《关于强电线路对通信线路的及其防护--本科毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于强电线路对通信线路的及其防护--本科毕业设计论文.doc（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、强电磁环境下通信台站的屏蔽与接地研究一强电线路对通信线路的影响 强电线路我们通常将电力系统传送动力及照明电力的输电线路和交流电气化铁路接触网统称为强电线路，强电线路传输的是工频（50Hz）的交流电。输电线路按电压等级可以分为35KV500KV高压输电线路、10KV的农村输电线路、310KV的高压配电线路和线电压为380V的用户配电网。而交流电气化铁路接触网的供电电压则为25KV，采用单相制，以铁轨为返回导体。在我国的电力网中有500、330、220、154、110、35和10千伏几种作为高压输电线路的电压等级。高压输电线路基本上都采用三相三线输电制输电线，但在过去很长一段时间，有些农村输电线路
2、采用了两线一地制输电方式，最近几年农村电力网进行了改造，已经基本上取消了10千伏两线一地制输电线路，全部改造为三相三线输电制线路了。因此，10千伏输电线路成为高压输电网向城市和农村高压配电网输送电力的输电线路。10千伏以下到380伏变压器的线路，属于高压配电线路。用户配电线路网采用线电压为380伏的三相四线制配电线路。三相四线制配电线有三根对地电压为220伏的相导线，还有一根接地的中性线。所有使用220伏电压电源的电器都是由一根相导线（俗称火线）和一根中性线（俗称地线）完成供电的。就目前的公用电力网，几乎都是三相制的。三相发电机的三个线圈有两种连接法，即形（星形）连接法和形（三角形）连接法。三
3、相负载也同样有上述两种连接法。1形（星形）连接法若发电机的三个线圈用形（星形）连接法向负载供电，这三个线圈的尾端均应连接在一点点www.biyezuopin.cc上，点称为三相电源的中性点。同样用形连接法，三个负载的首端应分别接三相电源，其尾端均应连接在一点o点上，则o点就是三相负载的中性点。点与o点的连接线称为中性线。这种供电方式称为三相四线制，如下图所示。BCA中性线oo假如三相负载相等，则中性线oo上应无电流，（因三相电压的矢量和为零）中性线遂可省去不用，线路就成为三相三线制。对于形（星形）连接法的线路，三相的相电压绝对值是相等的，相位互差120；而三线间的线电压绝对值则是相电压的3倍。
4、2形（三角形）连接法若发电机电枢的三个线圈系连成形，三相线圈的首尾相互连接，相电压与线电压是相等的，而线电流则是相电流的3倍。相位同样互差120。如下图所示。上面我们介绍的不管是形连接法还是形连接法的三相三线制输电线路，在正常运行时，各根导线内的电流或电压在数值上相等，相位彼此差120。因此，三个相电压和三个相电流的矢量和都是零。我们常把这样的输电线路称为对称制强电线路。在理想情况下，对称强电线各相导线的电气参数和负载都应相同，是没有不平衡电流和不平衡电压的。这样，只要通信线和输电线保持适当的间距，对通信线路就不会有电场和磁场感应影响。实际上，对输电线路来说，各相导线的电气参数和负载总要有一点
5、差别，以致于各相的电流或电压也不完全相等，所以绝对对称的强电线路并不存在。然而这并不影响我们在实际应用中把三相三线制的输电线路当作对称制强电线路看待。在强电线路中除去对称制强电线路外，还存在不对称制强电线路。所谓“不对称”，是指强电线路在正常运行状态下的合成电压和电流不等于零。这主要包括单线大地制和二线大地制强电线路。3 两线一地制农村电力网线路在相当长的时间里，在农村电力网的部分线路采用的是10KV两线一地制输电线路。这种输电线路是不对称的三相输电线路，在发电机侧三相电压的绝对值相等，相位相差120。这与三相三线制并无不同，线电压同样为10KV。但是其输电导线只有两根，其中的一根相导线用大地
6、代替了，也就是说发动机的三相中有一相是接地的。如下图示。由于C相接地，0点的电位比大地高出单相电压值。而在三相三线制，0点的对地电位为零。此时，导线A与导线B间的线电压为3相，而导线A对地的电位是A相电压和C相电压的向量和，恰好与三相三线制中A导线和C 导线间的线电压值相同，也为3相。B导线对地的电位与此相同。由此可以得出如下结论：1) 两线一地制的两根导线的对地电压，比同电压等级的三相三线制输电导对地压提高3倍，也就是两根架空导线各自对地电压等于线电压。对于10千伏输电线路而言，三相三线制输电系统中每相导线对地电压为5.8千伏，而在两线一地制系统中，导线对地电压则高达10千伏。所以两线一地制
