综合管廊高压电力线路对电信线路的干扰与防护研究

综合管廊高压电力线路对电信线路的干扰与防护研究

字数：2447

来源：商品与质量·建筑与发展2014年4期字体：大中小打印当页正文

【摘要】地下综合管廊是一项新型工程，合理解决管廊内高压电缆和电信电缆同舱敷设的电磁兼容问题，对于综合管廊具有极大的推广与经济意义。本文结合工程实例对同舱敷设220kV高压电力电缆和电信电缆的干扰影响进行了数值分析，并提出了有效的防护措施。

【关键词】综合管廊;高压电缆;电磁干扰

Research for the protection and EMC between high voltage cable circuit and telecommunication cable in utility tunnel

Yin liwen ，JIANG Yun-peng

Capital Engineering & Research Incorporation Limited， Beijing 100176

【Abstract】 Utility tunnel （city comprehensive pipe tunnel） is the new space of civil engineering. It will benefit more in economics and promotion of Utility tunnel to solve the 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：

综合管廊是在城市地下建造的将供水、供热、电力、通信等市政公用管线，集中敷设在一个构筑物内，实行统一规划、设计、施工和管理的市政公用隧道空间。它可以有效避免道路重复开挖，同时延长了管线的使用寿命，并为城市发展预留了宝贵的地下空间;建设综合管廊可以极大的推动新型市政基础设施建设，提升城市基础设施的现代化水平。

国内综合管廊利用市政道路的中分带、非机动车道以及道路旁绿地，布置在这些路面板块下方。由于中分带、非机动道板块受制于道路横断面限制不会很宽，若管廊断面横向过宽进入机动车道则有可能造成路面不均匀沉降，引发车辙现象。另外，综合管廊的单位造价相对较高，不同断面与地质条件下造价可到3～5万/米。因此，通过断面优化，合理布设管廊内的各管线具有深远的经济意义。

国内纳入管廊的市政管线主要为供水、供热、电力、通信四种。根据文献[1][2]要求，热力管线不得与电缆同舱敷设。由于传统的通信电缆大多为同轴电缆，通常认为和电力电缆之间存在严重干扰，不宜直接共舱敷设。这样管廊就会设置为电力舱、通信+水舱、和热力舱的三舱结构，使得横断面尺寸增加，导致造价的大幅上升。如果可以有效将强电电缆对弱电电缆存在干扰控制在允许范围内，则就可将电力电缆与通信电缆归入一个舱室，从而优化断面。

1、电力电缆与电信电缆同舱的综合管廊

以某综合管廊工程为例，管廊为新区新建220kV变电站联络电缆通行路由，每座新建220kV变电站主变规模近期3×240MVA，220kV远期容载比不低于1.6，系统接地形式为中性点直接接地。管廊电舱敷设有220kV联络电缆3回，每回3根单芯电缆，坦平排列。电缆选用铝护套交联聚乙烯绝缘铜导体电缆，截面2500mm2，额定电流1500A，单相短路电流40kA。管廊内电信电（光）缆敷设在金属线槽内，与220kV电缆分布在电舱两侧，检修通道1m，220kV电缆距离最近的电信电缆大于1.5m。详见附图。

2、综合管廊干扰指标与分析

以下将以理论计算的方法对电力电缆对金属线槽内的电信电缆干扰进行数值分析。依据文献[3][4]的要求，着重从电力电缆短路对通信电缆的危险影响及干扰影响进行分析论证。

2.1综合管廊干扰指标

由于管廊内敷设的电信电（光）缆均为，带护套的电缆形式，依据文献[3][4]，在电力电缆故障时，电信电缆线路由于磁感应引起的危险纵电动势允许值，或，—电缆直流试验电压，V;—电缆交流试验电压，V;

因此，危险电压允许校验值取600V，此允许值也满足高可靠电力线路对电信明线线路纵电势允许值（650V）。由于管廊内有多条电缆与电信线路接近，因此危险电压除考虑短路电流影响外，需同时计算非故障电缆分布电流影响。

在电力电缆正常运行时，电信电缆线路由于磁感应引起的危险纵电动势允许值为60V。

依据文献[3][4][5]，中性点直接接地电力电缆对电信电缆的干扰影响，主要考虑高次谐波的杂音干扰影响。干扰影响允许值为4.5mV。

2.2综合管廊干扰计算方法

危险电压中短路电流对通信电缆的感应电压计算如下：

——危险电压，V;

——矢量算子;

——工频，Hz;

——电力电缆与通信电缆的互感，H/km;

——电力电缆与通信电缆平行长度，km;

——通过电缆导体的单相短路电流，A;

——电力电缆对故障电流的屏蔽系数;

——综合屏蔽系数;

危险纵电压（正常运行时由负荷电流对通信电缆感应电压的矢量和）

——纵电压，V;

——由负荷电流感应的纵电压，V;

——由以大地为回路电缆金属护套电流感应的纵电压，V;

——由零序电流感应的纵电压，V。

（由负荷电流感应的纵电压，在电力电缆金属护套非交叉互联接地时的计算公式）

——工频，Hz;

——通过各相导体的工频电流与通信电缆的互感，H/km;

——通过各相导体的工频电流与通信电缆的互感的矢量和，H/km;

——通过导体的负荷电流，A;

——与通信电缆平行电缆线路总长度，km;

——电力电缆的屏蔽系数;