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浅谈电力通信电磁兼容问题

2010-04-092290

  目前,通信设备采用的接地方式:

  1) 单点接地

  单点接地是将各个设备的“地”共同汇结于一块汇流板或一根汇流母线上,再由接地引线与地网连接。

  单点接地可以使所有设备都以一点作为参考点,有稳定的电位,可以消除因地网电位差而导致各种环流对设备造成的干扰。

  2) 多点接地

  多点接地是将系统中的各个接地点直接接到距它最近的地网导体上,如图2 所示。多点接地系统比较简单,可减少接地引线上可能出现的高频驻波现象。但多点接地会使设备之间出现地线回路、地网电位差,从而可能产生环流对设备造成干扰。

  3) 共用接地

  共用接地指变电站内的通信系统接地与站内的接地网联接在一起。其主要特点是有同一的基准电位。一旦电网发生故障时,地电位同时升高,不会在设备上造成较大的电位差,有利于人身及设备的安全。共地式的主要问题是在正常或事故情况下,电力系统各种强电扰动地电流的影响。

  4) 分开接地

  分开接地是指除防雷保护和变电站共用一个地网外,通信等电子设备的接地全部联接到专门敷设的接地网上。这种接地方式,由于弱电与强电的接地完全分开,可以较好地解决电导耦合的干扰。但在信号线联接上应注意,在电网故障时电位引击和低电位引入问题。

  专门接地有两种敷设方式:一种是在离变电站主接地网较远的地方敷设接地网,用高压绝缘电线把计算机房内接地母线与专门接地网联结起来。其主要问题是低电位引入。这种接地方式对变电站改建时比较适用。另一种是在变电站主接地网内敷设,其边线离主接地网边缘大于5 m。这种方式接地电阻值很难达到理想水平,优点是故障时,接地网与主网的电位差不大,可以大大减少两者之间的干扰。对于新建变电站,可以考虑采用。

  (3) 联接线的抗干扰措施

  联接线连接设备、用户和电源,是通信系统不可缺少的组成部分。叠加在它上面的电磁干扰信号,将直接传导至设备内部,造成对正常工作的各种干扰甚至损坏设备。

  联接线的抗干扰措施主要采用屏蔽、接地和隔离以及合理的布线等。注意以下几个方面的问题:

  1) 采用双绞线电缆

  对于通信专业,双绞线电缆是最常用的电缆。对于其他专业,则不尽然。而变电站内,通信设备到其他专业专用设备的电缆往往由其他专业负责设计并施工,则常常忽略这个问题。引起设备工作不正常。事实上,双绞线电缆利用线对的绞合改善两根导线对干扰源的平衡度,减小静电耦合和电磁感应在导线间产生的电磁干扰。是良好的二次信号电缆。

  2) 电缆外皮和备用芯的接地

  电缆外皮接地的作用大家都知道,但备用芯的接地常常忽略。实验证明,在变电站内,塑料电缆的备用芯接地可将感应电压降至30 %~40 %左右。

  3) 不同电平信号的电缆分开

  电缆中一个芯线的暂态信号可以通过芯线间的电容或电感耦合到另一根芯线上。此时,无论是将电缆外皮或备用芯线接地都不能有效地削弱这种干扰。有效的方法是将不同类别电路的导线,分别置于不同的电缆中。

  4) 尽量利用电缆沟

  位于地面以下的电缆沟一般接近接地网的导体或在电缆沟内有接地导线,是天然的屏蔽场所。通信电缆应尽可能在电缆沟内走线。

  5) 通信(二次) 电缆的走向

  变电站内的电磁场分布十分复杂,因此通信电缆在变电站内的走向要成辐射状,避免形成环路。

  6) 通信(二次) 电缆的位置

  变电站内的高压母线是强干扰源,暂态电流的入地点如避雷器、避雷针的接地点有较大的高频暂态电流通过,将引起接地点附近的地电位升高。

  所以,通信电缆布放应尽可能远离上述地点,并尽量减少和母线的平行长度。

  7) 采用信号隔离

  对于无法采用上述措施或采用之后仍有较大干扰;或者传输的信号十分重要(如继电保护信号) ,对抗干扰能力要求很高,可以采用隔离设备进行隔离。常用的隔离设备是隔离变压器。对于弱电信号,可采用光电隔离,隔离效果更好。

  6 结束语

  电磁兼容问题是一个非常复杂的问题,本文就电力通信中存在的电磁兼容问题和应采取的措施进行简要的叙述和分析。

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