7、输电线路正常运行时两条导线对地电压的向量和会很大，因而它的静电场会在附近通信线路上产生较大的感应电压和感应电流。2) 两线一地制输电线路的两根导线，如果有一根发生接地故障，就形成两相间短路的事故，瞬间短路电流的磁场，会在附近通信线路上产生很大的感应电压和感应电流。在我国35千伏以下的三相三线制输电线路，如果发生一根架空相导线的接地故障，其他两相还可以继续供电，提高了供电的可靠性。而两线一地制输电线路的供电可靠性远不如三相三线制。3) 两线一地制输电线路在正常运行时，不仅两根架空导线的合成电压不等于零，在导线周围产生电场，能够在附近通信线上产生感应电压和感应电流（静电感应）；两根架空相导线的合成
8、电流也不等于零，在导线周围产生交变磁场，能够使附近的通信线上诱生出感应电压和感应电流（磁感应）。4) 在三相三线制10千伏输电系统中，接地装置在正常情况下没有电流通过。但两线一地制输电系统接地相的接地装置则是工作接地，不是保护接地，所以接地装置在正常运行情况下是通过工作电流的；在短路接地情况下则通过短路电流。因此对接地电阻的要求很高（即要求接地电阻值达到相当低的数值），如不符合要求，便会形成危险的跨步电压，危害人畜安全。既然两线一地制输电线路有这么多缺点，为什么还要在农村输电线路中采用10千伏两线一地制输电方式呢？这主要是因为建国初期，我国生产力发展水平还比较低，农村的电气化水平就更低了，对电
9、力的需求量还不能达到一定的水平；而农村的广阔地域对输电线路的传输长度要求又比较长，如果采用两线一地制输电线路，那么就可以减少1/3的导线需求量。目前，农村的发展水平已经有了根本的改变，综和国力也有了很大的提高，为了适应农村建设的需要，国家已经对农村电力网进行了改造，两线一地制输电线路已基本被三相三线制输电线路所取代。这对在农村发展通信线路创造了有利环境。4交流电气化铁路接触网牵引变电所牵引变电所铁轨4050 公里接触网分区亭分区亭交流电气化铁路接触网是单相输电线路网，是采用单根输电导线与铁轨组成输电回路为机车供电。在交流电气化铁路沿线有牵引变电所把动力系统送来的电能（一般由110220千伏高压
10、输电线传送的工频50赫高压交流电）转变为25千伏，然后输入接触网供应电力机车。一般沿铁路线隔4050公里设置一个牵引变电所。接触网在相邻的两个牵引变电所的中央断开，在断开处设置油开关，此处所称为分区亭。分区亭将牵引变电所之间分成两个接触网供电区段，每个供电区段只从一端获得电流，这种方式通常称为单侧供电。如果将分区亭油开关闭合，便可以将两供电区段接通，使接触网同时从左右两侧获得电力，这种方式被称为双侧供电方式。如下图所示：交流电气化铁路接触网属于不对称强电线路，是单线大地制输电线路。在电气化铁路沿线附近的通信线路都会受到影响。5超高压直流输电线路在电力输送网中，除去交流电输送线路以外还有一种超高
11、压直流输电线路。就是在发电厂端将产生的交流电经整流变为直流电在电力网上输送，到远端降压变电站再经整流还原为工频交流电，在下一级电力网中输送。这种线路输送的电压高达几十万伏以上（线间电压），输送距离可达上千公里。一般在超大型发电厂（如大型水力发电站、核电站）向超远距离输送超大容量电力时采用。（3千伏以上）（3千伏以上）（380伏）（300千伏以上）三相形连接法输电线三相形连接法输电线三相四线制输电线三相三线制输电线对称制强电线高压直流输电线强电线从上面介绍的内容归纳起来，强电线路有如下分类：（25千伏）（10千伏）交流电气化铁路接触网两线一地制输电线不对称制强电线在野外勘查时，往往需要我们在勘查
12、现场就判断我们勘查范围内强电线路的电压等级，下面就将对称三相输电线路的一些安装特征介绍一下，以便于在现场勘查时判断参考： 架空三相输电线路的主要数据线电压（千伏）相邻各相线间的距离（米）相线悬挂高度（米）相分裂导线间的距离（米）杆档长度（米）悬垂绝缘子串的绝缘子片数最大平均31.06501(针式绝缘子)61.27701(针式绝缘子)101.571001(针式绝缘子)353.071501(针式绝缘子)或5片以下绝缘子片1104.07250681545.57.5300102207.0228350133308.5228.54001950012.5229.00.450028注：所谓相分裂导线，是指用数
