2010-03-24 09:43 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、概述
隨著(zhù)高壓送電線(xiàn)路電壓等級的不斷提高,導線(xiàn)表面發(fā)生電暈及其他放電的機會(huì )越來(lái)越多,電暈及其他放電的同時(shí)產(chǎn)生的效應之一就是無(wú)線(xiàn)電干擾(簡(jiǎn)稱(chēng)RI,是英文RadioInterference縮寫(xiě)),無(wú)線(xiàn)電干擾的實(shí)質(zhì),就是在電暈和放電的過(guò)程中,出現一些有害的電磁波,且頻帶相當寬,從頻率上說(shuō),從低頻50Hz到高頻上千兆赫茲的范圍。這些頻率會(huì )干擾周?chē)鸁o(wú)線(xiàn)電通信設施的正常運行。
補充:送電線(xiàn)路對無(wú)線(xiàn)電通信設施有干擾,對人類(lèi)的居住環(huán)境也有影響。國際上對時(shí)變電場(chǎng)和磁場(chǎng)對人身健康的研究證明,對人身健康只定性說(shuō)明有影響,但沒(méi)有定量說(shuō)明。國際非離子輻射防護委員會(huì )(ICNIRP)以導則的方式給出了基本限值、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、接觸電流的指導限值。
在2001年6月,國家環(huán)境保護總局和信息部、衛生部、廣電部、中電聯(lián)共同編制了國標《電磁輻射曝露限值和測量方法》全民征求意見(jiàn)稿,里面提出的各項限值很?chē),按現在的設計規程有些指標很難達到。
無(wú)線(xiàn)電干擾來(lái)自多方面:有天電干擾(磁暴、雷電等)、宇宙干擾(太陽(yáng)黑子、銀河系的電磁輻射等)、工業(yè)干擾(電焊、熱處理、電氣化鐵路、整流裝置、醫療器械、高壓線(xiàn)路等等)
為了妥善解決無(wú)線(xiàn)電干擾與無(wú)線(xiàn)電設施的電磁兼容問(wèn)題,國際電工學(xué)會(huì )(IEC)專(zhuān)設了無(wú)線(xiàn)電干擾特別委員會(huì )(CISPR),專(zhuān)門(mén)研究各種工業(yè)設備所產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電干擾,其中CISPR的C分會(huì )是專(zhuān)門(mén)負責高壓線(xiàn)路及電力拖動(dòng)設備的無(wú)線(xiàn)電干擾問(wèn)題。我國是CISPR會(huì )員國,我國CSIPR/C分會(huì )設在武漢高壓研究所。
2、送電線(xiàn)路、變電站RI的來(lái)源
送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾主要來(lái)自:導線(xiàn)的電暈放電、絕緣子的表面污穢產(chǎn)生的泄流、缺陷絕緣子間隙放電火花、線(xiàn)夾電暈及火花放電、新架設導線(xiàn)的毛刺放電等等;
變電站發(fā)生無(wú)線(xiàn)電電干擾的因素很多也很復雜,在正常運行和故障情況下都會(huì )產(chǎn)生,主要來(lái)自變電站的開(kāi)關(guān)操作時(shí)產(chǎn)生火花放電、變電站的設備中,因損壞、污穢等原因,產(chǎn)生局部放電,變電站的一次設備,如母線(xiàn)、設備的電暈放電等等。
在這里重點(diǎn)講的是送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾,有均勻干擾、不均勻干擾、脈沖干擾所構成,理論上講是對任何頻率的無(wú)線(xiàn)電設施均有干擾,實(shí)際上主要是調幅廣播、通信(0.5MHz~12MHz)和電視產(chǎn)生干擾。
送電線(xiàn)路對無(wú)線(xiàn)電設施的干擾程度,主要取決于:
1)送電線(xiàn)路與收、發(fā)信設備的距離;
2)通信設備的性能、天線(xiàn)方位、制式等;
3)送電線(xiàn)路的各種參數,如導線(xiàn)的排列方式、電壓的級別、桿塔的高低、弧垂的大小等;
4)氣象條件,如晴天、雨天、霧天等。
3、送電線(xiàn)路RI的基本術(shù)語(yǔ)
1)無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強(原來(lái)稱(chēng)無(wú)線(xiàn)電干擾電平)
