输电线路对无线电干扰及其防护措施.doc

40-Y99-D010输电线路对无线电干扰及其防护措施中 南 电 力 设 计 院1999.12总工程师：张光翔主任工程师：曾连生科 长：万志方校 核：谢 星报告编写：熊万洲项目完毕人：熊万洲 谢 星 曾连生目 录1 概 述2 无线电波的传播及接受3 送电线路的无线电干扰4 干扰电平的计算5 无线电干扰允许值6 防护间距的计算7 防护措施8 计算实例9 防护间距标准汇总10 相关术语及基础11英文缩写全称1 概 述高压送电线路，随着电压的不断提高，使导线表面发生电晕及其它放电的机会越来越多。在电晕及其它放电的同时，产生的效应之一是无线电干扰（简称RI，或称为无线电噪音RN）。无线电干扰的实质，是在电晕过程中出现一些有害的、频带相称宽的电磁波，干扰无线电通信，危害环境。泛指的RI电磁波，大体来自：天电干扰、宇宙干扰、工业干扰、人为干扰，高压线路的RI虽然比天电干扰、宇宙干扰、电弧干扰小得多，但也是所有RI的组成之一。送电线路对无线电的干扰影响，在三十年代国际上已开始研究，为了妥善解决RI与弱电、通信之间兼容的关系，国际电工学会IEC专设了无线电干扰特别委员会CISPR，在CISPR中研究各种工业所产生的RI，制订有关导则、手册等。在CISPR中下设C分会，简写为CISPR/C，专门负责管理高压架空线路（交流与直流）及电力拖动设备等的RI问题。每年在其成员国召开一次会议，我国参与了这个CISPR组织。我国电力部门从五十年代起接触这方面的工作，六十年代，送电线路的无线电干扰研究工作已有了一些进展，电子工业部门设计生产了干扰场强测量仪，为进一步开展无线干扰提供了条件；七十年代，电力部门制定了电力方面第一个无线电干扰的控制指标及其测量方法；八十年代，开始逐步制定各种无线电干扰的允许标准；九十年代，从事了一些无线电干扰的实验和陆续制定一些干扰的允许标准。送电线路对无线电干扰的影响，涉及到物理学中的重大理论问题，如波、场论等，同时也涉及到机电、电力、通信、导航、雷达、广播电视等各方面知识，目前尚有许多问题仍未解决，或处在感性结识的阶段。根据本院一九九九年基础工作计划，项目编号：信99097（规控），编写这本资料，重要叙述当前在无线电干扰影响方面所积累的经验和计算公式，归纳高压送电线路对各类无线电台站干扰防护的相关国家标准，供设计、施工和运营等部门的技术人员参考，解决工程中的实际问题。2 无线电波的传播及接受2.1 无线电波划分范围综合归纳相关技术资料，无线电波各频段划分范围如下表：波段及频段名称频 率 范 围波 长 范 围长 波LW特低频VLF10-30KHZ30000-10000M低 频LF30-300 KHZ10000-1000 M中 波MW中 频MF300-3000 KHZ1000-100 M短 波SW高 频HF3-30MHZ100-10 M超短波USW特高频VHF30-300 MHZ10-1 M超高频UHF300-3000 MHZ100-10cm微 波MW极高频SHF3000-30000 MHZ10-1 cm甚高频EHF30000 MHZ以上1.0 cm以下2.2. 无线电波的传播2.2.1 中波传播的特点在白天以地波传播，在夜间则以地波及天波传播，这是由于白天电波穿过电离层D层和E层时，有很大的衰减，能量几乎所有被吸取，反射不到地面上来，所以只能靠地波传播；在夜间由于D层消失，E层的密度变小，吸取电磁波的能力减小，所以天波可以反射回地面来，能同时用地波和天波传播，它的传播特性通常可按距离的远近分为三个区域：第一区域离发射台较近，地波场强远大于天波场强，接受的电波以地波为主且很稳定，称为重要服务区。