熊万洲，万龙弋，赵远涛，张青海

(1.中南电力设计院，武汉市 430071;2.武汉东湖学院，武汉市 430212)

0 引言

国家能源局拟对电力行业标准 DL/T 5340—2006《直流输电线路对电信线路危险影响防护设计技术规定》进行修订，根据修订要求，须增加干扰影响计算、允许值及防护评估等内容。

直流输电线路对电信线路干扰影响的计算过程复杂、参数选取困难，只能求得实际情况数量级的近似值，当前各文献对计算公式的简化方法也不统一。本文提出应根据当前直流输电线路和电信线路的运行方式、电气特性等特点，对各分量进行简化或取舍，达到工程评估计算的目的。

1 干扰影响综述

1.1 干扰影响各分量

(1)输电线路对电信线路干扰影响的计算，国际电信联盟电信标准化部门的ITU-T导则的历年版本都进行了介绍，列出了详细的计算公式及计算参数［1］。根据文献［2］对干扰影响计算进行了描述，干扰影响各分量可展开，如图1所示。

图1 干扰影响各分量展开图Fig.1 Each components of interference effect

在图1中，干扰影响各分量的含义如下。

1)平衡分量:输电线路相导线几何位置对电信线路不对称，引起的对电信线路干扰分量;

2)剩余分量:输电线路电气指标对地不平衡，引起的对电信线路干扰分量;

3)环路效应影响:电信线路双电话线几何位置对输电线路不对称，引起的对电信线路干扰分量;

4)不平衡影响:电信线路双电话线电气指标对地不平衡，引起的对电信线路干扰分量。

具体计算时，将根据输电线路和电信线路的运行方式、电气特性、相对位置关系对上述各分量进行计算、简化或取舍。交流输电线路影响双线电话回路的计算，文献［3］主要考虑了3个分量的影响。

(2)对于直流输电线路对电信线路干扰影响的计算，文献［4］介绍了各分量(包含感性耦合、容性耦合)的详细计算方法及公式。后期的研究成果认为:在一般情况下，容性耦合比感性耦合产生的干扰要小，因此前者可以忽略［5］;干扰影响主要由谐波电流引起，而谐波电压引起的干扰影响一般可以忽略［6］。

1.2 计算公式简化

在进行直流输电线路设计时，对邻近通信线路的计算结果要求准确，但在计算中精确获取部分计算参数存在一定难度，所采用的某些参数精度不高，如视在大地电导率、电信线路的敏感性等，并且对一些客观的环境假定也趋于理想的情况。所以，即使采用最经典的数学公式计算，计算结果也只是对影响程度1个数量级的评估。为简化计算，本文对干扰影响进行如下设定。

(1)忽略环路效应影响，理由为:

1)电信线路双电话线的间距远小于与输电线路相对位置的间距;

2)电信线路如为电缆，且铜芯双绞线成扭绞布置，则节距极小。

(2)忽略静电感应影响，理由为:

1)当前电话回路的电信线路主要为HYA系列电缆，外屏蔽层有效抑制了静电感应;

2)长期工程计算表明，即使是无屏蔽的电信线路，容性耦合相对感性耦合产生的干扰极小，当相对位置的间距保持在50 m以上时，容性耦合产生的干扰迅速下降。

(3)感性耦合电流剩余分量产生的干扰所占权重最大。

在我国近30年的直流输电线路工程设计实践中，普遍采用等效干扰电流法来分析直流输电线路感性耦合对邻近通信线路的干扰影响。

2 等效干扰电流方法

2.1 总等效干扰电流

根据上述分析，对音频双线电话回路干扰影响，可利用感性耦合简化计算公式，则总噪声计电动势［7］为

式中:e为由等效干扰电流(感性耦合)产生的音频双线电话回路总噪声计电动势，mV;ebI为直流输电线路电流平衡分量(平模分量)感应产生的双线电话回路不平衡影响噪声计电动势分量，mV;erI为直流输电线路电流剩余分量(地模分量)感应产生的双线电话回路不平衡影响噪声计电动势分量，mV。