是用來(lái)衡量送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾程度的單位,用dB表示,0dB相當于1uV/m。
2)橫向衰減特性
是指在一定的頻率下,隨垂直于送電線(xiàn)路距離的不同而使無(wú)線(xiàn)電干擾的變化規律。
3)頻率(頻譜)特性
是指送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強,隨其干擾頻率的變化的規律。
4)背景干擾
是指當送電線(xiàn)路停電或者沒(méi)有發(fā)生無(wú)線(xiàn)電干擾時(shí)的環(huán)境干擾場(chǎng)強。背景干擾的大小與當地的工業(yè)發(fā)展水平、地形、氣候變化有關(guān)。這在實(shí)測無(wú)線(xiàn)電干擾時(shí),是一個(gè)很重要的參數。
5)標準情況
無(wú)線(xiàn)電干擾的標準情況,是指無(wú)雨、無(wú)霧、無(wú)雪的天氣,風(fēng)速小于10m/s,距高壓線(xiàn)路邊線(xiàn)地面投影20m處(檔距中央)的無(wú)線(xiàn)電干擾值。
另外還有氣候特性、縱向特性等其他術(shù)語(yǔ),在此不在解釋!陡邏航涣骷芸账碗娋(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾限值》(GB15707-1995)
1 適用范圍
是指:交流架空送電線(xiàn)路正常情況下的無(wú)線(xiàn)電干擾限值。
本標準適用運行半年以上的110~500KV高壓交流架空送電線(xiàn)路產(chǎn)生的頻率為0.15~30MHz的無(wú)線(xiàn)電干擾。
2 引用的標準
GB7349《高壓架空輸電線(xiàn)路、變電站無(wú)線(xiàn)電干擾測量方法》
GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》,該標準等同采用IEC60050(161)標準,現在是推薦國標。
——電磁騷擾
“任何可能引起裝置、設備或系統性能降低或對有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現象”。注:電磁騷擾可能是電磁噪聲、無(wú)用信號或傳播媒介自身的變化“。
——電磁干擾
“電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降”。
由以上兩個(gè)術(shù)語(yǔ)可見(jiàn):電磁騷擾僅僅是電磁現象,即指客觀(guān)存在的一種物理現象;它可以引起降級或損害,但不一定已經(jīng)形成后果。而電磁干擾是由電磁騷擾引起的后果。過(guò)去在術(shù)語(yǔ)上并未將物理現象與其造成的后果劃分明確,統稱(chēng)為干擾,為了與過(guò)去慣用的干擾一詞明確分開(kāi),現在術(shù)語(yǔ)是電磁騷擾和電磁干擾。
3 其他術(shù)語(yǔ):
—無(wú)線(xiàn)電干擾限值
無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強在80%的時(shí)間,具有80%的置信度不超過(guò)的規定值。
——好天氣
是指無(wú)雨、無(wú)雪、無(wú)霧的天氣。
4 無(wú)線(xiàn)電干擾限值
4.1頻率為0.5MHz,距邊導線(xiàn)投影20m處高壓交流送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾限值如下:(原來(lái)規定的限值是指:1MHz,邊導線(xiàn)透影20m處的RI)
無(wú)線(xiàn)電干擾限值(邊導線(xiàn)投影20米處)
4.2對0.15~30MHz頻率段中的其他頻率,高壓交流送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾限值要進(jìn)行修正。
4.3對距邊導線(xiàn)投影不為20m處測量的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強,要修正到20m處。
5 限值的測量
按照GB7349規定的方法進(jìn)行測量;及各種注意事項不在詳細說(shuō)明。
附錄ARI限值的頻率修正
高壓架空送電線(xiàn)路RI限值的頻率修正按下式計算:
當修正頻率范圍在0.15~4MHz時(shí),
當修正頻率范圍在其他范圍在4~30MHz時(shí),
E`——為相對于0.5MHz的干擾場(chǎng)強的增量,dB(uV/m);
f——頻率MHz.
