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中性點(diǎn)接地方式對通訊與信號(hào)系統(tǒng)的干擾

發(fā)表日期:2014-02-25 05:10:43   所屬分類:電阻柜技術(shù)百科   瀏覽 4318 次

中性點(diǎn)接地方式對通訊與信號(hào)系統(tǒng)的干擾問題也是相當(dāng)重要的,在某些國家中,它甚至還是選擇中性點(diǎn)接地方式的決定性因素。

每一條交流線路的周圍空間都建立起交變電磁場,而交變電磁場將在鄰近的導(dǎo)體回路內(nèi)感應(yīng)出電壓。當(dāng)這種回路是位于高壓輸電線路附近的通訊線路或信號(hào)系統(tǒng)時(shí),感應(yīng)出來的電壓就可能造成嚴(yán)重的干擾,甚至危及工作人員的安全或引起信號(hào)裝置的諛動(dòng)作。 

輸電線路所造成的干擾有兩種,一種是低頻干擾,另一種是音頻干擾。造成干擾的具體途徑也有兩種,一種是靜電感應(yīng),另一種是電磁烕應(yīng)。

當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),如三相完全對稱,則無論中性點(diǎn)接地方式如何,中性點(diǎn)的位移電壓都等于零,各相電流以及對地電壓數(shù)値相等、相位相差120°,因而它們在線路周圍空間各點(diǎn)所造成的電場和磁場均彼此抵消,不會(huì)對通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾影響。如三相有些不對稱,中性點(diǎn)位移雖不等于零,但也不會(huì)很大,因而干擾幷不嚴(yán)重,但對這時(shí)持續(xù)存在的零序量也應(yīng)予以一定的注意。

在電力系銃中發(fā)生單相接地故障時(shí),出現(xiàn)的零序電壓與零序電流是強(qiáng)太的干擾源。在小接地電流系統(tǒng)中,起主要作用的是靜電烕應(yīng);在大接地電流系統(tǒng)中,則以電磁感應(yīng)為主。靜電烕應(yīng)可以用比較簡單的方法加以限制,而電磁感應(yīng)的消除就要困難得多了。由此可知,采用中性點(diǎn)有效接地方式將使干擾問題的解決較為復(fù)雜。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的接地電流通常都是很小的,因而一般不會(huì)在鄰近的通訊線路上威應(yīng)出很高的電壓。但是,也應(yīng)該注意,這種系統(tǒng)最容易從一相接地發(fā)展為兩相接地故障,而在這種情況下,故障電流是同直接接地系統(tǒng)的故障電流差不多的。

干擾的嚴(yán)重程度幷不是單單取決于電流的大小,而是同地中電流的延續(xù)時(shí)間及波形也有密切的關(guān)系。不接地系統(tǒng)一般沒有作用于跳閘的接地保護(hù)裝置,接地故障的延續(xù)時(shí)間較長,加上電容電流所造成的發(fā)弧條件,從而導(dǎo)致波形嚴(yán)重崎變,使能量中的有功部分轉(zhuǎn)入較高的頻率段,因而干擾仍較嚴(yán)重。曾經(jīng)有人證明,在有一些場合下,采用其它的中性點(diǎn)接地方式反而能減輕電磁烕應(yīng)。

總之,從電磁干擾的角度來看,中性點(diǎn)不接地運(yùn)行不一定比接地運(yùn)行來得優(yōu)越。從干擾的角度來看,中性點(diǎn)直接接地當(dāng)然是最不利的一種接地方式了,不過也應(yīng)該指出,在這種條件下,由于接地?cái)痴媳谎杆偾谐?,所以干擾延續(xù)的時(shí)間是最短的。

經(jīng)消弧線圈接地在這方面具有明顯的優(yōu)越性,因?yàn)楫?dāng)補(bǔ)償電網(wǎng)中發(fā)生一相接地故障時(shí),烕應(yīng)回路和電流在其中的分布都是受到控制的,而和接地的地點(diǎn)無關(guān),所以就可以設(shè)法使電磁烕應(yīng)分解為兩個(gè)彼此抵銷的分量。這一點(diǎn)可以用圖5-1來加以設(shè)明,其中(c)圖表示一條輸電線路1和一條通訊線路2在一段長度d內(nèi)彼此靠近的情況;(6)圖為沒有消弧線圈(中性點(diǎn)不接地)時(shí)的接地電容電流的分布狀況。

如果是直接接地系統(tǒng),(b)圖中的陰影三角形將變成矩形,其髙度則取決于故障地點(diǎn)和兩端電源的容量大小。無論是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),或是直接接地系統(tǒng),在一般情況下,兩個(gè)相反的縱向感應(yīng)電壓(用圖下的曲線表示)不可能正好相互抵消,因而通訊線上將出現(xiàn)某一合成電壓。

在補(bǔ)償電網(wǎng)中(圖5-1c),接地電流的分布和故障地點(diǎn)無關(guān),而取決于消弧線圈的安裝地點(diǎn)及其相對位置。這就意味著電流的分布是可以設(shè)法調(diào)節(jié)的,從而使電磁感應(yīng)得以相互抵消。

圖5-1輸電線對通訊線的影響

(a)靠近的錢段;(b)中性點(diǎn)不接地時(shí),接地電流的分布和縱向感應(yīng)電壓;(c)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí),接地電流的分布和縱向感應(yīng)電壓

最后也應(yīng)附帶指出,補(bǔ)償電網(wǎng)在這方面也不是沒有問題的,因?yàn)檫@時(shí)只要系統(tǒng)各相對地電容不對稱,就將出現(xiàn)很大的中性點(diǎn)位移,即使在正常運(yùn)行狀態(tài)下也存在著一定的零序電壓,雖然其數(shù)値遠(yuǎn)較一相接地時(shí)為小,但由于它是長期存在的,所以也應(yīng)加以注意。

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