高压输电线路与邻近通信线路产生的影响研究

雷雨泽

（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071）

0 引 言

国内送电技术与发电技术逐渐成熟，超高压输电线开始形成规模，输电线路静电场能够对邻近通信线路设备造成明显影响。在通信线路建设与保护工作开展方面，不可避免会遇到复杂的电磁环境，对周围线路正常使用造成干扰，甚至对线路设备及周围维护人员造成威胁。因此，有关部门领导及专家应重视高压输电线路与周围通信线路产生的负面影响。

1 高压输电线路对邻近通信线路的电磁影响

1.1 电磁耦合影响

高压输电线路交变电流能够产生磁场，在邻近通信线路上形成电动势和横向电压。若输电线路运行过程中出现短路故障，会产生强大电流，易对周围通信设备造成危害。故障电流能够在通信线路上形成纵电动势对地电压，危及电信设备与工作人员的安全。高压输电线路和临近通信线路产生的电流电压具有一定危险性，能够对通信设备的正常使用及维护管理等造成不良影响，甚至引起火灾，给电力企业将造成巨大损失。交变电流运行过程中能够形成50～5 000 Hz谐波，产生谐波干扰，干扰输电线路邻近通信线路，导致通信回路中出现失真、杂音、误码等故障。谐波电流能够沿着接地极线路与电力线传播，在接地回路与电磁感性耦合过程中干扰邻近通信线路[1]。若高压输电线路、发电厂、变电站等设备出现接地故障，接地点周围会产生高电位，在接地极线路阻性耦合过程中形成干扰，影响周围地下金属管道与线路设备等。

1.2 架空通信线路影响

架空通信线路多应用于用户通信线与接入网，可分为架空明线与架空电缆。架空明线能够对维护人员、明线线路用户造成威胁，干扰用户通话质量。架空电缆芯线对称性较好，在屏蔽电磁干扰方面能够发挥一定作用。架空通信电缆长度较短，高压输电线路电磁干扰产生的影响相对较小。架空电缆电磁干扰多集中于终端设备、绝缘铜线和绝缘介质，在电磁干扰问题研究方面，需综合考虑通信设备的危险性因素。架空电缆静电感应电位相对较高，在与人体接触过程中能够瞬间放电，形成的电流密度较大，导致人体出现刺痛。当高压输电线路与架空电缆电容偶合后，会对人体产生持续电流，电流值超过一定程度便会对人体心脏肌肉产生刺激作用，导致人体痉挛，易对人体心脏正常活动造成危害。在高压输电线路维护工作开展方面，工作人员需要结合空间电场强度确定电击程度。通常架空通信线路与地面之间的高度为6 m，当高压输电线路电压等级达到500 kV时，高压输电线路与通信线路的最小垂直距离为8.5 m。如果维护人员工作过程中头部比架空通信线路高0.5 m，那么工频场强接近13.5 kV/m。在输电线路下方工作过程中，因为架空电缆水泥电杆与钢绞线等具有一定的电磁屏蔽作用，所以实际工频场强小于计算数值[2]。由于用户线与接地网线路比例相对较大，通信线路分布范围较广，且密集程度较高，因此架空线路运行过程中会受到高压输电线路的影响，产生的电磁感应会对周围用户线路和接地网电路正常通行造成较大影响。

1.3 长途干线及本地中继网影响

长途干线是国家通信网的核心组成部分，对现代数据传输及通信具有重要影响。通信光纤包括有金属光纤和无金属光纤，超高压输电线路能够对有金属光纤产生电磁影响，不会影响无金属光纤通信线路。在金属光纤通信线路电磁感应研究方面，需要分析金属回路属性和连接情况。在直埋光缆电磁影响分析方面，需要研究输电线路与通信线路之间形成的阻性耦合。长途干线在高压输电线路中的比例相对较小，线路设备抗干扰能力很小，不会出现明显的输电线路电磁干扰现象。本地中继网主要指本地通信网络，业务节点主要包括移动电话交换机、局用交换机等。光纤通信在本地中继网中比较常见，架空通信光缆线路应用范围相对广泛。若高压输电线路运行过程中出现短路故障问题，则架空通信线路悬挂钢绞线和金属加强芯会产生电磁感应，从而威胁工作人员的生命安全。本地中继网在高压输电线中所占比例较大，线路长度明显不如长途干线[3]。本地中继网通信线路抗干扰能力较强，高压输电线路对周围通信线路产生的电磁干扰相对较小。

