高壓電纜對信號電纜的影響原理分析

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正文：

0 引言

當信號電纜接近高壓電纜時，高壓電纜會對信號電纜產(chǎn)生影響，從受干擾的角度來看，干擾過程為輻射耦合，其中靜電感應和電磁感應相互影響[1]。

1.1 靜電感應影響

當強電線路和通信線路接近時，強電線路和通信線路之間存在著電容，通信線路和大地之間也存在著電容，所以在通信線路上的靜電感應電壓實際上是通過與強電線路之間的電容來耦合而產(chǎn)生的，因此也稱為電耦合或容性耦合。

高壓電纜敷設在地下電力電纜隧道中，信號電纜敷設在地下管道中，因此高壓電纜對地電壓所形成的電場會對信號電纜產(chǎn)生靜電感應影響。當高壓電纜帶正電時，臨近的信號電纜或通信設備將感應負電荷，其正電荷泄露于地，從而使信號電纜具有很高的負電壓，只要把弱電系統(tǒng)的設備外殼接地，便可使設備外殼對地保持零電位。在實際工程中，信號電纜的金屬護套應接地，因此在信號電纜芯線上不會受到地下高壓電纜的影響產(chǎn)生靜電感應電壓。同時，信號設備室中的信號設備都是良好接地的，也可以有效消除靜電感應影響，不會產(chǎn)生靜電感應電壓。

因此，在針對地下高壓電纜對信號電纜及信號設備的影響進行研究時，不需要考慮高壓電纜的電壓帶來的靜電感應影響。

1.2 電磁感應影響

當信號電纜和高壓電纜鄰近敷設時，由于地下高壓電纜中有交變電流通過，產(chǎn)生了交變磁場，使高壓電纜與信號電纜之間存在耦合電感，信號電纜在這個交變磁場內(nèi)不斷切割磁力線，因此信號電纜上會產(chǎn)生磁感應縱電動勢，有可能對信號電纜的傳輸或安全造成影響。信號電纜上產(chǎn)生的磁感應縱電動勢與高壓電纜的正常運行電流、短路故障電流、屏蔽系數(shù)、信號電纜的金屬護套直徑以及它們之間的距離等有關。

因此，在針對高壓電纜對信號電纜及信號設備的影響進行研究時，需著重研究高壓電纜的交變電流帶來的電磁感應影響。

2 高壓電纜對信號電纜的電磁感應影響分析

高壓電纜對信號電纜的電磁感應影響可以分為兩類，干擾影響和危險影響。干擾影響是信號電纜遭受高壓電纜線路電感應和磁感應產(chǎn)生的電壓和電流足以影響電信回路的正常運行,如傳輸質(zhì)量降低、信號失真等。

危險影響是信號電纜遭受高壓電纜線路電感應和磁感應產(chǎn)生的電壓和電流足以危害電信運行維護人員的生命安全；損壞電信線路或設備等。

因此，在分析高壓電纜對信號電纜的電磁感應影響時，應根據(jù)地下高壓電纜流過的電流是正常運行電流或短路故障電流，將該影響分為干擾影響和危險影響兩類進行分析。

3 高壓電纜故障分析

電力電纜發(fā)生故障時，主要有以下四種形式：三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路。

三相短路時，由于被短路的三相阻抗相等，三相電流和電壓是對稱的，對外界產(chǎn)生的交變磁場相互抵消，因此，在信號電纜上產(chǎn)生的縱向感應電勢較小。其余幾種類型的短路，破壞了三相對稱結(jié)構(gòu)，不平衡電流所產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對周圍的信號系統(tǒng)將產(chǎn)生干擾。

電力系統(tǒng)各種短路故障中，單項短路占大多數(shù)，約為總短路故障數(shù)的65%[2]。

因此，當電力電纜正常運行時，信號電纜的電感應很小，遠小于規(guī)程允許值，不會對信號電纜造成干擾影響。當電力電纜不對稱運行時會對信號電纜產(chǎn)生電磁感應影響，僅計算電力電纜單相短路時信號電纜上的磁感應縱電動勢，以評估電力電纜發(fā)生故障時最大可能的危險影響。

4 規(guī)程要求

GB 6830-86《電信線路遭受強電線路危險影響的容許值》中規(guī)定，強電線路故障狀態(tài)時，信號電纜上的縱電動勢容許值為650V，強電線路正常運行狀態(tài)時，信號電纜上的縱電動勢容許值為60V[3]。

DL/T 5033-2006《輸電線路對電信線路危險和干擾影響防護設計規(guī)程》中規(guī)定，在輸電線路故障狀態(tài)下，信號電纜上的磁感應電壓，允許值為650V[4]。

5 結(jié)論

本文介紹了高壓電纜對信號電纜產(chǎn)生靜電感應影響與電磁感應影響的原理，并通過分析得出以下結(jié)論：

（1）針對高壓電纜對信號電纜及信號設備的影響進行研究時，不需要考慮高壓電纜的電壓帶來的靜電感應影響，而需要考慮高壓電纜的交變電流帶來的電磁感應影響。

（2）高壓電纜對信號電纜的產(chǎn)生的電磁感應影響，需要根據(jù)高壓電纜流過電流的類型分為干擾影響和危險影響。

（3）對于高壓電纜工程與信號電纜臨近建設的情況，應首先評估高壓電纜對信號電纜的影響，以保障電纜路徑方案滿足規(guī)程要求。

（4）計算電力電纜單相短路故障時信號電纜上的磁感應縱電動勢，以評估電力電纜發(fā)生故障時最大可能的危險影響。