摘 要:随着电力及电信的迅猛发展,进入城市的高压输电线路越来越多,高压输电线路的电磁感应影响已引起大家普遍的关注。为此,本文收集了以往国内外对城市环境屏蔽效应推荐及实测数据,结合河南省实际情况,分析其城市环境屏蔽效应。

关键词:高压输电线路 电磁感应 环境屏蔽效应

城市环境屏蔽效应,是考虑输电线路对电信线路电磁感应降低影响的一项系数。城市里由于来自大型工矿企业及千家万户的自来水管、煤气管、蒸汽管、铁路、高速公路等纵横交错,各类钢筋混凝土、钢结构建筑大量存在,形成了天然的地下电磁屏蔽网,城市环境屏蔽效应是相当可观的。因此分析研究城市环境屏蔽效应在电力、电信建设中具有较大的经济意义。但是城市环境屏蔽效应的计算是相当复杂的,有时又往往不容易得到正确地结果。这是因为:城市接地体不仅种类多、数量大,而且长度、隔距等都很难了解到确切资料;在理论上多种接地体间相互影响,接地体的电阻等也很难查找到实际数值,所以目前城市环境屏蔽效应主要由测试和统计分析加以确定。下面笔者根据目前国内外的测试方法、城市环境屏蔽系数推荐数据及河南省具体情况进行工程中的分析及应用。

1 测试方法

目前城市环境屏蔽效应系数测试时,有弱电流测试法及强电流测试法两种,弱电流测试法较为易行。下面简单介绍弱电流测试的方法:用HF-831信号发生器送出30～200Hz范围内不同频率的电流I,同时用HF-832选频电压表测得相应频率的电压V,则互感阻抗Z=V/I,排除50Hz附近因杂散电场影响而突发跳跃的数据外,将其余30～200Hz的各点读数连成平滑曲线,再根据此实测平滑曲线查得f=50Hz的互感阻抗Z值,与地下无金属管线的同类土壤算得的互感阻抗Z’相比,则为该城市环境屏蔽效应系数K[1][2]。

2 统计分析法

当输电线路或电信线路经过城市、工矿企业地区时,计入这一城市环境屏蔽系数,可降低输电线路对电信线的电磁感应影响,具有较大的经济效益。我国有部分城市的实测城市环境屏蔽系数详见下表。

表中北京市城市环境屏蔽系数0.35系1957年测试,0.118系80年代测试。因为随着城市现代化、工业化的发展,煤气、自来水、热水等地下管道大大增加,城市环境屏蔽系数也将随之降低。

3 工程中的应用估算

根据以上国内实测数据及国外推荐数据,参考河南省城市人口及工业企业平均从业人员数统计表,分析河南省各市现代化、工业化的发展,目前河南省城市环境屏蔽效应系数取0.4～0.8用于工程还是较为保守的,笔者认为此系数可在高压输电线路进城时,进行强电对弱电电磁危险影响时估算用。工程中确需准确确定城市环境屏蔽效应系数时,可用上述弱电流测试的方法进行实测。

如河南省郑营变至姚孟电厂220千伏线路,对平顶山铁通公司一条沿铁路直埋对称通信电缆的电磁危险影响最大感应纵电动势为3833V,最大对地电压为2407V,超出规程规定标准。通过上述统计分析,平顶山市随着现代化、工业化的发展,铁路、自来水、热水管、煤气管、蒸汽管、铁路、高速公路等纵横交错,各类钢筋混凝土、钢结构建筑大量存在,形成了天然的地下电磁屏蔽网,而该通信电缆就处在这个天然的地下电磁屏蔽网中,故此取平顶山市城市环境屏蔽系数0.4是符合实际的。那么对该通信电缆的电磁危险影响最大感应纵电动势变为1533V,最大对地电压为963V,满足规程规定标准。其屏蔽效应相当于改用高屏蔽通信电缆,每公里可降低投资3.0～5.0万元。所以在城市电网建设及改造中,考虑城市环境屏蔽效应系数具有一定的经济效益和普遍意义。

参考文献:

1.《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》(DL/T5033-2006),北京:中国电力出版社,2006,p44、p77。

2.周宗鲁,等,《架空电力线路通信保护设计手册》,1997, p157-p158。