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摘要:本文主要讨论了共同沟建设中电力、电讯管线共沟时的电磁干扰问题以及电力事故灾害的防护及改善措施。
关键词:共同沟 电磁干扰 电力事故
1、 引言
共同沟的建设已成为二十一世纪城市现代化建设的趋势和潮流,如东京、莫斯科、巴黎等国际著名大都市都建有数百公里长的共同沟,我国上海市也在浦东新区的商业干道张杨路建成了国内第一条现代化的共同沟,随后,上海又建设了嘉定区安亭新镇共同沟,深圳市建设了大梅沙—盐田坳共同沟隧道,国内其它一些城市也在建设不同规模的共同沟。
虽然发达国家的共同沟建设已有百余年的发展历史,但在我国还处于探索阶段,加之国家尚无专门的设计规范,所以对于共同沟建设中的一些技术难点,为提出符合我国实情的解决方案,需要作深入的研究和探讨。本文主要讨论电力与通信缆线共沟时的相互干扰问题以及电力事故灾害的防护对策及改善措施。
2、电力与通信缆线的相互干扰问题
共同沟内通信线路最易遭受电磁干扰,因为一方面通信属于弱电信号系统,对杂散信号的限制最为严格,另一方面电力与通信线路往往需长距离的并行,会累积电磁感应电压。但共同沟内电力、通信共沟是必然趋势,因为电力、通信共沟一者可减少内部空间,节省投资,二者便于管理。因此首先必须解决电力系统对通信系统的干扰问题。
电缆布置影响各电缆相互的空间关系,这种空间关系将影响互感阻抗,互感阻抗有零序互感阻抗和正序互感阻抗。若距离变大,则零序互感阻抗变小,有助于减少干扰;正序互感阻抗取决于各相电力电缆与被干扰线路距离的比值,此比值愈接近于1即被干扰线路与每相电力电缆愈等距离,则干扰愈小,若完全等距离(比值为1),则无正(负)序互感阻抗。因此,“最大距离”与“等距离”是电缆布置的两大原则,其措施如下:
(1)电力电缆与弱电(60V以下)系统的线路(特别是通信线路)应尽可能维持最大距离。
(2)同回路的各条电力电缆线应紧靠配置。
(3)三相电缆采用正三角形配置。
(4)同回路所有带电导线缠绕或完全换位。
(5)尽可能采用多芯电力电缆,将同回路所有相导体、中性导体及接地线容纳在同一条电缆内。
以上(1)(2)两项是基本措施,是必须要实施的项目,(3)至(5)项当有必要时择一实施,即当通信与电力电缆长距离平行,且平行长度超过一定值时才有必要实施,对于非多重系统接地的电力电缆(一般低压、35KV及110KV),只要实施(3)至(5)中的一项,可完全免除干扰忧虑。
增设各种导体,可改善磁场屏蔽效果,其原理主要是产生感应电流磁场以抵消部分干扰源磁场。
2.2.1电力电缆加强屏蔽的措施
(1)屏蔽层或中性导体直接并联导体,且互连多重接地。
(2)使用导体材料(金属材料)做电流架或电缆槽,此金属架(槽)必须在纵方向电性连接良好且实施多重接地。
2.2.2通信光缆加强屏蔽的措施
(1)增加专用屏蔽导线,此导线应多重接地。
(2)同2.2.1项的(2)款。
2.2.3共同沟结构屏蔽措施
(1)沟体结构钢筋做良好的电性连接,使用焊接或熔接技术,连接沟体钢筋。尤其在纵方向的主钢筋应实施此种连接。
(2)预埋接地导线,可使用裸铜线埋设于沟体底部,一方面做屏蔽导体,一方面提供各种接地连接,效果最为显著。
3、电力事故灾害的防护对策及改善措施
针对这些问题的防护策略及措施说明如下:
3.1 人员安全的防护
对人员安全的威胁主要来自“接触电压”和“跨步电压”,这两种电压皆因较大的地电流导致共同沟内各处均可能有电位差的存在,一旦此电位差出现在人员手足之间则可能造成接触电压伤害,而若出现在双足之间则可能造成跨步电压的伤害。防止此事故发生可由减少地电流、消除电位差及加强绝缘三方面进行,前者是通过各种“地电流的疏导措施”减少接地故障电流流入沟内结构物,消除电位差的做法是使人员与接触物之间加强绝缘阻抗以阻止电流流入人体造成伤害,具体说明如下:
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