浅议高压变电所屏蔽电缆接地

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1、浅议高压变电所屏蔽电缆接地摘要：高压变电所内屏蔽电缆屏蔽层的正确接地，对降低外部电磁场对微机型二次设备的干扰水平，起着重要作用。该文浅议屏蔽电缆屏蔽层一点、两点接地对电磁场屏蔽的机理，并提出了两点接地时应注意的问题。关键词：电磁干扰;单点接地;两点接地引言：近年来，耐受电磁干扰能力极低的微机型二次设备，在高压变电所中得到了广泛的应用，为保证微机型二次设备在这样一个高强度电磁场、强电磁干扰环境下的安全可靠运行，需要在两方面取得一致，一是这些二次设备应具有一定的耐受电磁干扰的能力，二是必须确保进入设备的电磁干扰水平必须低于设备自身的耐受水平。后者要求电力设计及

2、相关部门对可能的最大干扰值预测，并采取各种切实可行的措施。结合产品的特点合理地进行地线设计，是性价比最高的抗干扰措施。这也是各级电力部门制定的二次反事故措施反复强调二次地线设计的原因。本文对二次地线设计中比较重要的屏蔽电缆接地进行简要分析。1•屏蔽电缆接地屏蔽电缆屏蔽层不接地、一点接地、两点接地将直接影响屏蔽电缆电缆芯的电场屏蔽、磁场屏蔽效果。1.1屏蔽层接地产生的电场屏蔽由于两根平行导线之间存在耦合电容，屏蔽层与电缆芯也存在耦合电容，这样电场耦合会产生串联干扰，如图1、图2所示(虚线表示屏蔽层接地)假定一根为理想屏蔽电缆，置于干扰电路中。不考虑干扰源导线

3、对电缆芯的耦合，则源导线的干扰电压U1会通过C12耦合到屏蔽层上，再通过C23耦合到芯线上。芯线上耦合电压为〃2=占卍乂；2+1八5⑴如果屏蔽层接地，C3被短接，C3为8,则U2=0,即U1通过C23被屏蔽层短路接地，切断了耦合到芯线上的路径，从而起到了电场屏蔽的作用。如果屏蔽层不接地,根据文献[3],C12=(ne0)/[ln(2h/r)],h为两导线间距，r为导线半径。由于屏蔽电缆t值比普通电缆大，耦合电容C12值更高，再根据式(1)产生的耦合电压U2也更高，其结果是不仅不能降低电场干扰水平，而且将比采用普通电缆产生更大的电场干扰。可以看出对抑制电场干

4、扰来说，屏蔽层必须接地，两点接地可靠性高于一点接地。因为一点接地必须保证屏蔽层的完整无损。lol?丄工图I接线图(diMgram图2等效电路图・2K

5、点耒电缆中心距离；〃为电缆外一点磁场强度则电缆外的磁感应强度应为"的F⑶如果屏蔽电缆不接地或单端接地，则干扰电流从地面返回，屏蔽层上无电流通过，即12=0,屏蔽层不起作用。当屏蔽层两端接地，则屏蔽电缆的芯线和屏蔽层之间可等效为一个互感耦合电路，设互感为M,如图5所示，接地点为E1点和E2点,II在E2将分为12和IG经E1流回源点，屏蔽层中的电流为12=j®+

6、应出方向相反的电流和磁通，将抵消外部干扰电流产生的干扰磁通对电缆芯的影响。理想状态BS。3）综上所述，屏蔽层通过两点接地对磁通包围屏蔽电缆产生的磁场干扰形成一个法拉第笼，使其内部芯线受干扰程度显著降低。图J接线图Kip.4Cwmrrliondiagram等效电路图Fig.5Equivalentcircuit1・3屏蔽层两点接地应注意的问题如果屏蔽电流不是由于磁通包围屏蔽电缆产生，如两个接地点地电位不等产生屏蔽电流，将引起额外的冲击干扰电压。这是因为如果两个接地点地电位不等，其产生的干扰电流必然会流过屏蔽层，通过屏蔽层与缆芯的转移阻抗回路耦合到电缆芯上，形成

7、附加干扰。这就要求对此干扰水平进行预测，就高压变电所而言，对全所接地电阻有严格要求，且大部分二次设备为强电输入，模拟量回路也加装了滤波电容。根据运行经验，只要接地电阻满足相关规程要求，地电位差引起的附加干扰不会影响设备运行。如果特殊情况不满足要求，可通过技术经济比较采用如下两种方法：一是并行敷设大截面铜导体，降低电位差，二是采用双层屏蔽电缆，这种电缆在芯线外有两个互相绝缘的屏蔽层，内屏蔽层作信号回流线，外屏蔽层两端接地，流过地环路电流，不会影响信号回路。如果变电所与相距较远的通信站之间通过屏蔽电缆连接，屏蔽层两点接地时，应并行敷设一根或多根大截面铜导线，以

8、防止大入地电流流过通流容量极小的屏蔽层，烧毁屏蔽层。当然以上这些问