13、根恩导线合组成一个相位的导线。在超高压线路上，这样做可以避免使用截面积过大的导线，并可降低回路阻抗。所谓悬垂绝缘子，是指将多个绝缘子片连成一长串，用于高压及超高压线路的绝缘子。针式绝缘子又称高压直脚瓷瓶，和通信线路上的直脚隔电子相似。 输电线的杆面型式对称三相输电线路的杆面型式一般有以下几种：正三角形水平形垂直形三角形1) 三角形排列 电杆较为轻便，通常用于线电压不高于35千伏的强电线路。2) 垂直形排列 电杆结构牢固，常用铁塔，通常用于110千伏以上高压双回路输电线路，每侧一回路。3) 水平形排列 一般用于110千伏以上高压输电线路，常用混凝土电杆，有时也采用铁塔。4) 正三角形排列 35千
14、伏以下的高压输电线路，采用针式绝缘子时，用混凝土杆单杆架设；110千伏以上高压输电线路用铁塔架设。两线一地制输电线路一般只用单杆架设，常用混凝土电杆，在杆上装设一根横担，两侧各安装一个针式绝缘子，架设两条10千伏相导线。对于对称三相输电线路，由于线路中性点接地方式的不同又有区别。常见的有如下几种方式：中性点绝缘中性点经消弧线圈接地中性点不直接接地中性点直接接地对称三相输电线1) 中性点绝缘的高压输电线路中性点是否接地，对于对称三相输电线路在正常运行状态时并没有什么区别，但当其中一相导线发生接地故障时，如果采用中性点绝缘方式，那么输电线路就相当于两线一地制输电线路，另两相导线仍可以继续送电。因此
15、，可以在不停电的情况下，找出故障予以修复。但是当输电线路的电压比较高，送电距离比较长时，由于长距离高压输电线的电容电流过大，使短时间内的接地故障难以自动消除，断续电弧接地的过电压会对电力设备的绝缘构成威胁。因此这种方式一般用于360千伏的输电线路上。2) 中性点直接接地的高压输电线路中性点直接接地的高压输电系统，其变压器的中性点直接和大地连接，当发生单相导线接地故障时都变成短路，而短路电流非常大，既会对输电线路设备造成破坏，其产生的磁场也会对与输电线路平行接近的通信线路诱生出较大的感应电压，对通信线路的人员和设备构成威胁。因此，每次单相接地故障都必须将线路切断，暂时停止送电，这一过程时间非常短
16、暂，所产生的短路故障电流被称为瞬间短路电流。尽管时间短暂，但瞬间短路电流仍然会对电力设施和附近的通信线路人员及设备产生影响，所以对通信线路必须采取保护措施。同时，中性点直接接地输电线路在正常运行时，由于存在三次倍数的谐波，对通信线会有磁干扰影响。中性点直接接地的方式在110千伏以上的高压输电线路上采用，在实际应用中，广泛应用于220千伏以上高压输电系统，因为其断电措施可以令其变压器可以采用分级绝缘，以降低造价，同时开关的绝缘水平也有所降低。这点对于长距离高压输电线路的建设是www.17chaogu8.wang十分重要的。3) 中性点经消弧线圈接地的高压输电线路中性点经消弧线圈接地的高压输电线路
17、就是在中性点绝缘的输电线路上，在中性点与大地之间接上消弧线圈。当输电系统正常运行时消弧线圈不起作用，中性点仍然是与大地绝缘，而当系统发生一相导线接地故障时，由于消弧线圈的作用，使得流经中性点的电流被抵消，电流为零。这样线路在发生单相接地故障时，不但不会产生大的接地短路电流，就连接地故障电容电流也被消弧线圈补偿掉了，所以对通信线路不产生磁场危险感应影响。这样就能保证长距离高压输电线路在发生单相导线发生接地故障时，对附近的通信线路不会造成危险影响。由此可以看出，采取中性点经消弧线圈接地的措施主要是为了保证通信线路的安全运行。它既可以避免中性点绝缘方式在线路过长时因单相短路故障引起电容电流过大的缺点
18、，保留供电可靠的优点；又可以避免直接接地方式因单相短路故障带来的大短路电流的问题。按照我国电力部门过电压保护规程的规定，中性点绝缘的电力网，当单相接地故障电容电流大于下列数值时，就应当装设消弧线圈：310千伏电力网 30安20千伏以上电力网 10安综合上述：对地绝缘方式一般用于60千伏以下的高压配电线路，这种供电线路发生一相接地故障时仍能继续供电，这时主要对周围的明线线路产生电影响，而几乎不影响电缆线路；中性点直接接地的方式，一般用于110千伏以上的高压输电线路，这种输电线路，当其中任一条输电导线断线碰地，即发生一相接地故障时，产生很大的短路电流，这个短路电流产生的强大磁场，能够在附近的通信线
