/√2.。

第三，導(dǎo)線與導(dǎo)線制中運(yùn)用遠(yuǎn)距離供電方式，中心點(diǎn)接地電纜線路Us小于0.6UDt-Urs/2√2或者Us小于0.85UAt-UrS/2√2。

式中：UDt代表接地保護(hù)套和電纜芯線之間直流試驗(yàn)電壓；UAt代表接地保護(hù)套和電纜芯線之間交流試驗(yàn)電壓；Urs代表影響計(jì)算區(qū)段遠(yuǎn)距離供電壓；Us代表送電線路發(fā)生故障時(shí)，電纜芯線感應(yīng)電壓。

③通信線路和送點(diǎn)線路接近段設(shè)計(jì)過程中，磁感應(yīng)的縱電動(dòng)勢(shì)大于規(guī)定值時(shí)，可以根據(jù)以下三種形式運(yùn)算出通信線路導(dǎo)線和大地之間的磁感應(yīng)對(duì)地電壓。

第一，通信回路兩端經(jīng)過低阻抗接地；

第二，通信回路兩端分別是低阻抗接地和高阻抗接地；

第三，大地和通信線路兩端均為高阻抗接地。

4 減小不利影響因素的手段

高壓輸電線路對(duì)鄰近通信線路產(chǎn)生的不利影響極限值大于允許值時(shí)，可以采用的防護(hù)措施有：

第一，改變輸電線路的路徑，調(diào)整與通信線路之間的距離，始終保持合理距離。

第二，架設(shè)屏蔽線，如導(dǎo)體避雷線等。

第三，減少接地故障的時(shí)間或者限制接地短路電流。

第四，在通信線路上設(shè)置放電器、保安器等設(shè)備。

5 結(jié) 語

高壓輸電線路對(duì)鄰近通信線路會(huì)造成一定的不利影響，在工程中很容易將此忽略。通信線路出現(xiàn)危險(xiǎn)，不僅會(huì)影響到線路的正常工作，甚至?xí){到設(shè)備、人的安全。所以，輸電線路設(shè)計(jì)需要考慮施工、驗(yàn)收等每個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范與設(shè)計(jì)來進(jìn)行施工和驗(yàn)收，將影響最小化，提高線路輸電的穩(wěn)定性與安全性。

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