對頻率大于30MHz以上時(shí),我們國家正在準備做這方面的工作,故本標準沒(méi)有提供相應的計算公式。
工程設計中可采用下式:
C—是天線(xiàn)形狀變化系數。
例題:
頻率分別為0.8MHz時(shí),對500kV交流架空送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾限值是多少?(即換算到頻率為0.5MHz,距邊導線(xiàn)投影20m處的RI限值)
E‘=5·(1-2(lg10·0.8)2)=5·(1-1.6114)=5·(-0.6114)=-3.15(dB)
則0.8MHz的RI限值為55+(-3.15)=51.85(dB)
附錄B無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強的距離修正
高壓交流架空送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾的距離特性(橫向衰減)特性由下式表示(距邊線(xiàn)投影距離小于100m):
式中:
Ex—距邊導線(xiàn)投影Xm處干擾場(chǎng)強,dB(uV/m);
E—距邊導線(xiàn)投影20m處干擾場(chǎng)強,dB(uV/m);
X—距邊導線(xiàn)投影距離,m;
H—邊導線(xiàn)在測點(diǎn)處對地高度(是導線(xiàn)最低點(diǎn)對地高度),m;
h—測量?jì)x天線(xiàn)架設高度,m;
k—測量?jì)x天線(xiàn)架設高度,m;
對于0.15~4MHz頻段,k取18;對于大于4~30MHz的頻率,k取16.5。
此公式可以計算出距離邊導線(xiàn)投影不為20m處的無(wú)線(xiàn)電干擾限值,也可以把距邊導線(xiàn)投影不為20m處測量的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強修正到20m處。
附錄C高壓交流架空送電線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強計算
在下面的標準(DL/T691-1999)介紹。
《高壓交流架空送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾計算方法》—(DL/T691-1999)
1 適用范圍
本標準推薦了預測高壓架空送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾及其頻譜的計算方法。
本標準推薦的無(wú)線(xiàn)電干擾計算方法適用計算500KV及以下正常運行的高壓交流架空送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強。
2 引用標準
GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》
GB15707-1995《高壓交流架空送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾限值》
3 術(shù)語(yǔ)(略)
4、交流線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾計算
4.1單相導線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強計算:
式中:
E—邊導線(xiàn)投影20米,并離地面2處的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強,kV/cm;
gmax—子導線(xiàn)最大表面電位梯度有效值,kV/cm,(一般范圍為:12~20kV/cm);
r—單導線(xiàn)(子導線(xiàn))半徑,cm。
4.2三相單回路送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強計算
式中:
Ei—第i相導線(xiàn)距P點(diǎn)處(2m高)的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強;
gmax—第i相導表面最大電位梯度;
Di—第i相導線(xiàn)到參考點(diǎn)P(2m高)處的直接距離,m;
hi—第i相導線(xiàn)的對地高度,m;(導線(xiàn)弧垂最低點(diǎn)高度);
ri—第i相導線(xiàn)單根導線(xiàn)(子導線(xiàn))半徑,cm;
xi—第i相導線(xiàn)到參考點(diǎn)P處的投影距離,m;
。üこ逃嬎憧梢圆豢紤]2米的高度)