19、路上感应强大的纵向电动势，而严重威胁通信人员和设备的安全。经消弧线圈接地方式广泛采用于360千伏电力网，在110154千伏高压输电线路上也有采用的，这种输电线路可以满足长距离的电力输送，并在发生单相接地故障时极大地限制了短路电流，对与之接近的通信线路实现了有效的保护。 强电线路对通信线路的影响强电线路对通信线路的影响，从物理性质来说可以分为电磁影响、静电影响和直接传导影响（地电流影响）三种。从影响产生的后果来说，可分为危险影响和干扰影响。1. 电磁影响（也称为磁耦合或磁性耦合）强电线路电流所产生的磁场，能使附近的通信线路受到影响，这种影响称为电磁影响。由电工学知识中我们已经知道，当一条导线有电
20、流通过，在导线的周围就会产生磁场，我们将其称为电磁场。如果导线通过的电流不是恒电流，而是随时间变化的交变电流，那么在导线的周围就会产生随时间变化的交变磁场，如果此时在这个磁场内存在其他的导线，由于交变磁场的作用，在这些导线上就会产生电动势，这就是电磁感应现象。在其他导线上因电磁感应而诱生的电动势被称之为感应电动势。当通信线路和强电线路接近，就会由于强电线路中的交流电作用，致使通信线路诱生感应电动势，而使通信线路的传输或安全受到影响。磁影响产生的感应电动势，与强电修路不平衡电流的大小、两线路平行接近的长度成正比，与两线路之间的隔距成反比，并与当地的土壤导电性能也有重要关系，土壤电阻系数越小，产生
21、的感应电动势越小。电缆的金属护套对磁影响具有一定的屏蔽作用，能使电缆芯线上的感应电动势减小。减小的程度与电缆护套的材料和结构有关：有铠装的比没有铠装的屏蔽效果好，铝或钢护套又比铅护套好，最好的是纯铁带铠装电缆。在前面我们已经介绍过，三相对称式输电线路在正常运行状态下的合成电流几乎为零，因而不会对接近的通信线路产生磁影响。但当其中一相导线发生接地短路故障时，将对接近的通信线路产生磁影响，这种影响达到一定的强度，有可能对通信设备或通信线路的施工、维护人员的安全造成影响，即危险影响。故要求对通信线路采取防护措施。不对称式输电线路即使在正常运行状态下也因其存在不平衡电流而对接近的通信线路产生磁影响，这
22、种影响既可能对通信线路的信号传输产生干扰，也有可能对通信设备或通信线路的施工、维护人员的安全造成影响（即存在磁干扰影响和磁危险影响）。2静电影响（也称为电耦合或容性耦合）在任何带有电压的导体的周围都会产生电场，金属导线在电场中，由于受到电场的感应作用，其内部的自由电子作有规则的移动，引起电荷的重新分布，使导线呈带电状态。这种由于外电场的影响，使中性导线出现电荷的现象，叫做静电感应现象，导线上带有电荷，它对地就有电位。当强电线路和通信线路接近时，强电线和通信线之间存在着电容，通信线和大地之间也存在着电容，所以在通信线上的静电感应电压实际上是通过与强电线之间的电容来耦合而产生的，因此也称为电耦合或
23、容性偶合。对于三相三线制的强电线，在正常运行状态下，各相导线的电压基本相等，相位相差120，它们的向量和等于零。如果通信线路与三相三线制输电线路之间有足够的隔距，可近似地认为输电线的三根导线与通信线的距离相等，则输电线路的三根相导线通过电容耦合在通信线上的静电感应电压互相抵消。故可认为静电感应电压接近于零。中性点不直接接地的三相三线制输电线路，在发生一相接地故障时，故障相导线的对地电压为零，其余两根相导线的对地电压升至线电压，这时输电导线通过电容耦合在通信线上的静电电压不能互相抵消，因此会对通信线路产生静电感应影响。不对称高压输电线路在正常运行状态下，对附近通信线路就会产生静电感应影响。3直接
24、传导影响（电阻性耦合或阻性耦合）当强电线的接地电流流过工作接地装置时，大地表面形成漏斗状的分布电位。在以强电线的接地装置为圆心，一定距离为半径的范围内对通信设备的接地装置、单线通信回路和地下通信电缆带来影响。这通常是指两线一地制输电线路的工作接地装置附近或交流电气化铁路牵引变电所的回流线附近，当这两种强电线正常运行时，都会有较大的工作电流在这些地方形成较高地位；另外，对于中性点直接接地的三相三线制输电线路发生短路接地故障时，在变电站内接地装置附近、输电线路短路点附近，都会产生很高的地电位。这种由于强电线路发生短路或不对称运行时，通过流入大地的电流使大地电位升高而对通信线路影响的途径叫电阻性耦合