对于ebI、erI及平模分量和地模分量，合并为总等效干扰电流。由式(1)可推导出总等效干扰电流Ieq与剩余等效干扰电流Idqr和平衡等效干扰电流Idqb的关系为

式中:Zmr为直流双极大地回路与双线电话回路(800 Hz)的感性耦合阻抗，Ω/km;Zmb为极导线与双线电话回路(800 Hz)的感性耦合阻抗，Ω/km。

当直流输电线路和电话线路的间距保持一定距离时，即 Zmb/Zmr＜0.05［8］，直流输电线路的平衡等效干扰电流可以忽略，Ieq≈Idqr。

2.2 等效干扰电流的协调

在实际工程设计中，对于直流输电线路允许的等效干扰电流没有统一的计算标准，其取决于高压直流输电线路的设备性能、工作状态以及电信、电力部门的设计原则。等效干扰电流的大小还取决于高压直流系统的接线方式、滤波系统的配置及运行状态，在单极运行中，由于大地模式电流较高，此时电话干扰显著高于双极运行的情况。

对电话回路干扰影响程度及感应防护协调是一个复杂的问题，与直流滤波器的性能直接相关。在具体工程建设中，下列2个基本问题是相互关联的:(1)遭受有害干扰的有线通信回路数目、与电信部门协调的防护方案、在受影响通信线路上采取的补救措施的总费用;(2)实施直流滤波器设计方案后的干扰水平、制造技术难度以及滤波器设计方案的费用。这就构成了造价、性能比的选择问题，应首先确定有线通信回路的数目及特性，然后计算每条通信回路的感应干扰大致水平，要求每个受干扰区域的参数计算精度要高。

直流滤波器设计方案的变化，将直接引起直流输电线路谐波电流分布的变化，谐波标准的确定需要综合优化。

翻译后的作品具有明显异国情调是指“源文本的语言和文化特征只做了很少改动或未经改动就转移到目标文本中，结果目标文本看起来有一种明显的‘外国’味儿”（转引自谭载喜，2005，p.72）

目前国际上还没有对特高压直流线路的谐波指标和直流滤波性能作出具体要求，在我国现有直流工程中，均以直流线路等效干扰电流作为直流谐波性能的衡量指标。直流线路等效干扰电流是一个中间指标，直流滤波最终的性能标准，应以不影响周围通信线路的通信质量为前提，使周围通信线路上的干扰限制在可接受的水平。如果不综合考虑各项因素，单纯地提高滤波器的性能，往往导致投资较大效果却不明显［9］。

3 工程评估计算

3.1 基本公式

为便于工程评估计算，由式(1)～(2)可推导出直流输电线路对双线电话回路的感应噪声计电动势［5-7，10-11］为

式中:e为由等效干扰电流(感性耦合)产生的音频双线电话回路总噪声计电动势，mV;λ为通信线路的敏感系数，反映了双线对地的不平衡度，mV/V(‰);Zm为输电线路与通信线路(800 Hz)的互感阻抗，此时Zm=Zmr，Ω/km;lp为平行接近长度，km;Ieq为总的等效干扰电流，mA;Km为屏蔽系数。

3.2 衰减系数

文献［12-13］讨论了电信线路干扰传播效应的衰减系数，文献［14］最早规定在干扰计算中计入传播效应的衰减系数，文献［3，15］继续沿用了这一系数。电信线路对电磁干扰的衰减是客观存在的，关键在于式(3)中的敏感系数是否已经包含了衰减系数。

文献［16］将敏感系数分为全接近段敏感系数和微小接近段敏感系数，给出了理论表达式并对相关特性进行了叙述。全接近段敏感系数除了与电信线路本身的物理电气性能有关外，还与电信线路的长度有关;微小接近段敏感系数与双回电信线路单根导线的干扰杂音电动势转化为横向干扰杂音电压的过程有关，这个横向干扰杂音电压将沿双回电信线传输，传输过程中电压幅值衰减，相位也发生了变化［12］。

