1、綜合管廊高壓電力線路對電信線路的干擾與防護研究作者,尹成姜云鵬 字數：2447來源：商品與質量 建筑與發展2014年4期 字體：大中小 打印當頁正文【摘 要】 地下綜合管廊是一項新型工程，合理解決管廊內高壓電纜和電信電纜同艙敷設的電磁 兼容問題，對于綜合管廊具有極大的推廣與經濟意義。本文結合工程實例對同艙敷設220kV高壓電力電纜和電信電纜的干擾影響進行了數值分析，并提出了有效的防護措施。【關鍵詞】綜合管廊；高壓電纜；電磁干擾Research for the protection and EMC between high voltage cable circuit and telecommun

2、ication cable in utility tunnelYin liwen , JIANG Yun-pengCapital Engineering & Research Incorporation Limited, Beijing 100176Abstract 】 Utility tunnel(city comprehensive pipe tunnel ) is the new space of civilengineering. It will benefit more in economics and promotion of Utility tunnel to solve the

3、 EMC problems which occurred between high voltage cable circuit and telecommunication cable in tunnel. This paper analyzed the EMC problem above and proposed several effective measures.【Key Words Utility tunnel; high voltage cable circuit; EMC引言：綜合管廊是在城市地下建造的將供水、供熱、電力、通信等市政公用管線，集中敷設在一個構筑 物內，實行統一規劃、設

4、計、施工和管理的市政公用隧道空間。它可以有效避免道路重復開挖，同時 延長了管線的使用壽命，并為城市發展預留了寶貴的地下空間；建設綜合管廊可以極大的推動新型市政基礎設施建設，提升城市基礎設施的現代化水平。國內綜合管廊利用市政道路的中分帶、非機動車道以及道路旁綠地，布置在這些路面板塊下方。由于中分帶、非機動道板塊受制于道路橫斷面限制不會很寬，若管廊斷面橫向過寬進入機動車道則有可能造成路面不均勻沉降，引發車轍現象。另外，綜合管廊的單位造價相對較高，不同斷面與地質條 件下造價可到35萬/米。因此，通過斷面優化，合理布設管廊內的各管線具有深遠的經濟意義。國內納入管廊的市政管線主要為供水、供熱、電力、通信

5、四種。根據文獻12要求，熱力管線不得與電纜同艙敷設。由于傳統的通信電纜大多為同軸電纜，通常認為和電力電纜之間存在嚴重干擾，不宜直接共艙敷設。這樣管廊就會設置為電力艙、通信 +水艙、和熱力艙的三艙結構，使得橫斷面尺 寸增加，導致造價的大幅上升。如果可以有效將強電電纜對弱電電纜存在干擾控制在允許范圍內，則 就可將電力電纜與通信電纜歸入一個艙室，從而優化斷面。1、電力電纜與電信電纜同艙的綜合管廊以某綜合管廊工程為例，管廊為新區新建220kV變電站聯絡電纜通行路由，每座新建220kV變電站主變規模近期3X240MVA 220kV遠期容載比不低于1.6,系統接地形式為中性點直接接地。管廊 電艙敷設有22

6、0kV聯絡電纜3回，每回3根單芯電纜，坦平排列。電纜選用鋁護套交聯聚乙烯絕緣銅 導體電纜，截面2500mm2額定電流1500A,單相短路電流40kA。管廊內電信電(光)纜敷設在金屬 線槽內，與220kV電纜分布在電艙兩側，檢修通道1m 220kV電纜距離最近的電信電纜大于1.5m。詳見附圖。2、綜合管廊干擾指標與分析以下將以理論計算的方法對電力電纜對金屬線槽內的電信電纜干擾進行數值分析。依據文獻 34的要求，著重從電力電纜短路對通信電纜的危險影響及干擾影響進行分析論證。綜合管廊干擾指標由于管廊內敷設的電信電（光）纜均為，帶護套的電纜形式，依據文獻34,在電力電纜故障時，電信電纜線路由于磁感應引

7、起的危險縱電動勢允許值，或，一電纜直流試驗電壓，V;一電纜交流試驗電壓，V;因此，危險電壓允許校驗值取 600V,此允許值也滿足高可靠電力線路對電信明線線路縱電勢允 許值（650V） o由于管廊內有多條電纜與電信線路接近，因此危險電壓除考慮短路電流影響外，需同 時計算非故障電纜分布電流影響。在電力電纜正常運行時，電信電纜線路由于磁感應引起的危險縱電動勢允許值為60V。依據文獻345,中性點直接接地電力電纜對電信電纜的干擾影響，主要考慮高次諧波的雜 音干擾影響。干擾影響允許值為 4.5mVo綜合管廊干擾計算方法危險電壓中短路電流對通信電纜的感應電壓計算如下： 危險電壓，V;矢量算子；工頻，Hz;