第二区域在稍远的地区，接受的电波由同时存在的天波和地波组成。由于电离层的电子密度和高度时刻在变化，天波传播的行程也随时在变化。在接受点，若天波和地波同相位则合成的场强增长，反相位时则合成的场强衰减，出现衰落现象，所以这个区称为衰落区。第三区域在离发射台很远的地区，这个地区仅能收到从天波传来的信号。该区称为次要服务区。对于重要服务区来说接受的电波以地波为主，因此中波广播到达收信点的场强可按下式计算： 式中：E接受点的场强(Vm)Pr发射天线幅射的功率(W)Z10电波传播的波阻抗等于377()D天线的方向系数，此处为1.5d接受点与发射天线之间的距离(m)当接受信号用分贝表达时： 为了验证理论计算是否符合实际，现将我院在工程中实测值与理论计算值比较如下：电台名称发射频率(kHz)发射功率(kW)距 离(km)计算值(dB)实测值(dB)天气测量仪器的型号电台A77415019085.7385.7晴天RR-2型干扰场强仪电台B119015018086.288.5晴天RR-2型干扰场强仪电台C639100.12137.9123晴天R-484-C型干扰场强仪电台C639101119.5108晴天R-484-C型干扰场强仪从上表可见计算与实测值是十分接近的。2.2.2 短波传播的特点短波波段的频率在3兆赫至30兆赫范围以内，它能以地波和天波的方式传播，用地波传播时，由于频率较高，地面对它的吸取量很大，传播距离一般不超过几十千米。用天波传播时，由于该波段频率较高，在电离层中损失较小，因此可以运用电离层对天波的一次或多次反射进行远距离无线电通信和广播。在多数情况下，短波无线电用于点对点的通信或对扇形地带的广播，这就规定它有强的方向性，所以短波广播天线都采用定向天线。在短波电台周边形成环状的可收听区、静区以及再次可收听区。由于短波重要靠天波传播，随机的因素很多，衰落较大，通信经常不够稳定。对短波的接受重要靠用高增益天线，根据不同的时间应用不同的最佳应用频率，这些频率通常都是由主管部门予先测好，印成图表发给有关电台使用。此外还可以用分集接受来克服衰落现象。2.2.3 超短波(涉及电视波)的传播超短波的传播属于空间波的传播并有如下特点： 类似光波是直进式的视距传播 电波在传播途中碰着障碍物有绕射作用，由于绕射而引起的损失称为绕射损失。 折射作用，由于大气层离地面越高，密度越小，电波进行的速度愈大，使电波在前进的途径上稍向下弯曲，结果实际有效传播距离往往大于视距。 在开阔的地面或水面有反射现象，因而有直射波与反射波的干涉。2.2.4 调频广播调频广播因所占的频带较宽，所以只能在超短波频段上传播，调频广播的载频信号的频率随调制信号而改变，振幅保持不变，在接受端由接受机的限幅器将由干扰所引起的振幅变化削平。因此抗干扰能力较强。此外在超高频段的噪声电平重要决定于机器内部的噪声电平，因此在一般的情况下可不考虑对调频的干扰影响。2.3 无线电接受的复盖场强2.3.1 国际电信联盟ITU推荐的最小可用场强类 别北 温 带热 带南 温 带 中波(0.5251.705MHz)地波服务63dB73dB66dB 乡村地区71dB81dB74dB 城市地区77dB87dB80dB 小功率频道88dB88dB88dB 长波(0.14850.2835MHz)77dB87dB80dB2.3.2 对于VH波段，国际无线电征询委员会(CCIR)推荐的最小信号电平 电视波段47MHz88MHz 48dB(mV/m) 调频波段87MHz108MHz 48dB(mV/m)单声道 54dB(mV/m)立体声 电视波段174MHz230MHz 55dB(mV/m)2.3.3 我国广播节目收听必须场强 地区分类 工作频段(波长)大 城 市小 城 市农 村0.15MHz(2023m)0.3MHz1000m)80dB66dB55dB0.546MHz(550m)1.5MHz(200m)74dB60dB48dB30MHz(10m)50MHz(6m)54dB46dB34dB此外，对VHF以上频段我国还规定了服务标准。