導(dǎo)語(yǔ)：電氣技術(shù)難點(diǎn)探討論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文主要討論了共同溝建設(shè)中電力、電訊管線共溝時(shí)的電磁干擾問(wèn)題以及電力事故災(zāi)害的防護(hù)及改善措施。

關(guān)鍵詞：共同溝電磁干擾電力事故

1、引言

所謂共同溝（城市綜合管溝）是指將兩種以上的城市管線集中設(shè)置于同一人工空間中，所形成的一種現(xiàn)代化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。利用城市地下空間建設(shè)共同溝以鋪設(shè)城市生命線設(shè)施，不但可以減少對(duì)城市道路的反復(fù)開挖以及由此而引起的對(duì)城市正常交通秩序的巨大沖擊，并且可以形成良好的城市景觀。根據(jù)日本阪神地震的防災(zāi)抗災(zāi)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，共同溝對(duì)于城市綜合防災(zāi)能力的提高有著非常顯著的作用。

共同溝的建設(shè)已成為二十一世紀(jì)城市現(xiàn)代化建設(shè)的趨勢(shì)和潮流，如東京、莫斯科、巴黎等國(guó)際著名大都市都建有數(shù)百公里長(zhǎng)的共同溝，我國(guó)上海市也在浦東新區(qū)的商業(yè)干道張楊路建成了國(guó)內(nèi)第一條現(xiàn)代化的共同溝，隨后，上海又建設(shè)了嘉定區(qū)安亭新鎮(zhèn)共同溝，深圳市建設(shè)了大梅沙—鹽田坳共同溝隧道,國(guó)內(nèi)其它一些城市也在建設(shè)不同規(guī)模的共同溝。

雖然發(fā)達(dá)國(guó)家的共同溝建設(shè)已有百余年的發(fā)展歷史，但在我國(guó)還處于探索階段，加之國(guó)家尚無(wú)專門的設(shè)計(jì)規(guī)范，所以對(duì)于共同溝建設(shè)中的一些技術(shù)難點(diǎn)，為提出符合我國(guó)實(shí)情的解決方案，需要作深入的研究和探討。本文主要討論電力與通信纜線共溝時(shí)的相互干擾問(wèn)題以及電力事故災(zāi)害的防護(hù)對(duì)策及改善措施。

2、電力與通信纜線的相互干擾問(wèn)題

一般而言，共同溝中總是收容電力與通信電纜，由于傳統(tǒng)的通信電纜大多為同軸電纜，所以按照傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和作法，因兩者之間存在嚴(yán)重的電磁干擾。我國(guó)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，兩者不能共同鋪設(shè)，既使要共同鋪設(shè)，又必須保持一定的凈距。如果按此規(guī)范的要求達(dá)到共同溝的橫斷面設(shè)計(jì)，必將極大地增加共同溝的橫斷面尺寸，導(dǎo)致造價(jià)的上升并引起不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前作為信息傳輸載體的介質(zhì)，已越來(lái)越多地采用了光纜，而材料的革命，徹底解決了兩者的共同問(wèn)題，即信息管線介質(zhì)為光纜時(shí)，兩者間的相互干擾問(wèn)題可以忽略不計(jì)，無(wú)需采取特殊的技術(shù)措施，就可以共同鋪設(shè)。從總體而言，以光纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體，已成為21世紀(jì)信息革命的趨勢(shì)和潮流，但完全普及還需時(shí)日。

當(dāng)采用同軸電纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體時(shí)，可以通過(guò)以下的技術(shù)方案，來(lái)消除電力與通信電纜間的電磁干擾問(wèn)題。

共同溝內(nèi)通信線路最易遭受電磁干擾，因?yàn)橐环矫嫱ㄐ艑儆谌蹼娦盘?hào)系統(tǒng)，對(duì)雜散信號(hào)的限制最為嚴(yán)格，另一方面電力與通信線路往往需長(zhǎng)距離的并行，會(huì)累積電磁感應(yīng)電壓。但共同溝內(nèi)電力、通信共溝是必然趨勢(shì)，因?yàn)殡娏?、通信共溝一者可減少內(nèi)部空間，節(jié)省投資，二者便于管理。因此首先必須解決電力系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的干擾問(wèn)題。

