摘要：随着我国电力工业的进一步发展，电力系统在运行中存在多方面的问题。在这一总体的发展过程中，电力电缆线路的电磁问题更是重要的问题之一。如何针对目前电力电缆线路控制电磁环境影响过程存在的问题进行具体分析，同时结合实际问题进行解决，是十分重要的一个课题。本文就针对电力电缆线路的电磁环境影响因子进行深入分析。
关键词：电力；电缆；线路；电磁环境；影响
近些年来，国民的经济不断地得到提升，城市的规模也在随之不断地进行着扩展。电力电缆的使用也在不断地增加，城市中心地区的输配电网中电缆线路使用量也在大幅度的上升，电力电缆线路在大城市中已经占据重要的位置，成为电力传输的骨架与血管，并且电力电缆具有受外界因素影响小的特点，对于雷电灾害、大风灾害等都有很好的扛受能力。电力电缆在工程上对于土地资源的占用也很少，隐蔽性好等特点。
1、电力电缆概述
高压电缆通常都是单芯结构。具体来说，电力电缆其本身内部到外部就是由金属芯线、主绝缘层等构成的。这些构成部件当中，金属芯线其实就是作为电力电缆的导电部分，其用途就是电力传输，其也是电力电缆的主要构成。而主绝缘层其作用就是把纤芯和大地在电气方面做到相互隔离，这样就可以确保电力传输，主绝缘层可以说是电力电缆构成部分当中非常关键的一部分，缺一不可。而金属护层则是在１０ＫＶ和往上的电力电缆通常都会具备的导体以及绝缘的屏蔽层。其中，外绝缘层其作用就是防止电力电缆被杂质以及水分侵入，不仅如此，其还可以避免外力对电力电缆的损坏。
2、电力电缆的电磁环境影响因子
2.1可听噪声
与电力电缆产生无线电干扰的原因相同，由于电力电缆不存在电晕放电，由电晕放电产生的电晕噪声可以不予考虑。
2.2工频电场
电力电缆线路在运行过程中，虽然具有良好的保护措施，并且这种保护措施可以保证电力电缆线路处于一个良好的运营情况。但是在这个过程中，闭合导体的外壳有可能会对内部电荷产生。在电力电缆线路中，电力电缆线路中的一端往往会进行接地处理，在进行这种操作之后，电力电缆线系统就可以进行正常的运行。在电力电缆线路中，闭合导体的外壳有可能会对内部电荷产生屏蔽作用，也就是说电力电缆线路中，电场会处于一个屏蔽的状态。在电力电缆线路中，工频电场可以当成类似的静电场。通过将工频电场进行静电场虚拟处理，可以对工频电场进行相应分析。通过对电力电缆线路中的工频电场进行分析，电力电缆线路在日常的工作环境下，内部电荷并不会对外部的电场产生影响。即工频电场并不会对电力电缆线路产生较大影响。
2.3无线电干扰
架空线路无线电干扰主要由导线、绝缘子或线路金具等电晕放电所产生，电晕形成的电流脉冲注入导线，并沿导线向注入点两边流动，从而在导线周围产生磁场，即无线电干扰场。对于电力电缆而言，由于电缆芯及电缆护套尺寸较大，芯线周围是高绝缘强度的材料，正常运行情况下芯线周围的场强较小，不会达到绝缘的击穿场强，此时电缆周围不会产生电晕，因此可以不考虑电力电缆的无线电干扰。通过对500kVXLPE电缆进行ANSYS仿真发现，芯线表面的电场强度可以达到156kV/cm；金属护套的电场强度可以达到37.7kV/cm。一般电缆绝缘层的击穿场强为800900kV/cm，因此可以认为电缆正常运行时，电缆的表面场强远小于绝缘的击穿场强，不存在放电现象，因此也就不会产生无线电干扰。
2.4工频磁场