三相送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強按下面的方法計算:如果某相導線(xiàn)的場(chǎng)強比另外兩相導線(xiàn)的場(chǎng)強大3dB,則后兩相的場(chǎng)強可以忽略,三相送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強可認為等于最大一相的場(chǎng)強。否則按下式計算:
式中:
Ea、Eb是假設兩相較大的場(chǎng)強值,(dB)。
4.3同塔雙回路送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強計算
對同塔雙回路上的六根導線(xiàn),先計算每相導線(xiàn)在P點(diǎn)處的場(chǎng)強。再將同相導線(xiàn)的場(chǎng)強幾何相加。
式中:
Ei,—第一回路的第i相導線(xiàn)在參考點(diǎn)處的干擾場(chǎng)強,dB;
Ei“—第二回路的第i相導線(xiàn)在參考點(diǎn)處的干擾場(chǎng)強,dB;
Ei—兩回路第i相導線(xiàn)在參考點(diǎn)處的干擾合成場(chǎng)強,dB;
然后在比較合成后各相導線(xiàn)的場(chǎng)強,確定雙回路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強。
即:某相導線(xiàn)的場(chǎng)強比另外兩相導線(xiàn)的場(chǎng)強大3dB,則后兩相的場(chǎng)強可以忽略,三相送電線(xiàn)路的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強可認為等于最大一相的場(chǎng)強。否則按下式計算:
Ea、Eb是假設兩相較大的場(chǎng)強值,(dB)。
4.4計算結果說(shuō)明
本計算結果代表好天氣時(shí)(無(wú)雨、無(wú)霧、無(wú)雪),頻率為0.5MHz的無(wú)線(xiàn)電干擾場(chǎng)強的平均值,此值再加6~10dB后可代表雙80%的原則值(即80%的時(shí)間里、80%置信度)。
5、直流送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾計算略
6、送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾頻譜特性計算
見(jiàn)(GB15707-1995)干擾限值的附錄
補充:無(wú)線(xiàn)電通信設施的電磁環(huán)境要求
變電站、送電線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾也可分為有源干擾和無(wú)源干擾,有源干擾主要來(lái)自電力設施在電暈過(guò)程中出現一些有害的、頻帶很寬的電磁波,干擾無(wú)線(xiàn)電通信。無(wú)源干擾是指在無(wú)線(xiàn)電設施主要工作(或覆蓋)的域內,其凈空區內不應有煙囪、建筑物、架空線(xiàn)路、桿塔等障礙物對無(wú)線(xiàn)電信號造成遮擋、反射、散射。在確定障礙物高度時(shí),應以無(wú)線(xiàn)電設施所處的海拔高度為基準。
現在我們國家大部分無(wú)線(xiàn)電通信設施制訂了相應的電磁環(huán)境要求,有些規程除了要滿(mǎn)足防護間距的要求外,還要滿(mǎn)足相應的防護率要求。
防護率是指無(wú)線(xiàn)電接收點(diǎn)處的信號場(chǎng)強與同頻道下干擾場(chǎng)強(這是指背景與有源干擾的綜合值)的最小比值,用dB表示。
下面介紹下主要的幾個(gè)國標
1、《航空無(wú)線(xiàn)電導航臺站電磁環(huán)境要求》(GB6364-86)(共9種臺);
2、短波無(wú)線(xiàn)電測向臺(站)電磁環(huán)境要求;(GB13617-92)(最嚴)
3、《短波無(wú)線(xiàn)電收信臺(站)電磁環(huán)境要求》(GB13614-92);
4、對空情報雷達站電磁環(huán)境防護要求;(GB13618-92)
5、《架空電力線(xiàn)路與調幅廣播收音臺的防護間距》(GB7495-87);
6、《對海中遠程無(wú)線(xiàn)電導航臺站電磁環(huán)境要求》(GB13613-92);
7、《架空電力線(xiàn)路、變電站對電視差轉臺、轉播臺無(wú)線(xiàn)電干擾防護間距標準》(GBJ143-92);
8、《地球站電磁環(huán)境保護要求》(GB13615-92);
9、《微波接力站電磁環(huán)境保護要求》(GB13616-92)
10、《關(guān)于保護機場(chǎng)凈空的規定》(國務(wù)院[2003]5號文)。
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