2.3.4 我国电视广播边界服务场强标准 地区分类 工作制式大 城 市农 村一般情况调频广播收听60dB46dB55dB调频广播收转40dB黑白电视收看70dB米波段54dB分米波段64dB黑白电视收转46dB彩色电视在黑白电视基础上提高3dB2.4 信噪比与接受质量以信噪比来限制送电线路的无线电干扰，国际上还没正式提出建议。国际电信联盟ITU提出的限制其他干扰的信噪比为30dB，北美地区广播公司NABRA为26dB。事实上送电线路带来的干扰较同频可懂噪声的讨厌限度要低一些，下面列出一些地方组织和国家规定的信噪比，及收听质量的等级。允 许 的 信 噪 比 (dB)国家及地区组织调 幅 广 播电 视CCIR3040NARBA2640英 国3035CISPR出版的(1984年2月)“电力线和高压设备的无线干扰”附录H中列出一些国家和组织规定的信噪比及质量等级标准，其中信号电平用平均值，干扰电平用准峰值，现摘录部分列出。加拿大民间标准接 收 级 别信 噪 比(dB)接 收 质 量A139 对古典音乐完全满意A231 对一般收听满意B26 背景噪音不引人注目C21 背景噪音明显D15 背景噪音很明显E9 难于听清美国电气电子学会IEEE无线电噪音设计导则接 收 级 别信 噪 比(dB)接 收 质 量A531 完全满意B426 很好，背景噪音不引人注目C321 相称满意，背景噪音较明显D215 背景噪音很明显，但谈话易听清E14 只有在注意力集中时谈话才干听清美国帮维尔电力局Gehrig工程的标准接 收 级 别信 噪 比(dB)接 收 质 量 背景噪音测不到31 背景噪音可测到26 背景噪音明显21 背景噪音很明显16 难于听清10 难于理解国际大电网会议CIGRE接 收 级 别信 噪 比(dB)接 收 质 量530 干扰声听不见424 干扰觉得出来318 干扰听得见，但谈话清楚212 不能收听音乐，谈话能理解16 只有注意力很集中才干听清谈话00 谈话听不清，噪音完全淹没谈话3 送电线路的无线电干扰产生电磁干扰的因素，是带电粒子的运动或电荷的中和过程。RI的传播，一般有两种途径。一种是对称途径。RI电流从干扰源流经一根导线，通过负荷及导线间的分布电容，再流经另一根导线返回干扰源；在导线之间的RI电压，称为对称干扰电压，即RIV；另一种是不对称干扰途径。RI电流同时沿几根导线传出。经地面，作用在每一根导线与地之间的RI电压，称为不对称干扰电压，在多数情况下，接受天线从导线上耦合到的干扰，都是由于干扰电压不对称分界作用的结果，（不对称分界在干扰导线和大地之间形成的电场，作用在收信天线上)。因此，为了消除RI的作用，必须一方面克制不对称的RI。送电线路的RI，属于不对称分界在导线和大地间形成的干扰电磁场，重要来自：导线电晕放电；因绝缘子表面污秽而产生的泄漏电流；有缺陷绝缘子的间隙击穿火花；连接金具、线夹的电晕及火花放电；间隔棒、导线接续管、补修管、防振措施、甚至均压、屏蔽环的电晕及火花；绝缘避雷线间隙及其小绝缘子的感应电压放电；变电所的各种干扰源通过母线传入线路上。因此，所谓送电线路的无线电干扰(RI)，虽然重要取决于导线的电晕放电，但是事实上是上述各种干扰的总合。