共同溝建設(shè)中電氣技術(shù)難點的探討

1、共同溝建立中電氣技術(shù)難點的討論摘要：本文主要討論了共同溝建立中電力、電訊管線共溝時的電磁干擾問題以及電力事故災(zāi)害的防護及改善措施。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、集約化的城市根底設(shè)施。利用城市地下空間建立共同溝以鋪設(shè)城市生命線設(shè)施，不但可以減少對城市道路的反復開挖以及由此而引起的對城市正常交通秩序的宏大沖擊，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)歷說明，共同溝對于城市綜合防災(zāi)才能的進步有著非常顯著的作用。共同溝的建立已成為二十一世紀城市現(xiàn)代化建立的趨勢和潮流，如東京、莫斯科、巴黎

2、等國際著名大都市都建有數(shù)百公里長的共同溝，我國上海市也在浦東新區(qū)的商業(yè)干道張楊路建成了國內(nèi)第一條現(xiàn)代化的共同溝，隨后，上海又建立了嘉定區(qū)安亭新鎮(zhèn)共同溝，深圳市建立了大梅沙鹽田坳共同溝隧道,國內(nèi)其它一些城市也在建立不同規(guī)模的共同溝。雖然興隆國家的共同溝建立已有百余年的開展歷史，但在我國還處于探究階段，加之國家尚無專門的設(shè)計標準，所以對于共同溝建立中的一些技術(shù)難點，為提出符合我國實情的解決方案，需要作深化的研究和討論。本文主要討論電力與通信纜線共溝時的互相干擾問題以及電力事故災(zāi)害的防護對策及改善措施。2、電力與通信纜線的互相干擾問題一般而言，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

3、同軸電纜，所以按照傳統(tǒng)的認識和作法，因兩者之間存在嚴重的電磁干擾。我國的相關(guān)設(shè)計標準規(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。假設(shè)按此標準的要求到達共同溝的橫斷面設(shè)計，必將極大地增加共同溝的橫斷面尺寸，導致造價的上升并引起不必要的經(jīng)濟損失。由于科學技術(shù)的進步，目前作為信息傳輸載體的介質(zhì)，已越來越多地采用了光纜，而材料的革命，徹底解決了兩者的共同問題，即信息管線介質(zhì)為光纜時，兩者間的互相干擾問題可以忽略不計，無需采取特殊的技術(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世紀信息革命的趨勢和潮流，但完全普及還需時日。當采用同軸電纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)

4、載體時，可以通過以下的技術(shù)方案，來消除電力與通信電纜間的電磁干擾問題。共同溝內(nèi)通信線路最易遭受電磁干擾，因為一方面通信屬于弱電信號系統(tǒng)，對雜散信號的限制最為嚴格，另一方面電力與通信線路往往需長間隔 的并行，會累積電磁感應(yīng)電壓。但共同溝內(nèi)電力、通信共溝是必然趨勢，因為電力、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)對通信系統(tǒng)的干擾問題。電磁干擾來自于磁場的縱向感應(yīng)電壓，此電壓與負載電流、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)及背景磁場屏蔽等成正比，每項的減少將減少磁場的縱向感應(yīng)電壓，其中負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，無法

5、通過共同溝的規(guī)劃改善，其余各項可通過電纜布置及加強屏蔽等措施加以改善，說明如下：2.1電纜布置策略電纜布置影響各電纜互相的空間關(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。假設(shè)間隔 變大，那么零序互感阻抗變小，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間隔 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間隔 ，那么干擾愈小，假設(shè)完全等間隔 比值為1,那么無正負序互感阻抗。因此，“最大間隔 與“等間隔 是電纜布置的兩大原那么，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)盡可能維持最大間隔 。(2)同回路的各條電力電纜線應(yīng)緊

6、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，將同回路所有相導體、中性導體及接地線包容在同一條電纜內(nèi)。以上(1)(2)兩項是根本措施，是必需要施行的工程，(3)至(5)項當有必要時擇一施行，即當通信與電力電纜長間隔 平行，且平行長度超過一定值時才有必要施行，對于非多重系統(tǒng)接地的電力電纜一般低壓、35KV及110KV，只要施行(3)至(5)中的一項，可完全免除干擾憂慮。2.2加強屏蔽措施增設(shè)各種導體，可改善磁場屏蔽效果，其原理主要是產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場以抵消部分干擾源磁常通常情況是增設(shè)三相屏蔽導體,屏蔽導體互連且多重接地，此時磁場感應(yīng)屏

