控制電纜屏蔽層接地方式存在的問題及改造

近年來，綜合自動化技術在變電站中得到了廣泛的應用。微機型二次設備要想在這樣一個高強度電磁場、強電磁干擾環境下安全、可靠的運行，需要滿足兩個條件：一是這些二次設備應具有一定的耐受電磁干擾的能力；二是進入設備的電磁干擾水平必須低于設備自身的耐受水平，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水平，需要正確理解電纜屏蔽層的作用及屏蔽層應如何正確接地。本文主要就控制電纜屏蔽層電纜接地方式，結合變電站的主要干擾途徑、原理、屏蔽層作用等因素進行討論，并提出相應改進措施。

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，全站采用南京力導微機保護裝置。變電站位于鐘管鎮，屬于多雷區，年平均雷暴日為34天，雷暴強度較大。在投運后不久遭受雷害，發生燒毀微機保護裝置的事故。 信息來自:輸配電設備網

　　雷電是一種強烈的大氣過電壓，損壞設備可分為兩種情況，一種是受雷電直擊，直擊站內設備概率很低；絕大多數損壞為感應造成，通過耦合二次回路感應干擾電壓等途徑對設備產生間接的有害影響。連接導線與設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。通過檢查發現：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，外殼金屬接地線及保護接地均完好，初步懷疑是由信號控制線引入的。經過現場進一步察勘：電纜溝內未采取多路分層的敷設方式，由于場地限制使眾多控制電纜密集的排列于電纜溝內，且電纜溝內控制電纜與接地線、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。據現場運行人員測量，雷擊過后控制電纜的屏蔽層電壓達200 V。因此，得出結論：升華熱電廠內微電子設備眾多，各種線路、電纜錯綜復雜并且大多敷設于電纜溝中與地線緊貼，當控制電纜與接地線在同一條電纜溝布置時，地線遭受雷擊后會在周圍產生強烈的電磁場使控制電纜纜芯間及芯地間產生感應過電壓，從而誤發信、誤動作，嚴重的甚至損壞微機保護設備。

2 變電站的主要干擾傳播途徑

　　變電站的電磁干擾（EMI）途徑按介質分為傳導性干擾和輻射性干擾兩大類。傳導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備信號產生影響。

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