25、，也可简称为阻性偶合。通过阻性偶合途径产生的影响又叫做地电流影响或直接传导影响。直接传导影响主要对地下通信电缆、光缆构成威胁：a) 某些利用导线大地回路作为远端供电回路的线路，远端设备的电源是通过缆线中的金属导线与大地作为回路由局端提供的。如果由于强电线路流入大地的电流造成入地点的大地电位升高，而因为地电位的分布不同影响到远供回路在不同地点的地电位不同，使得远供回路在不同地点出现了电位差，也就是使远供回路出现外加电压，当外加电压达到一定的程度，就会造成远供电源的接收设备的损坏。b) 当强电线路发生短路接地故障地点的附近埋有通信缆线时，由于短路接地点有大电流入地，便在入地点与缆线间产生很高的电位
26、差，电位差达到一定的程度，便可能击穿它们间的土壤，发生跳弧而将缆线护套、金属芯线烧坏。c) 即使电位差没有击穿土壤，也可能会有部分短路电流流到缆线的金属护套上，向缆线的两侧流动，在缆线的金属导线与护套间产生电压，此电压足够大时，会将缆线的金属导线与护套间的绝缘击穿。直接传导还有一种情况很重要，就是如果电力线故障点的入地电流很大，就会在入地点周围产生足够大的“跨步电压”，也就是在相隔一步距离（一般按80厘米计算）的两点间产生足够大的电位差。当有人、畜从此经过，会造成人畜触电伤亡事故。 强电线路对通信线路影响的后果上面我们已经了解到，强电线路是通过磁性耦合、感性耦合和阻性耦合三种途径对与之接近的通
27、信线路造成影响的。对于这些影响所带来的后果，归纳起来有两类，一类是危险影响；另一类是干扰影响。1. 危险影响如果强电线路对通信线路的影响足以造成对人身安全的危害、造成对通信设备的损害和破坏，这类影响称为危险影响。危险影响的现象有音响冲击，在话机受话器中产生巨大的喀啦声，重者会震坏受话人的耳膜；伤害正在接触通信导线的人员；芯线与缆线金属护套间的绝缘击穿；烧坏缆线；损坏通信设备、仪表等；严重的会引起通信机房的火灾等。这上面谈到的仅仅是用作信号传输的金属导线受到的危险影响，除此之外，为缆线的敷设而使用的裸露的钢绞线，同样会因与强电线路接近而被感应产生电压和电流，达到一定程度同样会危及到人员和通信设施
28、的安全。2. 干扰影响如果强电线路对通信线路的影响足以造成对通信设备正常工作的破坏，以至影响到通信信号的正常传输，这类影响称为干扰影响。干扰影响的现象有话机受话器中听到杂音、噪声，干扰通话；数据传输造成误码；图像传真中出现花纹、变形，造成传真失真等。有一点要注意，强电线路对通信线路造成干扰影响的感应电压和电流仅仅会影响通信信号的正常传输，而不致造成通信设备、仪表的损坏和破坏；也不致造成人员的伤害。同时，干扰影响的感应电压和感应电流存在的时间相对比较长，通常只在不对称输电线路在正常运行状态下，或中性点不直接接地的三相三线制高压输电线路在发生一相接地短路故障时，另两相仍继续供电的状态下出现的。而在
29、输电线路因发生短路而造成供电中断时（包括不对称输电线路的单相与两相接地短路故障、中性点直接接地的三相三线制输电线路的单相与两相接地短路故障、中性点不直接接地的三相三线制输电线路的两相接地短路故障），所产生的瞬间短路故障感应电压和感应电流，都足以对通信线路构成危险影响，所以在这种情况下只考虑其危险影响，而不考虑其干扰影响了。但在考虑通信线路受到干扰影响的情况下，同时也有可能受到危险影响。到这里，我们可以对强电线路对通信线路的影响问题做一个小结：中性点直接接地的对称三相输电线路，线电压至少在110千伏以上，当它正常运行时，除非说明存在较大不平衡电流者外，它对通信线路的磁感应可不考虑。至于在正常运行
30、情况下的干扰影响，一般情况下可不考虑，只有当它与电话线隔距较近时，也就是输电线相导线之间的距离与两线路之间的隔距是可以相比拟时（小于110），才有可能产生电干扰影响。中性点直接接地输电线一相短路时，磁危险影响是最主要的，在此瞬时内的对通信线的干扰影响可不考虑。中性点不直接接地的对称三相输电线路，对通信线路的电感应危险和干扰影响，按一相接地故障情况计算，因为此时对通信线的电感应影响要比正常运行时大得多。由于发生两相接地故障的机率很小，只对长途通信电缆线路考虑此时的磁场感应的危险影响。两线一地制三相输电线路属于不对称输电线路，即使在正常运行情况下，也要考虑对通信线路的磁场和电场感应的危险和干扰影响