7、蔽作用相當顯著。理論和理論證明，在三相電力系統(tǒng)中增加互連且多重接地的屏蔽導體來改善磁場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)境共同溝構(gòu)造三方面來施行：2.2.1電力電纜加強屏蔽的措施(1)屏蔽層或中性導體直接并聯(lián)導體，且互連多重接地。(2)使用導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施行多重接地。2.2.2通信光纜加強屏蔽的措施(1)增加專用屏蔽導線，此導線應(yīng)多重接地。(2)同2.2.1項的(2)款。2.2.3共同溝構(gòu)造屏蔽措施(1)溝體構(gòu)造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)施行此種連接。

8、(2)預埋接地導線，可使用裸銅線埋設(shè)于溝體底部，一方面做屏蔽導體，一方面提供各種接地連接，效果最為顯著。以上各項措施配合現(xiàn)場需要施行，根本上管道長度超過干擾平安長度時，才有必要擇一施行；只有溝體構(gòu)造的屏蔽措施，只要有22KV以上的高壓電纜時就應(yīng)施行。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3、電力事故災(zāi)害的防護對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題，至于電纜縱向感應(yīng)電壓所造成的端末設(shè)備障礙問題，因其平安長度大于干擾平安長度，故在解決干擾問題時即可同時解決本問題，且電纜接地措施可免除縱向感應(yīng)電壓對人員的接觸電壓傷害，故電力事故災(zāi)害的防護措施應(yīng)以防范接地故障相關(guān)問題為重點，

9、主要包括：1人員平安的防護；2高壓閃絡(luò)及爆裂的防護；3漏電的防護。針對這些問題的防護策略及措施說明如下:3.1人員平安的防護對人員平安的威脅主要來自“接觸電壓和“跨步電壓，這兩種電壓皆因較大的地電流導致共同溝內(nèi)各處均可能有電位差的存在，一旦此電位差出如今人員手足之間那么可能造成接觸電壓傷害，而假設(shè)出如今雙足之間那么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、消除電位差及加強絕緣三方面進展，前者是通過各種“地電流的疏導措施減少接地故障電流流入溝內(nèi)構(gòu)造物，消除電位差的做法是使人員與接觸物之間加強絕緣阻抗以阻止電流流入人體造成傷害，詳細說明如下：3.1.1地電流疏導措施接地故障電流必須流回

10、電源端變壓器室，此流回的途徑回路假設(shè)經(jīng)過地中或地面，那么人員亦受傷害。因此，假設(shè)能減少流入地中的電流量，那么可增進人員的平安，其措施是加強電力電纜對接地故障電流分流的才能，通過各種導體與電纜中性導體、屏蔽導體鎧裝導體管的并聯(lián)，即可加強分流才能，而消除電磁干擾中的加強屏蔽措施正符合此項要求，即可同時減少干擾并增進平安。3.1.2同電位措施(1)作場所妥善接地配置在人員施工時有可能出現(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體、中性導體、管溝墻壁鋼筋、通信光纜屏蔽導體及其他各種金屬管線的接地導體互連，形成同電位，人員工作場所的接地電阻亦應(yīng)盡量降低。(2)人員穿導電衣

11、褲、手套及鞋施工人員穿著互連性好的導電衣褲及手套和導電鞋那么可維持身體各部位同電位，當接地故障發(fā)生時，電流流過導電衣褲形成的回路，不經(jīng)過人體可確保人身平安，但此項措施不能影響施工。3.1.3加強絕緣措施在可能出現(xiàn)高電位差的位置通過加強絕緣，可使流入人體的電流減少，而增強人員的耐壓才能，其措施如下：(1)工作場所加強絕緣措施在高危險場所鋪設(shè)絕緣材料例如塑膠地板可大量增加接觸電阻而進步人員對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，進步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，即可確保人員平安。3.2高壓閃絡(luò)及爆裂的防護對策高壓電纜絕緣破壞時，造成接地

12、故障，有大電流及高壓存在，高壓可能會對鄰近其它管線產(chǎn)生閃絡(luò)Flashver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?？砂匆韵麓胧┓乐够驕p少破壞：(1)與高壓電纜拉大間隔 ;(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)上列措施根本上是針對60KV以上的電纜提出，但較平安的評估原那么是35KV以上的高壓即應(yīng)考慮擇一施行。3.3漏電保護漏電現(xiàn)象根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)由以下幾項措施來加以彌補：(1)警示標志措施在有高壓電纜的場所應(yīng)明確標示其位置及各種本卷須知和平安措施。(2)安裝漏電探測器和報警器在人員進出和施工場所裝設(shè)漏電探測器和報警器，一旦有漏電即可進展處理。(3)加強維護檢查施工前的漏電檢測，接地檢查及環(huán)境維護工作，如積水排除、防止動物進入溝內(nèi)等皆可進一步加強漏電保護。4完畢語電力、通信管線共溝的共敷問題是共同溝建立中的一個難題，目前國內(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)，因為其電磁干擾問題難以解決。受深圳市國土規(guī)劃局委托,筆者于2001年做了