基于強(qiáng)電線路下的陰極保護(hù)管道交流干擾防護(hù)措施研究

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對(duì)電力的需求量不斷增加，伴隨電力工程規(guī)模不斷擴(kuò)大的現(xiàn)狀，各種電線、管道等交叉情況時(shí)有發(fā)生。故，本文針對(duì)強(qiáng)電線路下的陰極保護(hù)管道交流干擾防護(hù)展開研究，并提出相關(guān)解決對(duì)策。以期能夠有效改善這一現(xiàn)象，并減少風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：電線；干擾；保護(hù)

前言

伴隨陰極管道以及強(qiáng)電線路的鋪設(shè)，管道腐蝕層以及陰極保護(hù)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重?fù)p壞。加強(qiáng)對(duì)其的抗干擾防護(hù)措施，以增強(qiáng)管道使用壽命，縮小影響范圍進(jìn)而提升對(duì)其的保護(hù)效果。

一、交流干擾防護(hù)

在已經(jīng)建成的管道附近測(cè)量眾多數(shù)據(jù)，包括交流干擾電壓、土壤電阻率等等。針對(duì)眾多數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)管道的過程中，充分考慮交流干擾的防護(hù)措施，進(jìn)而對(duì)正確的干擾源進(jìn)行計(jì)算，采取有效舉措以減少干擾影響。常見計(jì)算方式有專用軟件進(jìn)行計(jì)算，以交流防護(hù)理論公式為基礎(chǔ)，展開理論設(shè)計(jì)。

首先，將有關(guān)材料進(jìn)行搜集，并進(jìn)行測(cè)量，再確定地床的具體位置，隨后根據(jù)交流干擾狀況的有關(guān)數(shù)據(jù)，極端地床目標(biāo)以及有關(guān)電阻，安裝地床，確定地床材料，最后做出施工圖紙。

其次，利用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用所收集的材料展開現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，建立干擾模型。再利用專業(yè)軟件設(shè)計(jì)地床，與干擾環(huán)節(jié)地床進(jìn)行對(duì)比，最后確定方案。

二、交流干擾防護(hù)措施

（一）增加埋地管道以及強(qiáng)電線路的間距

我國相關(guān)抗干擾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)埋地管道以及強(qiáng)電線路進(jìn)行抗干擾測(cè)試的距離進(jìn)行了規(guī)定，并對(duì)管道與高壓交流輸電線之間的最小距離也作出了明確的規(guī)定。由此可以看出，適當(dāng)增加埋地管線與強(qiáng)電線路之間的距離，將有效減少干擾。一般而言，增加二者的外側(cè)相線距離，將平行間距增加到100米，此時(shí)干擾最大值將有效下降。

其實(shí)在管道設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)人員便已經(jīng)考慮都盡可能遠(yuǎn)離干擾源，但受到各種外界因素的干擾，管道不得不與高壓輸電線、電氣化鐵路“偶遇”。而對(duì)于已經(jīng)完工的管道建設(shè)，與強(qiáng)電線發(fā)生同步建設(shè)情況時(shí)，一般采取對(duì)干擾源處進(jìn)行防護(hù)，進(jìn)而減少其對(duì)電流管道的交流干擾。其中主要包括如下方式：針對(duì)電氣化鐵路的抗干擾方式可采取回流、自耦兩種變壓器的供電方式。對(duì)于高壓輸電線的抗干擾防護(hù)舉措，減少中心點(diǎn)的接地?cái)?shù)量，也可以采取對(duì)短路電流或電阻的限制，以及增加屏蔽舉措，達(dá)到抗干擾防護(hù)舉措。針對(duì)220KV的高壓線，便可以利用幾何不對(duì)稱所形成的干擾電壓來提升抗干擾能力，或者利用貓形鐵塔的方式，來減少干擾。最后針對(duì)電氣化鐵路中若含有阻性耦合低段，則加強(qiáng)鐵軌與枕木之間的絕緣性能，減少地電的流入來提升抗干擾能力。

（二）管道接地排流

保護(hù)管道持續(xù)干擾的過程中，管道接地排流是最有效的舉措，備受歡迎。但對(duì)于已經(jīng)開展陰極保護(hù)的埋地鋼管而言，應(yīng)考慮其是否與陰極保護(hù)相沖突，進(jìn)而可能對(duì)陰極保護(hù)舉措的范圍以及效果造成影響。管道排流方式可分為三種，第一為直接排流，第二為負(fù)電排流，第三為隔直排流。