在高压的环境下，电力电缆线路一般是单芯的，在这种情况下，线路中的电流会引起磁场。而且电力电缆线路中的导线，其保护外套一般都是金属外套，在正常的工作环境下，这种金属制成的外套并不能有效隔绝工频磁场。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此在这种情况下，对电力电缆线路中的工频磁场进行分析，是十分有必要的。并且由于金属外套的原因，电力电缆线路更容易受到磁场的影响作用。因此通过对电力电缆线路中的工频磁场进行分析，研究其影响作用，并进行相应的防护措施，可以有效避免电力电缆线路受到影响。（1）对于测量仪器与方法的确定，要根据相应的理论进行分析，并得出相应的结果，就结果进行精确分析。在对电力电缆线路进行电磁环境的测试过程中，要注意做好变量控制，在保证实验过程精确的情况下进行数据分析，通过调整不同的距离，可以有效分析磁场的相关结果。（2）分析测量结果，即在架空线区域，工频电场值较小，在这种情况下，电力电缆线路并不会受到严重影响。但是当靠近架空线区域时，它将受到架空线的影响，工频磁场的强度将会加强。所以对于这种现象，应该进行进一步分析。对于工频磁场，测量值结构的整体水平表现出水平不高的现象。但在电缆接头处，却略为增大。当距离地面0.5m电源频率处的磁感应强度最大频率达到3.69μT时，电平仍低于相关管理部门规定的标准。因此，可以判断电力电缆线路不会影响电磁环境。这里需要进行主要分析的是，这里的规范标准是指架空线路中空间磁场评估的现有指标。也就是说，100μT距离地面1.5m，电力电缆线路应该参照它进行控制。也就是说，架空线的工频磁场越靠近地面，空间磁场越大。因此，研究人员必须严格限制电缆接地点0处的磁感应强度为100μT以避免影响人体。但实际上，考虑到测量和控制的方便性，应该距离地面0.5m。开始控制磁感应强度，即根据测量结果将其控制在100μT以内。这种电力电缆线路的运行和使用不会对人民的生命财产造成威胁，确保电力系统状况良好。这反过来又会促进现代经济建设背景下电力系统的快速稳定发展
3、电力电缆线路的工频磁场具备的特点
3.1单芯电缆的载流细线磁场结构特点
通常而言，现在出现最多的额定电压２２０ＫＶ的单芯电缆，其材料皆为拥有绝缘效果的铜芯电缆，此类结构的电力电缆，其导体形式几乎全是多线性的，所有导线的形式全是于自身所在的线层当中根据电缆轴线展开旋转。根据以上分析可以得知，所有导线的状态其实都是螺旋形的，而在相邻层当中的导体，其旋转的方向其实是彼此相反的。正是基于如此独特的结构，从而让电力电缆周围存在其他仔流导体的时候降低其影响，因此根据这种现象，可以先认为所载电流是根据电力电缆轴线进行对称排列的。而要想对载流细线其引发的磁场进行计算，就需要运用到毕奥－沙伐定律。
3.2电力电缆线路的工频磁场控制标准
根据我国相关的行业标准，也就是电磁辐射环境影响评价技术规范当中对于工频电场以及磁场已经规定好了相关人体暴露限值。因为架空线路空间磁场的评价其已经有了非常明确的标准限值，也就是在离地面一点五米的地方其工频磁场感应强度数值是１００μＴ。电力电缆线路也可也参考以上执行，因为监控线路的工频磁场距离地面越近的话，其工频磁场感应强度也就越小。相反，电力电缆空间磁场距离地面越近的时候，其工频磁场感应强度也就越大。所以，若是严格的考虑，则可以将电力电缆距离地面零米时的工频磁场感应强度规定为１００μＴ，为了让实际测量变得更加方便，对于距离地面半米的工频磁场感应强度也根据１００μＴ展开控制。
4、结束语
综上所述，工频磁场，是影响电力电缆线路运行稳定性的关键，为此，相关建设人员可采用工频电磁场仪，按照既定的磁感应强度控制规范标准进行测量控制。事实证明，只有这样，才能为电力电缆线路提供一个安全稳定的运行环境，以为现代化经济建设的全面发展进程提供便利。故，研究人员应将上述实验分析与理论成果更多地作用于实践，以保证现代化经济建设背景下电力系统的运行稳定性效用。
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论文作者:李宁,时洪刚,侯江洲,张建
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
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