8、電力電纜與通彳t電纜的互感，H/km;電力電纜與通信電纜平行長度，km;通過電纜導體的單相短路電流，A;電力電纜對故障電流的屏蔽系數；綜合屏蔽系數；危險縱電壓（正常運行時由負荷電流對通信電纜感應電壓的矢量和）縱電壓，V; TOC o 1-5 h z 由負荷電流感應的縱電壓，V;由以大地為回路電纜金屬護套電流感應的縱電壓，V;由零序電流感應的縱電壓，V。（由負荷電流感應的縱電壓，在電力電纜金屬護套非交叉互聯接地時的計算公式）工頻，Hz;通過各相導體的工頻電流與通信電纜的互感，H/km;通過各相導體的工頻電流與通信電纜的互感的矢量和，H/km;通過導體的負荷電流，A;與通信電纜平行電纜線路總長度，

9、km;電力電纜的屏蔽系數；綜合屏蔽系數 TOC o 1-5 h z 以大地為回路電纜金屬護套電流，A;正常運行時通過電纜的零序電流，A;電力電纜對零序電流的屏蔽系數；雜音電壓（正常運行時高次諧波（800Hz ）電流對通信電纜感應雜音電壓的矢量和）雜音電壓，mV;由負荷中的高次諧波電流對通信電纜的感應雜音電壓，mV;由以大地為回路電纜金屬護套中的高次諧波電流對通信電纜的感應雜音電壓，mV;由高次諧波零序電流對通彳t電纜的感應雜音電壓，mV o由負荷中的高次諧波電流對通信電纜的感應雜音電壓，電力電纜金屬護套非交叉互聯接地時一高次諧波頻率，取800Hz;一高次諧波為800Hz時各相對通信電纜的互感，

10、H/km;一高次諧波為800Hz時通過各相導體的工頻電流與通信電纜的互感的矢量和，H/km; TOC o 1-5 h z 一負荷電流中的高次諧波等值干擾電流，A;一與通信電纜平行電纜線路總長度，km;一對800Hz高頻諧波電流的綜合屏蔽系數；零序電流的等值干擾電流，A;對800Hz高次諧波零序電流的屏蔽系數；對800Hz高次諧波電流的綜合屏蔽系數；通信線路的雜音敏感系數；矢量算子；綜合管廊干擾數值計算(1)電力電纜故障時，危險電壓計算,，計及其余非故障電纜影響，滿足要求。(2)電力電纜正常運行時，縱電壓計算由負荷電流感應的縱電壓，電力電纜金屬護套非交叉互聯接地時由以大地為回路金屬護套電流感應的

11、縱電壓由零序電流感應的縱電壓，縱電壓的矢量和，,滿足要求(3)干擾影響雜音電壓計算由負荷中的高次諧波電流對通信電纜的感應雜音電壓(金屬護套非交叉互聯接地時)由以大地為回路金屬護套中的高次諧波電流對通信電纜的感應雜音電壓由高次諧波零序電流對通信電纜的感應雜音電壓雜音電壓因此，在本管廊工程中，電艙內同時敷設高壓電力電纜與電信電纜是滿足要求，并且可行的。3、防護措施在管廊工程的實施中，還可以從電力電纜布設、 接地系統及加強屏蔽等多個方面采取更多有效的 抗干擾措施。(1)同回路的單芯三相電力電纜應緊靠布置或采用“品”字形布置方式 TOC o 1-5 h z (2)同回路高壓電力電纜應使用交叉互聯的方式

12、；(3)管廊結構鋼筋縱向主鋼筋均通過在伸縮縫處焊接聯通，每隔一定距離采用環形鋼筋連接縱向鋼筋，保證鋼筋的可靠電氣連接；(4)通過分別于封閉線槽和電纜支架可靠連接的通長接地體，保證電氣屏蔽系統可靠接地；(5)采用封閉式金屬線槽可以形成可靠的法拉第籠，抗干擾能力進一步提高；(6)電信纜線盡可能采用無金屬回路光纜線路；(7)管廊內部自用通信傳輸系統采用頻分復用技術，是的電磁干擾影響因素減低；4、結束語目前，綜合管廊的建設正進入一個較快發展的時間段。在隨著城市用電量的不斷增長，電纜的輸送容量及供電可靠性要求的提高，針對綜合管廊內的電纜敷設問題進行專門的設計及經驗總結，在解決電纜輸送容量及安全運行需求的同時，提高電力綜合管廊的使用效率及城市道路地下空間的資源利用率，是有