送电线路RI在空间的传播，基本上可分为三个区域。(1) 近区。P点距线路的垂直距离为DP，当DP（l波长，m）称为近区。在这一区域内，RI重要是静电感应分量。(2) 远区。当DP时，称为远区。远区重要是辐射区，电场E和磁场H值与间距DP成反比；当RI电流不变，E、H与波长l成反比，即波长越短，电磁强度越大；垂直于导线方向的辐射最强，平行于导线方向的辐射值接近于0。(3) 中间区。近区与远区之间，称为中间区。在这个区域内，不管RI的感应分量或电磁分量，均不能忽略。理论证明：当DP处，两分量的绝对值相等。送电线路的RI，是由均匀干扰（周期性干扰)、不均匀干扰（无规律性的干扰)、脉冲干扰所构成。其干扰频谱相称宽(0.1MHz1000GHz)，理论上对任何频率的无线电接受设备均产生干扰。然而，事实上，重要是对调幅广播、通信(550kHz12MHz)和电视产生干扰。5MHz以上频率的RI，事实上幅值已经很小了。送电线路对无线电通信的干扰限度，取决于送电线路与收信设备之间的距离，接受天线的方位、接受设备的性能、制式、送电线路的各种参数，以及天气条件等有关。送电线路的RI，在不利条件下会使得收到的信号、声音、图像完全不清楚，在有利条件下又使收到的信号以及声像的收听、收看毫无影响。送电线路的RI，在工程设计中又分交流与直流RI，其机理大同小异。直线RI重要是发生在正极性上。3.1 送电线路RI的特性研究送电线路RI特性的目的，在于弄清各种线路结构、导线型式、对地距离、地形、地物、气候变化等等情况下RI的变化规律，以便预估或弄清各种状态下RI对环境的危害限度，合理的设计送电线路。3.1.1 RI的晴天特性晴天的RI值，是送电线路的标准值，也是其它情况下RI计算的基础。所谓晴天特性，是指晴天与阴天RI总实测数据的记录值。导线表面电位梯度（有效值）的变化，仅影响RI的绝对值（每kV/cm约变化4dB），一般不影响其特性。晴天RI特性，重要取决于空气相对湿度，而相对湿度在各季节的晴天中是不相同的。因而使RI变化；导线表面状态，取决于导线制造工艺、老化限度，同时也随季节变化，如夏季因下雨冲洗而使导线表面的灰尘较少，导线起晕机遇较少；冬天导线表面的积灰较多，因而易于导致电晕放电；风的影响（风吹导线摇摆、风吹绝缘子串、金具摇摆晃动），使产生火花的机会增多；空气密度、海拔高程均对晴天RI有影响。晴天的夜间，RI随露、霜而变化，随系统电压波动而变化。从实验中得知，夜间变化均比日间的变化小。总而言之，RI的晴天特性，是晴天昼夜、阴天昼夜等因素共同组成，其RI值的分散性，通常在3dB以下。送电线路晴天RI的取值，采用晴、阴天所有测值的80%90%反复概率为基准值。3.1.2 RI的雨天特性送电线路RI的雨天特性，受导线表面电位梯度、降雨量及地区范围的雷电活动等影响。我国幅员辽阔，各地气候条件悬殊，因而显示出复杂关系。从各地的RI测量结果看，降雨对RI的影响如下。(1) 雨强度与RI的关系：随下雨强度的增长，RI也增长；小雨时，RI似乎按直线增长，且较分散；降雨量超过5mm/h时，RI呈饱和状曲线增长；雨量超过7mm/h以后，RI虽有增长趋势，但增量极微。小雨时RI分散的因素，重要是由于风的强弱不同；空气中的尘埃量不同；导线表面老化层的限度不同。东北地区雨天RI的增长量实测最大为10.5dB，90%为72.1dB；西南电力设计院测试的西南地区雨天RI的增长量实测为10dB，80%时间，80%可靠度为7dB。