電磁干擾來(lái)自于磁場(chǎng)的縱向感應(yīng)電壓，此電壓與負(fù)載電流、互感阻抗、不平衡率、電力電纜屏蔽系數(shù)、通信電纜屏蔽系數(shù)及背景磁場(chǎng)屏蔽等成正比，每項(xiàng)的減少將減少磁場(chǎng)的縱向感應(yīng)電壓，其中負(fù)載電流及不平衡率決定于用電狀況，本研究已考慮其最大值，無(wú)法通過(guò)共同溝的規(guī)劃改善，其余各項(xiàng)可通過(guò)電纜布置及加強(qiáng)屏蔽等措施加以改善，說(shuō)明如下：

2.1電纜布置策略

電纜布置影響各電纜相互的空間關(guān)系，這種空間關(guān)系將影響互感阻抗，互感阻抗有零序互感阻抗和正序互感阻抗。若距離變大，則零序互感阻抗變小，有助于減少干擾；正序互感阻抗取決于各相電力電纜與被干擾線路距離的比值，此比值愈接近于1即被干擾線路與每相電力電纜愈等距離，則干擾愈小，若完全等距離（比值為1）,則無(wú)正（負(fù)）序互感阻抗。因此，“最大距離”與“等距離”是電纜布置的兩大原則，其措施如下：

(1)電力電纜與弱電（60V以下）系統(tǒng)的線路（特別是通信線路）應(yīng)盡可能維持最大距離。

(2)同回路的各條電力電纜線應(yīng)緊靠配置。

(3)三相電纜采用正三角形配置。

(4)同回路所有帶電導(dǎo)線纏繞或完全換位。

(5)盡可能采用多芯電力電纜，將同回路所有相導(dǎo)體、中性導(dǎo)體及接地線容納在同一條電纜內(nèi)。

以上(1)(2)兩項(xiàng)是基本措施，是必須要實(shí)施的項(xiàng)目，(3)至(5)項(xiàng)當(dāng)有必要時(shí)擇一實(shí)施，即當(dāng)通信與電力電纜長(zhǎng)距離平行，且平行長(zhǎng)度超過(guò)一定值時(shí)才有必要實(shí)施，對(duì)于非多重系統(tǒng)接地的電力電纜（一般低壓、35KV及110KV），只要實(shí)施(3)至(5)中的一項(xiàng)，可完全免除干擾憂慮。

2.2加強(qiáng)屏蔽措施

增設(shè)各種導(dǎo)體，可改善磁場(chǎng)屏蔽效果，其原理主要是產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)以抵消部分干擾源磁場(chǎng)。

通常情況是增設(shè)三相屏蔽導(dǎo)體,屏蔽導(dǎo)體互連且多重接地，此時(shí)磁場(chǎng)感應(yīng)屏蔽作用相當(dāng)顯著。理論和實(shí)踐證明，在三相電力系統(tǒng)中增加互連且多重接地的屏蔽導(dǎo)體來(lái)改善磁場(chǎng)屏蔽效果的措施是可行的，這可從干擾者（電力電纜），被干擾者（通信電纜）及背景環(huán)境（共同溝結(jié)構(gòu)）三方面來(lái)實(shí)施：