直接排流的方式主要表現(xiàn)為，將排流導(dǎo)線直接與管道相連接。其中接地的電阻應(yīng)小于管道接地電阻，以免影響其排流效果。同時(shí)，普遍采用的接地材質(zhì)為鋼質(zhì)，并被使用在陰極保護(hù)范圍小的被干擾管道中。該排流技術(shù)的裝置十分簡(jiǎn)單，且具有經(jīng)濟(jì)、抗干擾性能、效果良好的突出特點(diǎn)。但仍舊存在不足之處，如在陰極保護(hù)系統(tǒng)的長(zhǎng)距離管線中來講，這種排流方式并不合適，且將造成陰極保護(hù)電流發(fā)生流失的現(xiàn)象，嚴(yán)重增加陽極消耗以及保護(hù)電源的輸出功率。因此，若采用該方式減少干擾，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，加以使用。

負(fù)電位排流的方式主要表現(xiàn)為，以犧牲陽極作為接地極。主要適用在受到干擾區(qū)域內(nèi)的電流保護(hù)斷電隔阻，且對(duì)于土壤環(huán)境也有所要求：犧牲陽極陰極保護(hù)的干擾管道。該種排流方式具有眾多優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾效果顯著；能夠保護(hù)管道內(nèi)地陰極等等。但同樣也具備一定劣勢(shì)，如在實(shí)施瞬間斷電行為時(shí)較為困難，以及在交流干擾的抗干擾過程中，其抗干擾能力隨著交流干擾的增加不斷減弱。故而，這種排流方式需要在合適的環(huán)境中發(fā)揮其最大價(jià)值。

隔直排流主要是指，將隔離直流電裝置安置在埋地管道以及接地極中間。旨在放置陰極保護(hù)電流發(fā)生流失現(xiàn)象。以埋地方式對(duì)陰極設(shè)施保護(hù)，雖然能夠?qū)⒏袘?yīng)所產(chǎn)生的電流利用管道排出，但同時(shí)將造成直流保護(hù)電流發(fā)生流失的現(xiàn)象。此時(shí)便需要安裝隔直排流裝置，以避免其發(fā)生不必要的流失。隔離直流電裝置主要包括電池、固態(tài)去耦合器等。當(dāng)前我國主要采用的裝置時(shí)固態(tài)去耦合器以及鉗位式排流器。其主要優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)見表1：固態(tài)去耦合器與排流器的比較

近年來，我國在各大抗干擾工程中均使用了固態(tài)去耦合器，且效果顯著。但在實(shí)際運(yùn)用中仍應(yīng)該注意部分問題，如關(guān)注其檢驗(yàn)手段，增強(qiáng)對(duì)質(zhì)量的檢驗(yàn)與判斷，增強(qiáng)對(duì)該設(shè)備的維修能力，以及制定相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度等。在實(shí)際運(yùn)用中，也應(yīng)關(guān)注排流點(diǎn)的設(shè)置。一般而言，若單純的降低排流點(diǎn)附近的交流電壓對(duì)其的干擾，但卻使得遠(yuǎn)處干擾情況更加嚴(yán)重。因此，綜合考慮后，一般應(yīng)有原則的控制其間距，滿足施工測(cè)試方法，并結(jié)合實(shí)際情況，確定排流點(diǎn)的位置。同時(shí)，選用合理的材料以增強(qiáng)固態(tài)去耦合器的抗干擾能力，滿足電阻要求。在施工期間，避免其接觸電線路桿塔，變電站等大型建筑物，以免當(dāng)雷擊或高壓輸電故障時(shí)，將電流引入導(dǎo)管內(nèi)，反而發(fā)生危險(xiǎn)。

結(jié)論：綜上所述，本文僅簡(jiǎn)單介紹了幾種交流抗干擾防護(hù)措施，在實(shí)際應(yīng)用中，還包括電屏蔽、安裝隔離接頭分段隔離以及更換土壤等眾多方式。但在實(shí)際施工中，無論何種抗干擾防護(hù)舉措，均需要結(jié)合工程技術(shù)的基本性能特點(diǎn)，并根據(jù)施工地的實(shí)際情況，進(jìn)而選擇合適的抗干擾防護(hù)舉措。

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作者簡(jiǎn)介

陽緒祥（1994-），男，重慶市人，民族：漢，職稱：本科學(xué)生，學(xué)歷：在讀本科生。研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。單位：新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化系。

（作者單位：新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化系）