31、。两线一地制输电线路发生短路接地故障时，要考虑其对电缆通信线路的磁危险影响。交流电气化铁路接触网是单线大地制不对称输电线路，在正常运行下，也需要考虑它对通信线的磁场和电场感应的危险和干扰影响。接触网短路时的电流值与正常运行最大负荷相比，不算太大，它们的电流之比约为56倍。如果在正常运行下，对通信线的磁感应电动势不超过60伏，则接触网短路场合通信线上的感应电动势不会超过750伏。因此，对于长途通信电缆线路，只需要考虑接触网在正常运行下对电缆线路的磁危险影响就够了。但对于市话电缆线路则不然，因为它容许的瞬时感应电动势是市话电缆试验电压500伏的60%，只有300伏，因此仍需要考虑接触网在短路时的瞬
32、时感应电动势对市话电缆线路的磁危险影响。我们在以上所介绍的内容，都是强电线路对通信线路本身的影响，而且这些通信线主要是指以金属导线为传输介质的线路。由于各方面技术的发展，通信线路的防护已经有了很大的进步，在很多方面已经摆脱了强电线路对有线传输的干扰和影响。在强电线路的建设方面，电力部门对输电线路进行了改造，原来作为农用电力传输的10千伏两线一地制输电线路，已经基本改造为三相三线制输电线路，这样基本解决了在广大农村地区两线一地制不对称输电线路在正常运行下对通信线路的影响。在通信技术方面，目前已广泛采用光通信技术，长途通信线路、本地网骨干通信线路、局间中继线路、以及数据通信的宽带接入网线路都实现了
33、光纤化。光通信线路的最大特点之一，就是实现了无金属导线传输，彻底摆脱了强电线路对通信传输的影响。在现阶段，仅在以语音传输为主要业务的本地用户接入网仍然是以金属导线作为主要传输媒介，即仍主要采用全塑市话电缆。因此，我们在进行本地网用户电缆接入网建设设计时，必须考虑线路传输的防强电干扰和危险影响问题。如果在使用的光缆中包含有金属导线，那么就应当视同电缆，按照电缆的防护要求处理。而对于所有的通信缆线，只要缆中结构存在金属构件（包括金属护层和加强芯）都应当考虑强电线路在短路状态下对缆线的磁危险影响的防护问题。另外，对于杆路架空线路，由于使用镀锌钢绞线做为缆线敷设的承载物，镀锌钢绞线同样要受到强电线路的
34、危险影响，因此也必须对杆路的防护问题进行设计。二、通信线路对强电线路的防护解决通信线路免遭强电线路影响的最简单、最彻底的方法，就是让通信线路远离强电线路，而且这也是在我们对通信线路采取了所有防护措施之后，仍不能 满足对通信线路的防护要求时，最终可以选择的方法。但是，由于受到投资、地形、地貌、建筑、环境、通讯要求等诸多因素的制约，往往很难实现。不过在选择通信线路路由时，避开强电线路，与强电线路保持安全隔距，是我们需要遵循的基本原则之一。对于不同的缆线采用不同的敷设方式时，所采用的防护措施也有所不同。主要应根据各类缆线的防护要求，在不同的场合下所可能遭受到的强电影响类型，采取相应措施。对应该采取的
35、措施分别介绍和说明如下： 对通信电缆的防护 我们在这里主要介绍对本地网用户电缆的防强电影响方面的内容。1. 对于通信电缆的通信导线，主要采取屏蔽保护方式。所谓屏蔽方式，就是在电缆芯线的周围加上金属屏蔽层，当电缆与强电线平行接近时，电缆的导线及屏蔽层同时受到强电线的影响而产生感应电压和感应电流，而电缆导线又受到屏蔽层感应电流的影响，对于电缆导线而言，所受到强电线和屏蔽层感应电流的影响而生成的感应电压或感应电流的方向是相反的，因此，其感应的电压或电流的合成值是相互抵消的。屏蔽层的接地电阻越小，对电缆导线的屏蔽作用就越好。如果屏蔽层的接地电阻等于零，即达到一种理想屏蔽状态，此时屏蔽层的屏蔽系数为电缆
36、的固有屏蔽系数。固有屏蔽系数 = 外皮大地回路直流电阻与外皮大地回路交流阻抗之比。在这种情况下，不考虑屏蔽层的接地电阻，只考虑屏蔽层金属材料的直流电阻。因此，对于通信电缆的防强电影响措施之一，就是要求在所有的电缆接续点必须将电缆的金属护层用屏蔽连线连通，同时采用多点接地的方式将电缆的金属护层做接地处理，以提高护层的屏蔽效果。根据设计和施工规范的要求，电缆金属屏蔽层的线路两端必须接地，架空全塑电缆线路还应在引上杆、终端杆或其附近与吊线一起接地。电缆线路在进入交接箱时，可与交接箱共用一条地线，接地电阻应满足交接箱接地电阻的要求，即交接箱接地电阻不得大于10欧姆。而单独做金属屏蔽层接地时，接地电阻应
