高壓輸電線路與鄰近通信線路產生的影響論述

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到電流與電壓。鄰近通信線路中的電壓電流到達一定值時，就會對通信回路運行產生較大影響，會干擾到通信設備的正常運行，威脅到人的生命財產安全。文章簡單分析了高壓輸電線路對鄰近通信線路產生的不利影響，闡述了減少不利影響因素的策略，以減小高壓輸電線路對通信線路的干擾。

關鍵詞：高壓輸電線路；鄰近通信線路；影響分析

中圖分類號：TN913 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）33-0093-02

隨著社會經濟的快速發展，我國電力行業也得到了各方重視，逐漸擴大了電力建設的規模，日常生活環境中也出現了更多的高壓電力輸電線路。因此，近距離架設的通信線路產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，再計算出各種不利影響，包括磁感應縱電動勢、磁感應對地電壓、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不直接接地系統線路與中性點直接接地系統線路構成。其中中性點不直接接地系統線路的送電線路若出現單相接地問題故障時，鄰近通信線路會因為送電線路對地不平衡電壓而產生靜電感應電流，即電影響。當前，我國長途通信電纜通常會運用金屬外皮來充當保護外套，發揮保護作用，所以可以忽略靜電感應電流所帶來的影響。中性點直接接地線路的送電線路出現單相故障或者三相對稱電線路出現接地短路時，鄰近通信線路會因為不平衡電波產生對地電壓與縱電動勢，即磁影響。

2 高壓輸電線路對鄰近通信線路的不利影響分析

2.1 計算磁感應縱電動勢

送電線路中，通信線路上隨意兩點之間存在的電流感應電位差，叫做磁感應縱電動勢。磁感應縱電動勢的運算公式為：

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；

Lp代表通信線路和送電線路i段的接近長度；

K代表50 Hz前提下接地導體電磁屏蔽系數；

f代表送電線路的電流頻率。

F和ω是已知量，根據通信線路和送電線路的相對位置獲得Lpi，Is參數是通過計算電氣系統參數后對比獲得，K參數可以通過互感抗曲線圖f=50Hz得到。

運用送電線路設計手冊可以查出屏蔽系數，按照屏蔽系統計算方法，綜合屏蔽系數見式子（2）：

式中：K代表單根屏蔽體的屏蔽系數；n代表屏蔽體數量。

2.2 計算磁感應對地電壓

送電線路中，通信線路上電流感應任何一點的對地點位叫做磁感應對地電壓。如果A為接地端，B為絕緣端，那么B端對地電壓和磁感應縱電動勢相等，所以B 端對地電壓和磁感應縱電動勢的計算公式一樣，見式（1）。

通信線路兩端若都出現了對地電壓，對地電壓的數值和通信線路兩端對地電壓代數的和是相等的，其運算式是：

式中：lAi代表第i接近段中點和A接地端線路的長度；

lBo代表第i接近段中點到B端長度；

ls代表AB兩端之間線路的總長度。

通信線路中各個端點的對地電壓表達式是：

Ui=Ui-1-Ei，V（3）

式中：Ui-l代表通信線路中第i-l點磁感應對地電壓；Ui代表線路上i段中磁感應縱電動勢。

通常情況下縱電動勢E1與E2是不相等的，Ip是大地和通信回路構成的回路中，感應縱電動勢在其中產生的電流。

2.3 計算地電位升

當電力系統出現故障的時候，故障電流會通過變電站的接地網、發電廠、送電線路桿塔接地設備進入到大地中，提高了該區域的大地地電位。電纜金屬護套與無金屬護套電纜的內部芯線和接地間之間構成了電位差，電信局接地設備中的電位進一步升高，統一稱之為地電位升。與地電位升相關的物理量有大地電阻率、接地設備型號、經過接地設備的電流大小等。

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

式中：Isi代表經過第i基桿塔接地設備進入到大地中的電流；

ρ代表大地電阻率；

ri代表第i基桿塔接地設備的運算半徑；

Si代表第i基桿塔自然接地設備邊緣到P點的長度。

3 上述不利影響參數的極限值

①參照電信線路中送電線路的不利影響計算規程，中性點不直接接地線路出現單相接地短路的時候，人體接觸鄰近通信線路導線后流經人體的允許電流值是15 mA。送點線路出現故障時，通信線路的磁感應電壓規定允許值：高可靠性的送電線路電壓是650 V，其他送點線路電壓是30 V。

②送電線路出現故障時，電信電纜芯線中的磁感應電壓的允許值必須與以下三個規定相符。

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，導線與大地制中，直流遠距離供電線路Us小于0.6UDt-Urs/√2或者小于0.85UAt-UrS/√2.。

第三，導線與導線制中運用遠距離供電方式，中心點接地電纜線路Us小于0.6UDt-Urs/2√2或者Us小于0.85UAt-UrS/2√2。

式中：UDt代表接地保護套和電纜芯線之間直流試驗電壓；UAt代表接地保護套和電纜芯線之間交流試驗電壓；Urs代表影響計算區段遠距離供電壓；Us代表送電線路發生故障時，電纜芯線感應電壓。

③通信線路和送點線路接近段設計過程中，磁感應的縱電動勢大于規定值時，可以根據以下三種形式運算出通信線路導線和大地之間的磁感應對地電壓。

第一，通信回路兩端經過低阻抗接地；

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

高壓輸電線路對鄰近通信線路產生的不利影響極限值大于允許值時，可以采用的防護措施有：

第一，改變輸電線路的路徑，調整與通信線路之間的距離，始終保持合理距離。

第二，架設屏蔽線，如導體避雷線等。

第三，減少接地故障的時間或者限制接地短路電流。

第四，在通信線路上設置放電器、保安器等設備。

5 結 語

高壓輸電線路對鄰近通信線路會造成一定的不利影響，在工程中很容易將此忽略。通信線路出現危險，不僅會影響到線路的正常工作，甚至會威脅到設備、人的安全。所以，輸電線路設計需要考慮施工、驗收等每個環節，嚴格按照相關規范與設計來進行施工和驗收，將影響最小化，提高線路輸電的穩定性與安全性。

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