交直流电缆共沟敷设会恶化电磁环境，西安交通大学科研人员发布研究成果，提出最优敷设方式

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由于中国城市扩张以及电力负载增加，我国部分地区高压输电线路逐渐密集，输电走廊资源日益紧缺。为保证城市美观和线路的安全运行，越来越多的架空线被电缆所替代，而这一措施却使得电缆隧道空间越来越紧张。

近年来，高压直流电缆在国内蓬勃发展。为节省土地资源，减少敷设成本，提高单位电缆隧道的输电能力，目前普遍做法是将直流电缆直接敷设在已建成的交流电缆隧道内，因此出现了交直流电缆共沟敷设的情况。

然而，交流电缆在运行时将在直流电缆上产生电磁感应现象，影响直流电缆正常运行。同时新建的直流电缆将在原交流电缆隧道中产生磁场的叠加，恶化隧道内电磁环境，对运维人员的健康造成严重的危害。因此，对交直流共沟敷设隧道内电磁场环境展开研究并提出交直流电缆安全敷设标准十分必要。

近年来，许多学者针对交直流并行敷设的输电走廊进行了研究。但是有关研究都是基于架空线，目前对交直流电缆隧道电磁环境的研究较少，而架空线的运行环境与电缆完全不同。高压直流输电线路由于空气电离，地面附近电场会受到离子流的影响而剧烈增大，而电缆敷设于地下隧道内，其绝缘设计相较于架空输电线路要复杂，绝缘尺寸也远大于架空输电线，因此两者的电磁环境存在明显的差异。但由于我国高压直流电缆运行时间尚短，目前对于电缆隧道的电磁环境评价指标仍参照架空输电线路进行。

西安交通大学电气工程学院、国网福建省电力公司厦门供电公司的研究人员严有祥、朱婷、张那明、王曙鸿，在2022年第6期《电工技术学报》上撰文，以±320kV直流电缆线路和220kV交流电缆线路共同敷设的厦门翔安海底隧道段为研究对象，计算隧道内的电磁场分布以及交流电缆在直流电缆上产生的感应电压；分析交直流电缆之间的距离、交流电缆和直流电缆的敷设方式，以及单相交流电缆故障对电缆隧道电磁环境的影响。

图1 厦门翔安海底隧道

图2 电缆模型

研究人员根据计算结果提出交直电缆间的最小距离以及交直流电缆的最优敷设方式，他们认为交直流共同敷设时，交流电缆距离隧道中心不能小于270mm，交流电缆与直流电缆之间的距离不能小于540mm，否则隧道内的磁场环境以及电缆护套上的感应电动势将超过规定要求。另外，他们还发现交流采用三角敷设，通以A-B-C形式电流，直流采用平行敷设，交流电缆敷设在直流电缆所处位置水平线下方时，隧道内的磁感应强度能有效减小。

本文编自2022年第6期《电工技术学报》，论文标题为“交直流电缆共沟敷设电磁环境影响因素”。论文第一作者为严有祥，1982年生，高级工程师，研究方向为电磁场数值计算。通讯作者为王曙鸿，1968年生，教授，博士生导师，研究方向为电磁场数值计算。

下载论文PDF版，请点击左下角“阅读原文”，访问期刊网站。

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