37、符合下表的规定： 土壤电阻率（m）土质接地电阻()100以下黑土地、泥炭黄土地、砂质粘土地20101300夹砂土地30301500砂土地35501以上石地45 电缆的金属护层所采用的材料不同，其所起到的防护作用也不相同，凡是以铝箔（带）或铜导线所做的屏蔽为电屏蔽，用以防止静电感应；凡以钢带等导磁体做的屏蔽为磁屏蔽，用以防止磁感应，两者都是防止干扰和杂音。2. 对于电缆防强电地电流影响。当强电线路发生短路接地故障或不对称强电线路在正常运行时，在接地点周围将出现较高的地电位，与其附近的通信线路接地装置或在地下敷设的通信缆线间出现较大的电位差，而当电位差达到一定程度，就可能将地下缆线的绝缘外皮击穿。
38、绝缘外皮被击穿所导致的后果有两个，一个是大地中的电流直接进入到缆线的金属外护层、甚至金属导线中传导，这将对基于金属导线传输的通信线路构成严重影响；另一个是由于缆线的外护层被击穿，破坏了缆线的防水结构（包括缆线防水层的阻水功能和缆线气压维护系统的保护功能），将引起缆线的浸潮、透水，从而影响到金属导线之间的绝缘性能，并影响到信号的传输；或影响到缆线的使用寿命（对光缆主要在此方面）。因此，在工程中对地下通信电缆或光缆，要求必须与强电线路的接地装置保持安全隔距，一般要求地下通信缆线距高压输电杆塔隔距在50米以上，距电厂或高压变电站的接地装置在200米以上，同时在穿越电气化铁路、高压输电线路时应尽量垂直
39、交越，如果客观条件不允许垂直交越，强电线路与通信缆线的交越角也不能小于45。另外在可能有泄漏电流存在的区域内通过的通信缆线，如电气化铁路、变压器、变电站、电厂接地装置附近时，应将缆线穿入聚乙烯绝缘管保护，保护长度应延伸至接地装置（或铁轨）两侧大于10米的地方。3. 通信电缆沿杆路架设时，正常情况下应架设在专用的通信杆路上，而不宜与电力线路合杆架设。但有时在一些已存在电力线路杆路的路由上已没有建设通信杆路的可能，而周围又没有选择其他通信线路杆路路由的条件，在无法避免的情况下，新的设计规范规定：允许通信电缆与10Kv以下的电力线路合杆架设。 但必须采取相应的技术防护措施，并与有关方面签订协议。同时
40、提出：通信线路与10Kv电力线合杆时，电力线与通信电缆间净距不应小于2.5m，且通信电缆应架设在电力线路的下部。 对于对称强电线路来说，在正常运行状态下对通信线路可以不考虑磁性耦合及容性偶合影响。但在强电线路发生一相接地短路故障时，将会对通信电缆产生磁性耦合和容性耦合影响。因此，必须在电缆的接头处将接头两端的金属护层做电气连接，并在适当的地点做接地处理。在途径电力变压器时将电缆及吊线用聚乙烯塑料管保护起来，塑料管的两端应延长到安装变压器的电杆外2米。同时，电缆吊线的接续处应加装绝缘子。如果有必要还可以采用绝缘保护带将吊线及电缆全部保护起来。当然，如果采用自承式电缆架设，也是一种很好的方式。有一
41、点要特别注意，就是电缆金属护层的接地点一点要远离强电线路的接地装置。 对通信光缆的防护通信光缆有两种基本类型，一种内含金属导线；另一种缆中没有金属导线。光纤本身是一种非金属材料，具有不受外界电磁干扰的优越特性。因此，当光缆中不含有金属导线时，可以不考虑强电线路对光缆传输的影响；而当光缆中含有金属导线时，则与电缆的防护要求相同。而强电线路虽然对光缆的传输没有影响，但在光缆中仍然有金属构件，如金属加强芯和铝塑粘结护套及金属铠装层等，这些金属构件仍可能因受到强电的电磁影响而生产感应电动势或感应电流，当这些影响达到一定程度时，会使其超出绝缘护套的承受程度，致使光缆的绝缘外护套被击穿。所以在光缆安装时仍
42、然需要采取措施对光缆加以防护。我们知道，强电线路对通信线路的感应影响是随着通信线路与强电线路平行接近的长度增加而累积增加的，因此，如果通信线路与强电线路平行接近的段落达不到一定的长度，其所产生的感应电动势和感应电流就不会达到危险的指标。所以在光缆的安装时，要求在光缆的接头处，光缆的金属构件既不要进行电气连接，也不要进行接地处理，将光缆内的金属构件处于悬浮状态，这样就将受强电线路影响的光缆段长限制在光缆的制造长度范围内，也就使其因感应而产生的影响值被限制在安全的范围内了。同时，也避免了大地的漏泄电流通过金属构件的接地装置被导入缆内。但为了确保机房以外的线路所受到的影响电流不致影响到通信设备及机房