对于敏感系数的测量，文献［1］只给出测试接线推荐方案，并没有规定被测试线的长度，因此敏感系数是一个统计量［17］;对于敏感系数的定义，早期版本与现在也有不同。如果认为敏感系数为电信线路全段敏感系数，则不宜再考虑衰减系数［17］;如果认为敏感系数为电信线路微小段敏感系数，则应考虑衰减系数［12］。

敏感系数的最新定义为:电信设备之间的失衡—纵向变换损耗，必须符合文献［18］的要求，计算方法为

式中:LCL为电信设备之间的失衡—纵向变换损耗，dB;EL为电话回路中纵向噪声计电动势，mV;Ud为电话回路中横向噪声计电压，mV。从文献［18］规定的纵向变换损耗计算公式及测量方法可以看出，计算范围不仅包含了电信线路全段，还包含了所连接的电信设备，因此式(3)不需再考虑衰减系数［19］。

4 结语

根据直流输电线路对电信线路干扰的影响机制，以及我国当前电信线路HYA电缆的电气特性，采用等效干扰电流方法来评估计算是行之有效、完全满足计算精度要求的，并且在计算中无需考虑电信线路全长传播效应衰减系数，因此推荐式(3)列入正在编制修订的电力行业标准。

［1］ITU-T Directives concerning the protection of telecommunication line against harmful effects from electric power and electrified railway line［S］.

［2］ITU-T Directives Volume II-Calculating induced voltages and currents in practical cases［S］.

［3］DL/T 5033—2006输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程［S］.北京:中国电力出版社，2006.

［4］中国电力科学研究院.葛洲坝—上海±500kV直流输电线路对电信线路影响和防护研究报告［R］.北京:中国电力科学研究院，1984.

［5］庞廷智.直流输电线路对电信线路的影响和防护［J］.电力技术，1985(4):23-26.

［6］庞廷智.直流输电线路对电信线路影响的标准及计算［J］.电网技术，1999，23(11):50-53.

［7］DL/T 436—2005高压直流架空送电线路技术导则［S］.北京:中国电力出版社，2005.

［8］IEEE Std 1124TM—2003 IEEE guide for the analysis and definition of DC-side harmonic performance of HVDC transmission systems［S］.

［9］熊万洲.±800kV直流输电等效干扰电流指标分析［J］.电网技术，2008，32(2):81-84.

［10］郑劲，张小武，孙中明，等.特高压直流输电工程的谐波限制标准及滤波器的设计［J］.电网技术，2007，31(13):1-6.

［11］张小武，郑劲，李妮，等.直流输电工程等效干扰电流限值的研究［J］.武汉大学学报:工学版，2010，43(2):253-256.

［12］熊万洲.电信线对电磁干扰的衰减［J］.南京邮电大学学报，1990，10(4):64-68.

［13］孙泽民，周宗鲁.考虑传播特性的音频杂音计算方法［J］.电力技术，1990(11):60-66.

［14］CECS 67—94交流电气化铁道对电信线路杂音干扰影响的计算规程［S］.北京:中国工程建设标准化协会，1994.

［15］DL/T 5063—1996送电线路对电信线路干扰影响设计规程［S］.北京:中国电力出版社，1996.

［16］熊万洲.电信线敏感系数的探讨［J］.南京邮电学院学报，1989，9(1):90-94.

［17］连家骅.双线电话回路音频杂音电动势计算中考虑回路衰耗的浅析［J］.电力技术，1990(8):55-59.

［18］ITU －T Recommendation K 10-1996 low frequency interference due to unbalance about earth of telecommunication equipment［S］.

［19］DL/T 5340—2006直流输电线路对电信线路危险影响设计技术规定［S］.北京:中国电力出版社，2006.