2.2.1電力電纜加強(qiáng)屏蔽的措施

(1)屏蔽層或中性導(dǎo)體直接并聯(lián)導(dǎo)體，且互連多重接地。

(2)使用導(dǎo)體材料（金屬材料）做電流架或電纜槽，此金屬架（槽）必須在縱方向電性連接良好且實(shí)施多重接地。

2.2.2通信光纜加強(qiáng)屏蔽的措施

(1)增加專用屏蔽導(dǎo)線，此導(dǎo)線應(yīng)多重接地。

(2)同2.2.1項(xiàng)的(2)款。

2.2.3共同溝結(jié)構(gòu)屏蔽措施

(1)溝體結(jié)構(gòu)鋼筋做良好的電性連接，使用焊接或熔接技術(shù)，連接溝體鋼筋。尤其在縱方向的主鋼筋應(yīng)實(shí)施此種連接。

(2)預(yù)埋接地導(dǎo)線，可使用裸銅線埋設(shè)于溝體底部，一方面做屏蔽導(dǎo)體，一方面提供各種接地連接，效果最為顯著。

以上各項(xiàng)措施配合現(xiàn)場(chǎng)需要實(shí)施，基本上管道長(zhǎng)度超過(guò)干擾安全長(zhǎng)度時(shí)，才有必要擇一實(shí)施；只有溝體結(jié)構(gòu)的屏蔽措施，只要有22KV以上的高壓電纜時(shí)就應(yīng)實(shí)施。

3、電力事故災(zāi)害的防護(hù)對(duì)策及改善措施

共同溝內(nèi)的電力事故，主要是指接地故障造成的人員及其他管線傷害的問(wèn)題，至于電纜縱向感應(yīng)電壓所造成的端末設(shè)備障礙問(wèn)題，因其安全長(zhǎng)度大于干擾安全長(zhǎng)度，故在解決干擾問(wèn)題時(shí)即可同時(shí)解決本問(wèn)題，且電纜接地措施可免除縱向感應(yīng)電壓對(duì)人員的接觸電壓傷害，故電力事故災(zāi)害的防護(hù)措施應(yīng)以防范接地故障相關(guān)問(wèn)題為重點(diǎn)，主要包括：

（1）人員安全的防護(hù)；

（2）高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù)；

（3）漏電的防護(hù)。

針對(duì)這些問(wèn)題的防護(hù)策略及措施說(shuō)明如下:

3.1人員安全的防護(hù)

對(duì)人員安全的威脅主要來(lái)自“接觸電壓”和“跨步電壓”，這兩種電壓皆因較大的地電流導(dǎo)致共同溝內(nèi)各處均可能有電位差的存在，一旦此電位差出現(xiàn)在人員手足之間則可能造成接觸電壓傷害，而若出現(xiàn)在雙足之間則可能造成跨步電壓的傷害。防止此事故發(fā)生可由減少地電流、消除電位差及加強(qiáng)絕緣三方面進(jìn)行，前者是通過(guò)各種“地電流的疏導(dǎo)措施”減少接地故障電流流入溝內(nèi)結(jié)構(gòu)物，消除電位差的做法是使人員與接觸物之間加強(qiáng)絕緣阻抗以阻止電流流入人體造成傷害，具體說(shuō)明如下：

3.1.1地電流疏導(dǎo)措施

接地故障電流必須流回電源端（變壓器室），此流回的路徑（回路）若經(jīng)過(guò)地中或地面，則人員亦受傷害。因此，若能減少流入地中的電流量，則可增進(jìn)人員的安全，其措施是加強(qiáng)電力電纜對(duì)接地故障電流分流的能力，通過(guò)各種導(dǎo)體與電纜中性導(dǎo)體、屏蔽導(dǎo)體鎧裝導(dǎo)體管的并聯(lián)，即可加強(qiáng)分流能力，而消除電磁干擾中的加強(qiáng)屏蔽措施正合乎此項(xiàng)要求，即可同時(shí)減少干擾并增進(jìn)安全。

3.1.2同電位措施

(1)作場(chǎng)所妥善接地配置

在人員施工時(shí)有可能出現(xiàn)高電位差的地方增設(shè)接地網(wǎng)（或鋪金屬板），并將此接地網(wǎng)或金屬板與高壓電纜屏蔽導(dǎo)體、中性導(dǎo)體、管溝墻壁鋼筋、通信光纜屏蔽導(dǎo)體及其他各種金屬管線的接地導(dǎo)體互連，形成同電位，人員工作場(chǎng)所的接地電阻亦應(yīng)盡量降低。