43、的安全，在光缆的终端必须将光缆的金属构件全部做良好接地。在直埋光缆线路的接头处，需要将接头两端的金属构件用监测缆线引至光缆接头监测标石的接线端子，可用作光缆的对地绝缘测试使用，在施工期间也可用作联络线使用。在接近电气化铁路的地段，当进行光缆施工或检修时，将光缆的金属护套与加强芯作临时接地，以保证人身安全。但要注意：在地电位升高区域内，金属护套与加强芯等金属构件不能做接地，而应当将临时接地点设在地电位较低的地段。 至于架空敷设的光缆，除了应当在光缆接头处将光缆的金属构件作电气断开以外，其他措施与电缆相同。光缆在无法避免的情况下。也可以在10Kv以下的强电线路杆路上架设。 强电线路对通信杆路的影响
44、及防护通信杆路是在通信线路建设中常用的基础设施，架设通信电缆或通信光缆的通信杆路是由不同材质及规格的通信电杆、满足一定强度要求的金属吊线、以及为确保杆路的安全、稳定所设置的各种电杆加固、杆路平衡装置等组成的。通常架设光（电）缆的吊线都采用裸镀锌钢绞线，只有在极其特殊的场合有时会采用镀锌铁线。自承式光（电）缆是将作为吊线使用的钢绞线和缆芯线通过特殊的制造方法，组合在一起制造的，吊线的周围被与缆线相同的塑料护层材料所包围。吊线既然是金属线当然会受到附近强电线路的静电影响，这种影响同样是在强电线路为不对称输电线路的运行状态下和中性点不直接接地的三相输电线路在发生单相短路故障时产生的。 当通信线路与不
45、对称强电线路平行接近时，强电线路在正常运行状态下就存在不平衡电流，会在通信杆路的金属吊线上诱生静电感应电动势，而且是在正常情况下始终存在的；中性点不直接接地的三相输电线路在发生单相导线接地时，形成两线一地制的输电线路，在故障排除之前也会在通信杆路的金属吊线上诱生静电感应电动势。当感应电动势超过一定的幅度，会对在通信杆路上进行维护或施工的人员构成危险。国际电报电话咨询委员会在防止电力线路对通信线路危害影响的保护导则中这样规定：当人体同时接触到大地（或任何接地导体）及遭受静电感应的通信线路导线时，人体将通过一个稳定的交流电流，此电流的限值定为15毫安。这里提出的15毫安的限值是人体所能承受的极限指
46、标，实际上经验表明，当人体通过2毫安、频率50赫的交流电流时就会有明显反应。我们知道，裸钢绞线是通过金属器件（如吊线夹板、镀锌穿钉、角钢担、或吊线抱箍等）固定在电杆上的，如果吊线上诱生出感应电动势，就会与大地间产生对地电压，则电杆上必然会有电流通过，如果此时有施工或维护人员在电杆上作业，接触到电杆或直接接触到吊线，那么电流就会通过人体而导入大地。如果感应电流超过2毫安，人体就会有反映，也就可能造成杆上人员失手而从杆上跌落，造成人员的人身伤害。很多人身事故，都是因为人员从高空跌落造成的。因此，2毫安的电流可以作为线务人员在杆上长时间作业的人体通过电流的允许指标。设计规范中规定，在木杆架空通信线路
47、上任何两点间，这一感应电动势都不应超过60实效伏。这一指标的确定是这样考虑的：木电杆在干燥时的电阻是非常高的，可以看作是良绝缘体，但当木杆含有水分时，电阻就会下降。最坏的情况就是木杆被雨水淋湿时，这时木杆的电阻大约为30000欧/米，假设木杆上的工作人员离地面2米，人体的电阻为2000欧，允许通过人体的电流为2毫安，那么计算吊线生成的感应电动势允许值应为：U = 2 毫安 (2000 欧 30000 欧/米 2 米) = 124 伏但是应该考虑到，在架空通信线路上有些木杆是带有避雷线的，木杆阻抗被避雷线所短路，因此导线与大地间的总阻抗大大减小，因而电压允许值也将减小，所以我们国家规定感应电动势的允许值为124伏的50，即定为60实效伏。但对于水泥杆路来说，60实效伏的允许值肯定是不够的。因为水泥电杆的绝缘性能要比木杆差得多，即使在最干燥的条件下，金属导线与大地间水泥电杆的总阻抗不过5000欧左右。此时通过人体的电流按60实效伏计算也达到60/5000= 12毫安。这样大的电流较长时间通过人体，要引起剧痛，支持不到1530秒钟，人在杆上难以工作。假如在雨天或潮湿的条件下，水泥电杆的总阻抗还会下降，因此对于水泥