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风力发电地埋电缆与光缆共模干扰

时间:2015-10-26 09:07:12
【摘要】当今的通信技术中在各行各业中应用无处不在,光纤通信在通信领域占有不可替代的地位无论是主干线路中,还是微网控制系统光纤起到一个搭建桥梁的作用,沟通受

 风力发电地埋电缆与光缆共模干扰风力发电地埋电缆与光缆共模干扰      【摘要】当今的通信技术中在各行各业中应用无处不在,光纤通信在

通信领域占有不可替代的地位无论是主干线路中,还是微网控制系统光纤
起到一个搭建桥梁的作用,沟通受控方和控制方的传输任务。风为发电的
每一台风机监控数据都要由光纤来联系。所以光纤通信技术的应用发展
趋势也备受狡注。
      【关键词】风为发电;地埋电缆;光缆共模干扰
                        一、光缆结构构成
    光缆结构主要由防护层、加强元件、缆芯所构成
    1.防护层:按照敷设条件的不同可分为以卜几种,即聚乙烯与钢带
恺装护层、聚乙烯/铝带综合纵包带粘界外护层(LA P)等。主要是用来
保护内部的光纤芯,提高耐压性,还能使光缆避免受到外部腐蚀,且有
阻燃的作用。
    2加强元件:其构成有非金属丝与金属丝二种,可使光缆在敷设时
的负荷提升。
    3.缆芯:从结构上分为松套和紧套两种,均含有单根或多根光纤芯
线,其中紧套光纤的构造分为二层、三层。
                    _、地埋电缆结构概述
      (一)电力电缆主要由导体、绝缘层和保护层三部分
    1.导体:主要由铜和铝这两种良导体为主。
    2.绝缘层:有实心聚乙烯绝缘、物理发泡聚乙绝缘、RV.RVP聚氯
乙烯具有一定的绝缘耐火性能。
    3.保护层:皱纹件L纹)钢带、联锁恺装纤维、双层钢带聚氯乙烯等
材料,以防外力损坏,防潮,防湿。
      (二)风力发电动力电缆与光缆同沟并行
    风力发电每一台风机发出的电要经过动力电缆送到汇流箱再由汇
流箱送至升压站,然而每一台风机的控制,检测要由光缆传达,两种输
送设备的物理走向形式是一样的为了节约成木降低施工难度,往往是
将动力电缆与传输光缆一同一个缆沟为路径,这样造成电缆中的电势震
荡、电缆击穿,对地放电,损坏光缆其原因与电缆和光缆的同向行走有
一定关系。
                              三、综述
    以上对此问题进行分析。在此要讲到两个概念差模和共模。
    1.差模:如果电路中两个被测量点的电位差不能保持恒定,就会出
现差模干扰的情况,这种干扰一般产生于电源的相线与相线所组成的
回路里,它的相线间干扰信号电位相等。电路在高速转换的电流、电压
和有关参数三者的不断作用卜会有高频震荡,从而产生了传导干扰,电
压或电流在导线中传输时必定要存在两根导线以上,这两根导线作为
往返线路输送电力或电信号,一根输出一根输回,这样在两根导线上形
成大小相等方向相反的两个电势,被称之为差模电路。
    2.}e模:共模干扰也uy作共态干扰,输入电路对共模干扰的抵御能
力一般用抑制比((C M RR)来体现,这种电压通常在仪表输入端的一端
侦端或正端)对地之间的交流信号上作用,测量时可于仪表输入端的一
端侦端或正端)和地之间跨接电压表,对地干扰通常在数伏至数十伏的
区间内,如果电压或电流在这两根导线上传输时使得两根导线中的电
流方向一致大小相等,那么在这一电路中就形成了共模电路,在共模干
扰里,两个被测量的电路上的点电位相对大地同时出现同方向变动。这
种干扰中,交流或直流的干扰电压作用在模数转换器两个输入端上,电
压幅值随实际环境的不同而不同,一般在数伏左右,它是由电源的相线
与地线所构成回路中的干扰。实际上传导干扰又有共模和差模之分,所
谓共模干扰是指地线与相线干扰信号,线间的相位相同、电位相等,共
模电路,在动力电缆中的危害,共模电路若同时加载两根不同的电缆中
就会将谐振放大,使电路中电流倍增,或者说是两根缆中的电流形成同
频倍增现象是原来的电流成倍放大,电压成倍放大。
    共模电路的发生导致动力电缆与通信光缆间出现故障烧毁带有钢
芯的光缆,原因当电缆单相接地或发生零序电压时,两根或者三根电缆
产生共模电路,并行的光缆在此时充当一根接地线的作用,共模电路中
高电势沿着光缆钢芯释放能量,光缆终端盒末端放电,产生的弧光将盘
纤盒烧毁。
                          四、角军决方法
    l.}o模电感
    它的插入损耗与阻抗在地磁场作用卜变得很高,在干扰抑制方面
有着较好的效果,其初始导磁率也非常高,无共振插入损耗特性能在
较宽的频率范围内体现。高初始导磁率:与铁氧体相比要超出5-20倍,
所以它的插入损耗很大,比铁氧体更能抑制传导干扰。高饱和磁感应强
度:比铁氧体高2- 3倍。在电流强干扰的场合不易磁化到饱和。卓越的
温度稳定性:较高的居里温度,在有较大温度波动的情况卜,合金的性
能变化率明显低于铁氧体,具有优良的稳定性,而且性能的变化接近于
线性。灵活的频率特性:而且更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的
频率特性。通过不同的制造工艺,配合适当的线圈炸熟可以得到不同的
阻抗特性,满足不同波段的滤波要求,使其阻抗值大大高于铁氧体。
    Z.}o模滤波器
    噪声信号可经由有源FM T滤波技术来做实时补偿。所谓有源共模
FM T滤波器(英文缩写ACM F)在工作中是先收集共模信号,然后通过
反馈,动态输出一个与所采样的噪声电流(电压)大小相等、方向相反
的补偿电流(电压),其实质是为共模电流提供一个极低阻抗的内部回
路。图1示出其原理图。其中,Pathl指共模噪声源S1通过分布电容CD
流入地的共模电流路径,在无滤波器时共模噪声ino ise将通过CP全部
注入地。ACM F将产生一个补偿电流,为ino ise提供低阻抗分流支路
Path2,从而使其尽量沿P ath 2路径流过。理想时icom p二一in o ise,可使
流入地的共模电流为零,从而达到衰减共模电流的目的,以满足电磁干
扰的标准。
                          五、结束语
    总的说来,任何一项技术的发展都是要与人类生活相适应的。目前
作为新能源产业里技术最为成熟的发电产品,在运行中存在着种种己发
现和未发现的问题。集电线路的箱变和动力电缆烧毁击穿是常有的事,
地埋电缆与光缆并行光缆烧坏极为解决的事情。新问题的出现就会有
新办法的解决,共模干扰在动力电缆中的存在及解决事在必为,而其新
技术在向越来越有利{汰类的方向发展,做出贡献、设备的进步都是在
我们的研究中不断进步的。
参考文!#1t
    }1夕日刚.电子技术及应用[M]洒安:电子科技大学出版社,2014.
    团郭艳红高电压技术毗武汉武大社,2014.3.
    田陈根样.光沁枯犬基础励飞北京中国铁道出版补.2000.4-8
 

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