2 电磁影响计算分析

通信线路随意两点间电流感应电位差被定义为电磁感应纵电动势。纵电动势计算过程中，需要采集送电及通信线路互感系数、接近长度和电流频率等参数，通过运算公式获得相应参数值。计算人员可以通过送电线路设计手册获得屏蔽系数，通过屏蔽系统计算公式求解综合屏蔽系数。如果电力系统运行过程中发生故障问题，故障电流会经过电线杆塔、接地网和发电厂接地设备流入大地，导致区域范围内地电位上升。通信电缆无金属护套和金属护套能够与接地形成电位差，促使局部接地设备电位逐渐升高，被称为地电位升。在地电位升计算方面，需要收集大地电流、杆塔接地设备运算半径和大地电阻率等参数[4]。送电线路发生故障后，计算人员必须按照相关规定要求设置通信电缆芯线内磁感应电压，其中导线制和导线采用远距离供电形式，近距离供电线路电压必须控制在0.6UDt，即60%直流试验电压。根据通信线路中输电线路不良影响计算规程可知，邻近通信线路接触人体之后的电流值须控制在15 mA，高可靠性送电线路电压与其他送电线路电压分别为650 V、30 V。在高压输电线路对邻近通信线路危险影响计算方面，计算人员需要参照相关输电线路干扰影响与危险影响设计规程。在送电线路与通信线路接近段设置方面，若磁感应纵电动势超过规定范围，需要通过高阻抗接地、低阻抗接地等形式求解磁感应对地电压。

3 建 议

综上可知，若高压输电线路对邻近通信线路影响超出标准限值范围后，会对维护人员生命安全造成严重威胁。以往工作经验显示，当高压输电线路与通信电缆架设高度达到规定条件之后，工作人员管理过程中的电场强度将大于国际参照值，易威胁员工生命安全。同时，高压输电线路中工频磁场能够对通信线路设备正常运行造成不良影响。在电磁影响程度研究方面，需要计算地电位升、危险影响和电磁干扰影响，从而为工作人员维护管理提供参考。在架空通信线路建设方面，施工人员必须根据相关规程执行任务，合理设置高压输电线路和邻近通信线路之间的垂直距离。在电信大楼或机房等线路设备使用方面，需要分析评估周围电磁环境，利用周围输电线路磁场与工频电场的计算结果分析、判断电力系统运行是否安全。若高压输电线路与周围通信线路距离较近，则需要类比分析电磁环境，判断高压输电线路磁感应产生的电流电压是否会对周围工作人员或设备等产生危害。电磁影响计算过程中，工作人员需要综合考虑高压输电线路下的屏蔽作用，适当降低房屋电场强度。在架空通信线路运维管理工作开展方面，工作人员必须配备安全护具，避免在恶劣天气工作，提高安全作业意识。

此外，若高压输电线路对邻近通信线路造成电磁干扰，电力企业需要提供相应安全防护措施，为线路设备及工作人员安全提供基础保障。在安全防护措施制订方面，需要综合考虑通信线路和高压输电线路的质量、等级、安全等。若通信线路中使用金属光纤，可以通过悬挂钢绞线和加强芯保护线路设备，保障信号传输稳定。在市话通信电缆线路运行管理方面，可以通过过电压保安器安装作业保障通信环境安全。若市话电缆周围没有避雷器且绝缘强度较高，则需要将放电器安装在配电箱与分线箱位置。当架空通信线路危险影响超标时，维护人员需将陶瓷放电管安装于线路。若架空线路干扰影响超标，维护人员可以局部改造屏蔽线路或者架空明线。在用户线与接入网线路安装应用方面，电力企业必须重视超高压输电线路与周围通信线路产生的危险和干扰影响，通过有效干预措施保障通信线路运行安全。

4 结 论

在高压输电线路的电磁场作用下，会对邻近通信线路造成电磁耦合影响（常见邻近通信线为架空通信线路、长途干线以及本地中继网），长期影响下，易造成灾害等安全事故。因此，必需进行相应管理。本文分析了电磁影响的要求，由此可知实际电磁影响的表现，并通过相关措施进行处理。围绕高压输电线路的安全影响，本文提出了相关建议，以保障电力工作者和周边人群的安全。