控制電纜屏蔽層接地方式存在的問題及改造

近年來，綜合自動(dòng)化技術(shù)在變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。微機(jī)型二次設(shè)備要想在這樣一個(gè)高強(qiáng)度電磁場、強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下安全、可靠的運(yùn)行，需要滿足兩個(gè)條件：一是這些二次設(shè)備應(yīng)具有一定的耐受電磁干擾的能力；二是進(jìn)入設(shè)備的電磁干擾水平必須低于設(shè)備自身的耐受水平，即要求盡量減少由控制電纜侵入的干擾和降低干擾信號的水平，選擇合適的屏蔽和接地的方法。提高二次電纜抗干擾的防護(hù)水平，需要正確理解電纜屏蔽層的作用及屏蔽層應(yīng)如何正確接地。本文主要就控制電纜屏蔽層電纜接地方式，結(jié)合變電站的主要干擾途徑、原理、屏蔽層作用等因素進(jìn)行討論，并提出相應(yīng)改進(jìn)措施。

1 問題的提出和原因分析

　　升華熱電廠變電站是2005年新投建的35 kV等級變電站，全站采用南京力導(dǎo)微機(jī)保護(hù)裝置。變電站位于鐘管鎮(zhèn)，屬于多雷區(qū)，年平均雷暴日為34天，雷暴強(qiáng)度較大。在投運(yùn)后不久遭受雷害，發(fā)生燒毀微機(jī)保護(hù)裝置的事故。 信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng)

　　雷電是一種強(qiáng)烈的大氣過電壓，損壞設(shè)備可分為兩種情況，一種是受雷電直擊，直擊站內(nèi)設(shè)備概率很低；絕大多數(shù)損壞為感應(yīng)造成，通過耦合二次回路感應(yīng)干擾電壓等途徑對設(shè)備產(chǎn)生間接的有害影響。連接導(dǎo)線與設(shè)備的電纜端口是電磁干擾的主要傳播途徑，以電源線、接地線、信號線等方式傳播。通過檢查發(fā)現(xiàn)：電源線串有抗干擾低通濾波電容，電源模塊采用的是高頻開關(guān)，外殼金屬接地線及保護(hù)接地均完好，初步懷疑是由信號控制線引入的。經(jīng)過現(xiàn)場進(jìn)一步察勘：電纜溝內(nèi)未采取多路分層的敷設(shè)方式，由于場地限制使眾多控制電纜密集的排列于電纜溝內(nèi)，且電纜溝內(nèi)控制電纜與接地線、固定電纜的鋼筋緊貼在一起，并且控制屏蔽電纜未采取接地措施。據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行人員測量，雷擊過后控制電纜的屏蔽層電壓達(dá)200 V。因此，得出結(jié)論：升華熱電廠內(nèi)微電子設(shè)備眾多，各種線路、電纜錯(cuò)綜復(fù)雜并且大多敷設(shè)于電纜溝中與地線緊貼，當(dāng)控制電纜與接地線在同一條電纜溝布置時(shí)，地線遭受雷擊后會在周圍產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場使控制電纜纜芯間及芯地間產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，從而誤發(fā)信、誤動(dòng)作，嚴(yán)重的甚至損壞微機(jī)保護(hù)設(shè)備。

2 變電站的主要干擾傳播途徑

　　變電站的電磁干擾（EMI）途徑按介質(zhì)分為傳導(dǎo)性干擾和輻射性干擾兩大類。傳導(dǎo)性干擾是指通過電源線路、接地線和信號線傳播的干擾；輻射性干擾是指通過空間傳播的干擾。按性質(zhì)又可分為電容耦合、電感耦合[1] 。電磁干擾以電磁場的形式存在，主要通過電場、磁場、電磁場等途徑對信號傳輸線及設(shè)備信號產(chǎn)生影響。

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