宁夏电力设计院 宁夏银川 750002
摘要：随着能源工业的发展，高压输电线和输油输气管道建设规模日益增长。由于输电线与输气管道在线路走向上会存在共同点，而我国土地资源有限，势必出现高压线路与各种埋地金属管道相距较近，甚至共用走廊。虽然高压输电线路会对输气管道造成一定程度的影响，但只要相关人员能够客观对这些影响因素进行分析，并按照施工现场的实际情况，制定出科学、合理的管道防护方案，就能有效降低两者之间产生的影响，为这两种能源运输提供可靠的保障。
关键词：高压输电线路；输气管道；影响
1高压输电线路对输气管道的影响
1.1阴极保护系统方面
随着使用年限的增加，输气管道防腐层以及外部保护层，可能会因为施工以及运输等方面的原因出现破损的情况，这时会因为与土壤直接的接触而使管道金属出现腐蚀的情况。而阴极保护系统就是为了在这种情况下，对管道实施防腐保护的。当高压线路出现短路等故障，高压电流就会直接进入到土地之中，该地的电流电场会因此发生变化，而这一电场会通过管道存在的缺陷进入到管道内部，不会会对管道金属造成破坏，而且还会影响阴极保护设备的正常运行，如果阴极系统中的设备受到高压线路电流的影响，会直接降低阴极保护系统的工作性能，这对于输气管道而言是十分不利的。
1.2管道腐蚀方面
高压线路即使在正常运行的过程中，也会因为电路中存在的不平衡电流，造成管道电压出现发生异常，很容易在土地内部形成电流回路，进而会造成管道出现交流腐蚀的情况。而且如果电路遭受雷击或者出现短路故障等问题，也会使感应电压值出现变化，如果感应电压高于制定数值标准，防腐层就会别电流击穿，输气管道防腐层便会出现破损。
1.3人身安全方面
通常情况下，如果输气管道没有受到任何外界因素影响，其管道中的每一处电位对于人体造成的影响都是可以忽略不计的。但当管道与高压输电线路距离过近时，线路中的电流就极有可能经过磁耦合增加管道上的感应电动势，这时管道原有电压也会出现变化，形成安全隐患。一旦这时有人员接触到管道上带电处，就极易出现人员伤亡事故，对维修人员以及施工的人身安全形成了危害。同时如果高压线路出现短路，且与输气管道产生接触，这时由于线路内部电流电压突然升高，对管道造成的影响程度也会急剧上升，在这种情况下，不仅管道电压值会突然加大，同时也会对管道对地电位产生直接的影响，管道附近的危险系数再次升高，如果人员在不知情或者没有任何防护的情况下进入该地段，就会出现非常严重的后果。
2 减少影响的正确防护措施
2.1改变高压铁塔接地体方案
当高压输电线的杆塔与接地装置相隔较近时，距地装置等效半径为S 处的电位U = IR r（r + s）（公式1）
公式1中：为距接地装置等效半径的距离；r 为接地装置的等效半径；R为接地电阻；I为接地装置的电流。分析该公式，若保持r、s和I的值不变，当管道附近杆塔接地电阻R的值减小时，电位U会跟着减小。若是到达极限值，在电阻R为0Ω时，电位也会到达0Ω。但是这只是一种理想状态，实际当中，接地电阻的阻值不可能为0Ω，不过我们可以利用工艺将电阻的阻值降到很低，一般在变电站中甚至可以达到0.5Ω。但是随着接地电阻的阻值降低，发生故障时该处的故障电流会提高，电位也会相应的升高，这是一个相互抵消的过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此根本途径是增大接地体与管道之间的距离，同时采取一定得措施让电力线路的故障电流尽量从远离管道的杆塔接地体入地，这样可以起到分流的作用。为了提高耐压值和降低管道处的电位，管道方面要安装绝缘隔离层和屏蔽网或者采用排流等措施。如果高压输电线与管道平行接近时，管道上的瞬时感应电压可能超过1000V容许值。我们可以提高电力线的继电器保护功能，尽量缩短接地线路接地故障时间，从而限制输电线路单相接地短路电流，但是这种方法所需投资较大。
2.2交流腐蚀排流防护措施
目前国内外一般采用在埋地油气管道与其接地极之间安装交流干扰排流防护措施来防止直流杂散电流的流入及阴极保护电流的流失，主要手段有牺牲阳极接地、直接接地、嵌位式排流装置与固态直流去耦合器。牺牲阳极接地一般用于受干扰管道与强制电流保护区域之间的电隔离，缺陷是牺牲阳极寿命有限；直接接地适用于强制电流阴极保护区域范围小的存在电磁干扰的埋地管道，该方法操作简单，运行成本低，缺陷是应用范围小，易漏失阴极保护电流。嵌位式排流装置一般适用于稳态电磁干扰的情况下，嵌位式排流装置通过由二极管构成的两臂来控制管道交流干扰电压，它利用二极管的正向导通性来维持管道电压在一定的范围内，可有效防止阴极保护电流的流失。该排流装置在实际使用时要求接地极材料与管道材料相同，在保护过程中可能对阴极保护系统产生一定的影响，且其排流效果在管道不同区域有较明显的差异。固态直流去耦合器具有很好的隔直通交的优点，它采用设置阈电压控制导流方向的电涌自动切换隔直流通交流工作模式，来实现对管道的干扰防护。该装置最大的特点是额定雷电冲击及故障电流通流容量大，抗雷电或故障电流冲击性能好，目前已在国内忠武管道、西气东输二线、陕京三线及兰成原油管道工程中被广泛使用，并取得了良好的排流效果。固态直流去耦合器的缺点是需要较长的接地极，工程费用高，若去耦合器失效可能发生铜线与管道直接相连的电偶腐蚀危害。
2.3确保人身安全电压
我国相关部门已经就人体能够承受的电压值出台了相应的标准：人体持续性接触的安全电压为 24V，而人身安全电压为 36V 以下，安全电流为 10 毫安。而电击对于人身的伤害，与经过人体的电流以及电流通过时间有直接的关系。针对高压线路容易导致管道出现人身安全隐患的问题，相关人员必须要对不同环境下的电压、电流指标进行全面的调查，并制定出相应的保护方案。由于管道施工人员在工作过程中，都会按照相关工作规范佩戴相应的安全保护设备，所以可以将管道的安全电压标准调整在 33V。相关单位不仅要在与高压线相互交叉的管道附近设立安全警告标志，同时还要在电缆两端安装防雷设备。此外还要对管道的干扰电压数值进行限定，在限定过程中，相关人员必须要按照现场实情，对干扰电压的限定数值进行调整。例如，即使是故障发生的过程中，施工人员也会因为配套设备而受到保护，所以这时相关人员就可以按照正常人身电压限制作为高压线路的电压标准即可。
结束语
为了确保各类能源能够及时输送到指定地点，国内一直在对能源输送网络进行着扩张与完善。但由于我国能源需求量过大、土地面积相对有限等原因，还是出现了各种输送网络相互覆盖的状况，使各种运输途径相互之间形成了一定的影响，高压输电线路与输气管路也是如此。在高压输电线路的影响下，输气管道出现了人身危险、阴极保护系统运行不畅以及管道腐蚀等方面的问题，对能源输送工作造成了一定的阻碍。
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论文作者:涂亚男
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/7
标签：管道论文; 电流论文; 线路论文; 高压论文; 阴极论文; 电压论文; 输气论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;