强弱电干扰与电网接地方式

摘要： 伴随着世界科技的飞速发展，遍布世界各地的有线通讯和无线通讯技术，已经构成了一个密集的网络系统。同时，为了与国民经济的发展相协调，电力网进行了扩建，建设了很多变电站，无论是在地下还是地上，都构成了一个复杂的电网系统。强电和弱电这两大网络与国民的生活紧密相连。这势必将导致电网和道路之间的干扰，本文就此干扰的矛盾进行了相关的分析，以期为解决它们之间的问题提供帮助。

Abstract： With the rapid development of world science and technology， the worldwide wired communication and wireless communication technology have formed a dense network system. Meanwhile， in order to coordinate with the development of the national economy， the grid is expanded， a number of substations are built， and a complex grid system is formed both underground and above the ground. Strong and weak electricity are closely linked with people's life， which is bound to cause interference between grids and roads. This paper analyses the contradictions of this interference， hoping to provide help to solve the problems between them.

关键词： 强弱电；干扰；电网；接地方式；矛盾

Key words： strong and weak electricity；interference；grid；grounding mode；contradictions

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0035-02

1 电网中性点接地方式概况

电网中性点接地方式可以将之简单地分为四类，主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻接地这四种主要的方式。下面分别简单介绍一下。

1.1 中性点不接地

中性点不接地方式，用我们通俗的理解，即中性点对于地面处于一种不带电的状态；根据结构的角度来说，结构的设置很简单，在运行的过程中，不需要附加其它的东西，非常方便，非常适合在小山村使用。

在农村，一般不需要10千伏以上的线路供电网络。这种接地方式有一种好处就是，一旦发生故障，漏出的电流并不是很大，所以不会造成巨大的事故。如果是一瞬间就发生的故障，一般情况下，它是可以自动熄灭的，这样就提高了供电的安全可靠性[1]。

1.2 中性点经消弧线圈接地（谐振接地）

中性点经过消弧线圈接地的系统，也称为谐振接地系统。我们将系统中性点和大地之间并入消弧线圈，一旦发生单相接地的故障的时候，此处的电流就会大大地减少，消弧线圈里面有铁芯，电阻的阻值比较小，产生的电抗很大，在铁芯的空隙处添加纸板，防止出现饱和的现象。中性点经消弧线圈接地的系统，当发生一相完全接地时，其电压的变化和中性点不接地系统完全一样，故障相对地的电压变为零，非故障相对地电压值升高到倍，各相对地的绝缘水平是按照线电压设计的，因为线电压没有变化，不影响用户的工作可以继续运行2个小时，值班人员应尽快查找故障并且加以消除。

中性点经消弧线圈，接地的系统在正常工作时，中性点的电位等于零，在它的两端的电压是零。因此，并没有电流经过线圈。当某一相发生金属性接地时，消弧线圈中就会有电感电流流过，补偿了单相接地电流，对于消弧线圈的匝数，能够电感电流和对地电容和电流基本一样，进而减轻了电弧的破坏。

1.3 中性点直接接地

中性点直接接地方式，就是中线点和大地之间进行连接，如果在运行的过程中，出现了单相与大地连接的方式，便会出现短路的情形，使得发生断路跳闸事故。中性点直接接地系统，致使内部产生的电压变低，电网绝缘需要过电压进行配合，绝缘水平的高低，反映出了电网的风险情况，因此，在实际的电网安排上，要非常注重电网绝缘问题。

如果采用中性点直接接地系统，这样就会与大地连接时，产生较大的接地电流，这样对于通讯系统也会有很大的干扰，如果当电力线路和通讯线路之间处于一种平行线的时候，就会因为耦合产生感应电压，进而对通讯系统产生较大的阻碍[2]。

中性点直接接地系统，在运行中，如果发生单相接地的情况的时候，就会有很大的跨步电压出现，接触电压也会很大。所以，电工由于错误登上杆子或者是碰到了带电的物质，都会很容易造成触电事故。

针对这种情况，我们要对员工进行安全教育并采取一些有保障的安全措施，比如说：

①要使电杆接地的电阻降低到最小的程度；

②对于有的电线的地方要加上保护套，防止漏电；

③倒闸操作人员，要严格地按照规定进行操作作业。

1.4 中性点经电阻接地

中性点经电阻接地，这种接地方式主要是在中性点和大地之间连接入一定的阻值，所连接的这个电阻要同系统之间形成一个并联的回路，这样才不至于消耗过大的能耗，造成电荷释放出元件，这样对于有效防止谐振的阻尼元件，具有重要的作用。

我们要根据具体的情况，对于选定的电阻进行连接，对于中性点，可以采取低电阻接地的形式，这样可以使得单相接地电流增大，对通讯设施线路形成很大的影响。有的系统会造成电流值迅速增大，达到600A以上，这样对于电磁，进行干扰，产生很大的严重后果，对人员造成危险[3]。

2 强电对弱电造成干扰原因和危害

电网不出现故障时，一般不会出现强电对弱电造成的干扰，但是如果发生单相接地的故障后，不同接地方式下的中性点电网，对于弱电系统，就会出现电磁干扰现象，而且随着接入方式的不同，干扰程度也不一样。主要表现形式为：音频干扰、工频干扰、接触干扰和纵向电势等。

