邻近金属管道埋地敷设时三相电力电缆产生的电磁影响计算及分析*

三相电缆与金属管道邻近敷设时,电缆会在邻近的金属管道上产生电磁耦合,对管道及工作人员的安全产生影响。为研究埋地电缆对金属管道电磁影响的特点,首先建立了单回电力电缆与金属管道的计算模型,通过将仿真结果与已有数据比较,证明了建模计算方法的有效性;其次分析了埋地金属管道感应电压的多种影响因素和影响规律;最后计算分析了实际的四回110 kV电力电缆与金属管道邻近敷设的电磁影响,对正常运行和单相短路接地时的人身和管道安全进行了评估。结果表明：电缆敷设方式、管道与电缆的并行长度和并行间距对管道感应电压影响较大;正常运行和单相短路情况下,同一因素对金属管道感应电压的影响不完全一致;合理设计埋地电力电缆线路路径可有效减小对邻近埋地金属管道的电磁影响。     

埋地高压电缆与金属管道邻近敷设时电磁影响模型及计算方法

高压电缆线路对邻近金属管道的电磁影响问题关系到金属管道的安全稳定运行，是城区电缆线路设计时必须考虑的问题之一。但是，由于土壤结构、电缆和管道结构的复杂性，尚缺乏有效的电磁影响建模和计算手段。基于多导体传输线理论，建立了埋地三相电缆与金属管道邻近敷设时的电磁影响分析模型，阐述了其单位长阻抗矩阵和导纳矩阵的计算方法。针对存在公共接地阻抗的诺顿等效和戴维南等效端口情况，提出了基于级联参数矩阵的金属管道和电缆屏蔽层感应电压的计算方法，并拓展至三相电缆交叉互联以及电缆与金属管道交叉跨越、斜向接近的复杂情况，并可以考虑电缆短路故障的影响。通过算例，验证了建模方法和计算方法的有效性。研究结果为邻近金属管道时埋地电力电缆线路的设计提供了技术手段。