雙回500 kV架空送電線路對短波無線電測向臺（站）防護(hù)間距的研究

譚寓龍

摘 要：根據(jù)特高壓專題報(bào)告合理推算雙回500 kV架空送電線路對短波無線電測向臺（站）的防護(hù)間距，有效地補(bǔ)充了現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：送電線路；短波無線電測向臺（站）；防護(hù)間距；背景噪聲值

中圖分類號：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.042

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高壓架空送電線路與無線電設(shè)施之間的相互影響也越來越突出，這就需要根據(jù)電力線路無線電干擾的機(jī)理，以及各類無線電設(shè)施的技術(shù)特性和工作要求，制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。各類無線電設(shè)施中對電磁環(huán)境要求最嚴(yán)格的是短波無線電測向臺（站），執(zhí)行的是總參五十八研究所和總參無線電管理技術(shù)站編寫的國家標(biāo)準(zhǔn)《短波無線電測向臺（站）電磁環(huán)境要求》（GB 13614—92），以其作為高壓架空送電線路對短波無線電測向臺（站）防護(hù)間距的依據(jù)，但制定于20世紀(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)只對單回輸電線路進(jìn)行了考慮，顯然不能滿足當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的需要。隨著電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)及無線電通信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，迫切需要解決同塔雙回及多回輸電線路與沿線鄰近的無線電臺站間的電磁兼容問題。

由國網(wǎng)電力科學(xué)研究院、總參五十八研究所、華北電力大學(xué)、空軍無線電頻譜管理委員會(huì)、空軍裝備研究院雷達(dá)與電子對抗研究所、國家廣播電影電視總局廣播電視規(guī)劃院、中國電子科技集團(tuán)第二十研究所共同進(jìn)行試驗(yàn)及研究編寫的特高壓專題報(bào)告《1 000 kV特高壓交流同塔雙回線路對無線電臺站影響及防護(hù)研究》，確定了特高壓送電線路對鄰近1.5～30 MHz頻段內(nèi)的短波無線電測向、收信臺（站）工作所造成的有源和無源干擾程度，進(jìn)而給出了特高壓同塔雙回輸電線路與鄰近無線電測向、收信臺（站）應(yīng)保持的合理距離。此項(xiàng)成果客觀、合理地對現(xiàn)階段我國電力事業(yè)及無線電通信發(fā)展產(chǎn)生的電磁兼容問題進(jìn)行了評價(jià)，完全可以作為本工程對鄰近短波無線電測向臺（站）保持的合理間距的參考。

1 推算過程

在有源干擾方面，頻率在1.5 MHz時(shí)，對1 000 kV交流特高壓送電線路的基準(zhǔn)無線電干擾水平可控制在54 dB（μV/m）以下，對短波測向臺（站）干擾的評價(jià)，按照控制背景噪聲算法計(jì)算，背景噪聲值采用12 dB和背景增量值采用0.5 dB（最嚴(yán)格的要求），提出防護(hù)間距為2 600 m。500 kV交流送電線路的基準(zhǔn)無線電干擾水平小于54 dB，對短波測向臺的防護(hù)間距應(yīng)小于2 600 m。

在無源干擾方面，國家標(biāo)準(zhǔn)《短波無線電測向臺（站）電磁環(huán)境要求》（GB 13614—1992）中第3.4條提出了要求——距測向天線前沿300～3 000 m之間為短波無線電測向臺（站）電磁環(huán)境保護(hù)控制區(qū)，在此范圍內(nèi)，凡規(guī)定中不能包括的新建建筑物（包括高壓送電線路等）和其他設(shè)施均應(yīng)事先協(xié)調(diào)；附錄第A1條要求：垂直接地導(dǎo)體離測向臺（站）的測向天線的距離必須大于60倍垂直接地導(dǎo)體的高度。

經(jīng)了解，塔高60倍距離、鐵塔高度為50 m及以下時(shí)，1/4波長諧振點(diǎn)的頻率≥1.5 MHz，直接干擾短波測向臺的工作頻段會(huì)影響短波測向臺的正常工作，應(yīng)嚴(yán)格控制。

超過50 m塔高時(shí)，其1/4波長諧振點(diǎn)的頻率小于1.5 MHz。比如，當(dāng)塔高為60 m和70 m時(shí)，其1/4波長諧振點(diǎn)的頻率分別為1.25 MHz和1.07 MHz，干擾頻率已超出短波無線電測向臺（站）工作頻段以外（以下），加之架空送電線路本身水平導(dǎo)線的加載效應(yīng)和電波在金屬導(dǎo)體中傳播的縮短系數(shù)，諧振頻率點(diǎn)可能更低。要考慮到諧振點(diǎn)的干擾頻率落入短波無線電測向臺（站）工作頻段內(nèi)的干擾影響，只有3/4波長諧振點(diǎn)會(huì)大于1.5 MHz。《1 000 kV特高壓交流同塔雙回線路對無線電臺站影響及防護(hù)研究》經(jīng)公式推導(dǎo)指出，單個(gè)鐵塔防護(hù)間距可以按20倍塔高計(jì)算，即：

d=20la.（1）

式（1）中：d為防護(hù)間距；la為塔高。

此外，還應(yīng)考慮成列鐵塔的影響，并乘上成列鐵塔系數(shù)來評價(jià)防護(hù)距離。

2 研究結(jié)果

對于某500 kV變電站側(cè)約1.5 km的線路（按原國家標(biāo)準(zhǔn)需要距離天線陣5 km以上），鐵塔檔距在200～300 m，鐵塔高度在60～80 m，則其1/4波長的諧振頻率在0.94～1.25 MHz，其余34.5 km的線路（按原國家標(biāo)準(zhǔn)需要距離天線陣5 km以上）的鐵塔檔距在400 m左右，鐵塔高度在60～70 m，則其1/4波長的諧振頻率在1.07～1.25 MHz，均處于短波無線電測向工作頻段以外，可以不作考慮。只有3/4波長的諧振頻率對短波無線電測向造成了影響，應(yīng)對其進(jìn)行考慮。

根據(jù)上述特高壓線路的研究成果，3/4波長諧振頻率點(diǎn)的影響按20倍塔高乘以成列鐵塔系數(shù)得到的防護(hù)間距如表1所示。

《1 000 kV特高壓交流同塔雙回線路對無線電臺站影響及防護(hù)研究》對小基礎(chǔ)短波測向天線改造為大基礎(chǔ)短波測向天線的抗干擾特性進(jìn)行了深入研究，提出了擴(kuò)大測向天線可抑制旁（副）瓣信號的效果曲線圖，可計(jì)算大基礎(chǔ)測向天線對干擾信

號的折減系數(shù)。

考慮到圓形天線陣實(shí)際外圈直徑為200 m，天線數(shù)量為40根，無源干擾的折減系數(shù)為0.76，雙回500 kV送電線路對短波無線電測向臺（站）的防護(hù)間距如表2所示。

3 結(jié)束語

通過本文的推算方法，在實(shí)際工程建設(shè)中，可以將電力設(shè)施對無線電設(shè)施的防護(hù)間距合理地降低到相互安全的位置。本文的研究成果對節(jié)省土地、建設(shè)投資以及協(xié)調(diào)電力與無線電相關(guān)部門的關(guān)系起到了重要參考作用。

〔編輯：張思楠〕