高压电缆对信号电缆的影响原理分析

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正文：

0 引言

当信号电缆接近高压电缆时，高压电缆会对信号电缆产生影响，从受干扰的角度来看，干扰过程为辐射耦合，其中静电感应和电磁感应相互影响[1]。

1.1 静电感应影响

当强电线路和通信线路接近时，强电线路和通信线路之间存在着电容，通信线路和大地之间也存在着电容，所以在通信线路上的静电感应电压实际上是通过与强电线路之间的电容来耦合而产生的，因此也称为电耦合或容性耦合。

高压电缆敷设在地下电力电缆隧道中，信号电缆敷设在地下管道中，因此高压电缆对地电压所形成的电场会对信号电缆产生静电感应影响。当高压电缆带正电时，临近的信号电缆或通信设备将感应负电荷，其正电荷泄露于地，从而使信号电缆具有很高的负电压，只要把弱电系统的设备外壳接地，便可使设备外壳对地保持零电位。在实际工程中，信号电缆的金属护套应接地，因此在信号电缆芯线上不会受到地下高压电缆的影响产生静电感应电压。同时，信号设备室中的信号设备都是良好接地的，也可以有效消除静电感应影响，不会产生静电感应电压。

因此，在针对地下高压电缆对信号电缆及信号设备的影响进行研究时，不需要考虑高压电缆的电压带来的静电感应影响。

1.2 电磁感应影响

当信号电缆和高压电缆邻近敷设时，由于地下高压电缆中有交变电流通过，产生了交变磁场，使高压电缆与信号电缆之间存在耦合电感，信号电缆在这个交变磁场内不断切割磁力线，因此信号电缆上会产生磁感应纵电动势，有可能对信号电缆的传输或安全造成影响。信号电缆上产生的磁感应纵电动势与高压电缆的正常运行电流、短路故障电流、屏蔽系数、信号电缆的金属护套直径以及它们之间的距离等有关。

因此，在针对高压电缆对信号电缆及信号设备的影响进行研究时，需着重研究高压电缆的交变电流带来的电磁感应影响。

2 高压电缆对信号电缆的电磁感应影响分析

高压电缆对信号电缆的电磁感应影响可以分为两类，干扰影响和危险影响。干扰影响是信号电缆遭受高压电缆线路电感应和磁感应产生的电压和电流足以影响电信回路的正常运行,如传输质量降低、信号失真等。

危险影响是信号电缆遭受高压电缆线路电感应和磁感应产生的电压和电流足以危害电信运行维护人员的生命安全；损坏电信线路或设备等。

因此，在分析高压电缆对信号电缆的电磁感应影响时，应根据地下高压电缆流过的电流是正常运行电流或短路故障电流，将该影响分为干扰影响和危险影响两类进行分析。

3 高压电缆故障分析

电力电缆发生故障时，主要有以下四种形式：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路。

三相短路时，由于被短路的三相阻抗相等，三相电流和电压是对称的，对外界产生的交变磁场相互抵消，因此，在信号电缆上产生的纵向感应电势较小。其余几种类型的短路，破坏了三相对称结构，不平衡电流所产生的不平衡交变磁场，对周围的信号系统将产生干扰。

电力系统各种短路故障中，单项短路占大多数，约为总短路故障数的65%[2]。

因此，当电力电缆正常运行时，信号电缆的电感应很小，远小于规程允许值，不会对信号电缆造成干扰影响。当电力电缆不对称运行时会对信号电缆产生电磁感应影响，仅计算电力电缆单相短路时信号电缆上的磁感应纵电动势，以评估电力电缆发生故障时最大可能的危险影响。

4 规程要求

GB 6830-86《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》中规定，强电线路故障状态时，信号电缆上的纵电动势容许值为650V，强电线路正常运行状态时，信号电缆上的纵电动势容许值为60V[3]。

DL/T 5033-2006《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》中规定，在输电线路故障状态下，信号电缆上的磁感应电压，允许值为650V[4]。

5 结论

本文介绍了高压电缆对信号电缆产生静电感应影响与电磁感应影响的原理，并通过分析得出以下结论：

（1）针对高压电缆对信号电缆及信号设备的影响进行研究时，不需要考虑高压电缆的电压带来的静电感应影响，而需要考虑高压电缆的交变电流带来的电磁感应影响。

（2）高压电缆对信号电缆的产生的电磁感应影响，需要根据高压电缆流过电流的类型分为干扰影响和危险影响。

（3）对于高压电缆工程与信号电缆临近建设的情况，应首先评估高压电缆对信号电缆的影响，以保障电缆路径方案满足规程要求。

（4）计算电力电缆单相短路故障时信号电缆上的磁感应纵电动势，以评估电力电缆发生故障时最大可能的危险影响。