如果在发生故障时，恰好出现电力线和通讯线平行的情况的时候，由于电磁耦合，产生了较大的感应电压，这样通讯系统就会出现干扰情况，当电力线的导向线处于一相的时候，搭在通讯线上时，会对通讯系统造成干扰；或电网运行中发生中性点位移而产生较大位移电压，通过电容耦合而对通讯系统造成干扰影响。

强电对弱电造成干扰危害表现为：从轻者的角度来看，对质量造成影响质量，在电话回路中，出现杂音较大，信息失真和误码率增多等，重者则危及通讯设备和人身安全。

3 串联谐振接地具有抑制干扰的作用

通过相关的文献分析，表明：对于补偿单相接地所出现的故障电流，这是有效阻止强电对弱电造成的干扰，也是实现电磁兼容的一种最经济的方法[4]。

电网中性点采用经消弧线圈接地（谐振接地），其零序阻抗接近于非常大的程度，对于单相接地的形式，由于残余电流比较小，对于电磁所造成的干扰和电流传导都有一个很好的抑制作用，串联谐振接地电网，产生对通讯设备的干扰，主要是静电耦合的情况，而当中性点经消弧线圈接地后，发生单相接地时产生的接地故障电流很小，因而谐振接地电网，便能与线路之间进行很好的线路密集，从而有效地实现城市和乡村之间的信息往来。

基于上述的分析，我们要保护电磁环境，在使用中，要经常采用较小的电流，进行接地的系统，从而增强电网的供电系统的安全性和可靠性，对于保护人身、设备，起到一定的安全作用。同时，我们知道，串联谐振接地电网对有效抑制音频所造成的干扰等方面，能够起到非常好的作用。下面分别简单地介绍一下。

3.1 音频干扰

音频干扰，主要是指音频范围内的干扰，其产生的信号对通讯系统会形成一定的干扰因素，串联谐振接地电网的零序阻抗，处于一种无限大的趋势，所以，在音频范围内，要对出现的干扰信号进行阻断，这样才能保证通讯系统的顺畅。

3.2 工频干扰

工频干扰系统，主要是指电网在一些正常的情况下，中性点位移电压出现电容耦合，这种情况下，对于通讯系统造成的干扰因素还是相对较小的。出现的干扰因素较低，同时，要是在谐振接地的时候，电网能够正常运行，中性点位移电压就会很小，即使发生了单相金属性接地故障，其中性点位移电压也只能升高为相电压，因此产生的干扰作用也不大[5]。

目前不少城网已采用微机接地保护或自动选线检测装置，当发生接地故障时，便能很快地检出单相接地故障并自动作用于跳闸而断开电源，因而对通讯系统干扰更少。

3.3 接触干扰

接触干扰系主要是指电力线一相或两相断线后，我们可以将其直接放在通讯线路上，这样就不会造成对线路的干扰，谐振接地电网，对三相对地电容的不平衡状况，非常敏感，当断线的电力线与通讯线直接接触时，该相对地电容就会变大，中性点位移电压逐渐升高，出现了类似于电网发生单相接地故障的情况。又因谐振接地电网，发生单相接地故障时，其接地故障电流很小，故对通讯系统造成的干扰影响不大。

3.4 纵向电势

纵向电势，主要是指电网发生单相接地故障后，在通讯线路上，出现感应的纵向电势。感应的纵向电势大小与零序电流之间、导线之间的互感成正比例，因此，谐振接地电网就能够很有效地改变相接地故障零序电流的分布，因此，就能够明显有效地降低纵向电势，从而能减小对通讯系统造成的危害[6-8]。

电网发生的单相接地故障转变为两相短路时，也会引起电磁干扰，但这种故障出现的概率极低，因小电流接地系统的电网，一般装设优绝缘监察装置，当发生单相接地时，绝缘监察装置就动作，便对单相接地故障进行排除处理，因此发生两相短路机会甚微。谐振接地电网发生单相接地故障时，并不破坏系统的对称性，而且接地故障电流又较小，所以串联谐振接地电网对抑制干扰影响具有优越性。

综上所述，强电和弱电这两大网络与国民的生活紧密相连。研究强电和弱电之间的矛盾，有助于我们更好利用电，为人类造福。

参考文献：

[1]陈亚，任建文.不同接地方式配电系统的单相接地故障仿真分析[J].继电器，2005（05）.

[2]周平，焦斌.大型发电机组中性点接地方式若干问题的探讨[J].电力建设，2009（12）.

[3]吴加新，张劲光，裴志宏.电力系统谐振接地及接地电流自动补偿装置[J].继电器，2003（01）.

[4]王中元，何克忠，姚朝顺.紫坪铺水电厂190MW发电机中性点的接地方式选型与分析[J].四川水力发电，2009（03）.

[5]李健生.对南昌市城网中性点接地方式改造方案的建议[J]. 华中电力，1994（02）.

[6]秦高原，沈云.某核电工程发电机中性点接地方式及接地装置选型的研究[J].广东电力，2010（01）.

[7]郁岚，倪伟.配电网中性点接地方式的仿真分析[J].电气技术，2010（11）.

[8]赖绍熙.中性点接地分析[J].科技信息，2010（21）.