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中性点接地方式对通讯与信号系统的干扰

发表日期:2014-02-25 05:10:43   所属分类:电阻柜技术百科   浏览 1581 次

中性点接地方式对通讯与信号系统的干扰问题也是相当重要的,在某些国家中,它甚至还是选择中性点接地方式的决定性因素。

每一条交流线路的周围空间都建立起交变电磁场,而交变电磁场将在邻近的导体回路内感应出电压。当这种回路是位于高压输电线路附近的通讯线路或信号系统时,感应出来的电压就可能造成严重的干扰,甚至危及工作人员的安全或引起信号装置的谀动作。 

输电线路所造成的干扰有两种,一种是低频干扰,另一种是音频干扰。造成干扰的具体途径也有两种,一种是静电感应,另一种是电磁烕应。

当电力系统正常运行时,如三相完全对称,则无论中性点接地方式如何,中性点的位移电压都等于零,各相电流以及对地电压数値相等、相位相差120°,因而它们在线路周围空间各点所造成的电场和磁场均彼此抵消,不会对通讯系统产生干扰影响。如三相有些不对称,中性点位移虽不等于零,但也不会很大,因而干扰幷不严重,但对这时持续存在的零序量也应予以一定的注意。

在电力系铳中发生单相接地故障时,出现的零序电压与零序电流是强太的干扰源。在小接地电流系统中,起主要作用的是静电烕应;在大接地电流系统中,则以电磁感应为主。静电烕应可以用比较简单的方法加以限制,而电磁感应的消除就要困难得多了。由此可知,采用中性点有效接地方式将使干扰问题的解决较为复杂。

中性点不接地系统的接地电流通常都是很小的,因而一般不会在邻近的通讯线路上威应出很高的电压。但是,也应该注意,这种系统最容易从一相接地发展为两相接地故障,而在这种情况下,故障电流是同直接接地系统的故障电流差不多的。

干扰的严重程度幷不是单单取决于电流的大小,而是同地中电流的延续时间及波形也有密切的关系。不接地系统一般没有作用于跳闸的接地保护装置,接地故障的延续时间较长,加上电容电流所造成的发弧条件,从而导致波形严重崎变,使能量中的有功部分转入较高的频率段,因而干扰仍较严重。曾经有人证明,在有一些场合下,采用其它的中性点接地方式反而能减轻电磁烕应。

总之,从电磁干扰的角度来看,中性点不接地运行不一定比接地运行来得优越。从干扰的角度来看,中性点直接接地当然是最不利的一种接地方式了,不过也应该指出,在这种条件下,由于接地敌障被迅速切除,所以干扰延续的时间是最短的。

消弧线圈接地在这方面具有明显的优越性,因为当补偿电网中发生一相接地故障时,烕应回路和电流在其中的分布都是受到控制的,而和接地的地点无关,所以就可以设法使电磁烕应分解为两个彼此抵销的分量。这一点可以用图5-1来加以设明,其中(c)图表示一条输电线路1和一条通讯线路2在一段长度d内彼此靠近的情况;(6)图为没有消弧线圈(中性点不接地)时的接地电容电流的分布状况。

如果是直接接地系统,(b)图中的阴影三角形将变成矩形,其髙度则取决于故障地点和两端电源的容量大小。无论是中性点不接地系统,或是直接接地系统,在一般情况下,两个相反的纵向感应电压(用图下的曲线表示)不可能正好相互抵消,因而通讯线上将出现某一合成电压。

在补偿电网中(图5-1c),接地电流的分布和故障地点无关,而取决于消弧线圈的安装地点及其相对位置。这就意味着电流的分布是可以设法调节的,从而使电磁感应得以相互抵消。

图5-1输电线对通讯线的影响

(a)靠近的钱段;(b)中性点不接地时,接地电流的分布和纵向感应电压;(c)中性点经消弧线圈接地时,接地电流的分布和纵向感应电压

最后也应附带指出,补偿电网在这方面也不是没有问题的,因为这时只要系统各相对地电容不对称,就将出现很大的中性点位移,即使在正常运行状态下也存在着一定的零序电压,虽然其数値远较一相接地时为小,但由于它是长期存在的,所以也应加以注意。

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