(2)人員穿導(dǎo)電衣褲、手套及鞋

施工人員穿著互連性好的導(dǎo)電衣褲及手套和導(dǎo)電鞋則可維持身體各部位同電位，當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，電流流過(guò)導(dǎo)電衣褲形成的回路，不經(jīng)過(guò)人體可確保人身安全，但此項(xiàng)措施不能影響施工。

3.1.3加強(qiáng)絕緣措施

在可能出現(xiàn)高電位差的位置通過(guò)加強(qiáng)絕緣，可使流入人體的電流減少，而增強(qiáng)人員的耐壓能力，其措施如下：

(1)工作場(chǎng)所加強(qiáng)絕緣措施

在高危險(xiǎn)場(chǎng)所鋪設(shè)絕緣材料（例如塑膠地板）可大量增加接觸電阻而提高人員對(duì)接觸電壓和跨步電壓的耐受度。

(2)穿絕緣鞋及手套措施

此亦可增加接觸電阻，提高接觸電壓和跨步電壓的耐受度，通常只要穿絕緣鞋和戴絕緣手套，即可確保人員安全。

3.2高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù)對(duì)策

高壓電纜絕緣破壞時(shí)，造成接地故障，有大電流及高壓存在，高壓可能會(huì)對(duì)鄰近其它管線產(chǎn)生閃絡(luò)（Flashover）并可能產(chǎn)生高熱而出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象，此可能破壞鄰近管線?？砂聪铝写胧┍苊饣驕p少破壞：

(1)與高壓電纜拉大距離;

(2)用防爆隔板隔開高壓電纜與其他管線;

(3)高壓電纜使用專用管線槽;

(4)采用分室配置，將高壓電纜與其他管線隔開;

(5)上列措施基本上是針對(duì)60KV以上的電纜提出，但較安全的評(píng)估原則是35KV以上的高壓即應(yīng)考慮擇一實(shí)施。

3.3漏電保護(hù)

漏電現(xiàn)象基本上是一種高阻抗接地故障，因電流不大，不易由電力系統(tǒng)的斷路器切離，故往往使漏電持續(xù)存在而不知，一旦人員碰觸即造成傷害，防范漏電傷害應(yīng)由下列幾項(xiàng)措施來(lái)加以彌補(bǔ)：

(1)警示標(biāo)志措施

在有高壓電纜的場(chǎng)所應(yīng)明確標(biāo)示其位置及各種注意事項(xiàng)和安全措施。

(2)安裝漏電探測(cè)器和報(bào)警器

在人員進(jìn)出和施工場(chǎng)所裝設(shè)漏電探測(cè)器和報(bào)警器，一旦有漏電即可進(jìn)行處理。

(3)加強(qiáng)維護(hù)檢查

施工前的漏電檢測(cè)，接地檢查及環(huán)境維護(hù)工作，如積水排除、防止動(dòng)物進(jìn)入溝內(nèi)等皆可進(jìn)一步加強(qiáng)漏電保護(hù)。

4．結(jié)束語(yǔ)

電力、通信管線共溝的共敷問(wèn)題是共同溝建設(shè)中的一個(gè)難題，目前國(guó)內(nèi)已建成的幾段共同溝，幾乎都沒有把電力、通信管線共溝敷設(shè)，因?yàn)槠潆姶鸥蓴_問(wèn)題難以解決。受深圳市國(guó)土規(guī)劃局委托,筆者于2001年做了《深圳市共同溝可行性研究報(bào)告》，幾年來(lái)，對(duì)國(guó)內(nèi)外共同溝做了深入研究，借鑒了國(guó)外（主要是日本）的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此問(wèn)題做了探討，提出了相應(yīng)的解決措施，并對(duì)共同溝內(nèi)電力事故的防災(zāi)問(wèn)題提出了相應(yīng)的處理措施。希望能對(duì)國(guó)內(nèi)共同溝的發(fā)展有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50217-94,電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GBT/T50311-2000,建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]共同溝設(shè)計(jì)指針[Z]日本.

[