(2) 导线表面电位梯度与雨天RI的关系，降雨量在16mm/h范围内，RI与导线表面电位梯度的关系，大体按线性增长，即导线表面电位梯度有效值每增长1kV/cm，RI大体增长3.2dB；降雨量在612mm/h范围内，导线表面电位梯度有效值每增长1kV/cm，RI大体增长3.0dB；降雨量在1224 mm/h范围内，导线表面电位梯度有效值每增长1kV/cm，RI大体增长2.8dB。导线表面电位梯度越高，雨天RI相对增长量越少。3.1.3 RI的老化特性线路RI的老化特性，重要取决于导线表面氧化、碳化的限度；另一方面取决于绝缘子、金具、防振元件及间隔棒等的老化。由于新导线表面有毛刺，以及架线过程中导线与金具的损伤，因而在运营初期，导线易于起晕，RI值普遍偏高。根据实测，运营半年以后的220kV及500kV线路可减少15dB。半年以后老化较慢；运营一年以后，老化过程基本完毕。设计时RI的预估值，是指运营半年后的老化值。线路刚刚投运时，在实测RI值上应减去15dB才是线路的允许RI值。3.1.4 RI的雾、霜、雪天特性雾、霜与雪虽然不同，但在导线上产生的RI大体相同。雾、霜、雪降量的增长，RI也随之增长，增长范围均在07dB。RI值比雨天更加分散，在大雾下接近小雨时的RI电平。3.2 RI的测量方法与规定送电线路及变电所RI的测量方法，详见高压架空输电线变电站无线电干扰测量方法GB7349-87。3.2.1 GB7349-87国标的合用范围为，电压等级在500kV及以下的交流送电线路与变电所，测量频率为0.1530MHz，测量仪器必需符合GB6113-85电磁干扰测量仪的规范，使用准峰检波器，干扰场强有效值的单位为mV/m，用dB表达1mV/m为0dB。使用鞭天线或具有电屏蔽的环天线。使用记录仪器，必须保证不影响干扰仪的性能及测量精度。3.2.2 测量规定。每次测量前，按仪器使用规定，对仪器进行校准；测量人员与天线的相对位置，应不影响测量读数，其它人员和设备，应远离实验场地；环天线底座高度不超过地面2m，测量时应绕其轴旋转到获得最大读数的位置，并记录其方位；鞭天线的架设应按制造厂家规定；参考测量频率为0.5MHz，建议在0.5MHz10%范围内测量，但也可用1MHz。由于线路也许出现驻波，变电所测单一频率没有代表性，所以应在干扰频带内对多个频率进行测量，并画出相应曲线；测量可在下列频率或其附近进行；0.15、0.25、0.5、1.0、1.5、3.0、6.0、10、15、30MHz等。3.2.3 测量位置。测量地点选在地势较平坦，远离高大建筑物和树木，没有其它电线、通信线或广播线的地方，电磁环境（背景）电平至少比来自被测对象的RI低6dB。送电线路：测点应在档距中央附近，且距线路终端10km以上，若受条件限制，应不少于2km，测点应远离线路换位、交叉、转角等点，但在对干扰实例进行调查时，不受此限。测点距离，应设在距边相导线投影的20m处。变电所：测点应选在最高电压等级的配电装置外侧，避开进出线，不少于三点。测量距离有二，之一是距最近带电构投影20m处，之二是围墙外20m处。3.2.4 测值。在特定条件下，测量有稳定读数；若测量值是波动的，使用记录器记录或每半分钟读一个数，取其10分钟平均值。对使用不同天线的，应分别记录与解决。送电线路：每次测量数据，应由沿线近似等分布的三个地点测量值组成；变电所：每次测量由各测点测得数据做频谱曲线。3.2.5 测量次数。测量次数n不得少于15次，最佳20次以上。3.2.6 记录评价。线路及变电所RI均按正态分布，先算出各次测得结果RI的平均值及标准差Sn，进而算出干扰电平N(N=+kSn。其中k取决于测量次数n的常数，可以用满足80%/80%规则来拟定，具体数值为n=15，k=1.17；n=20，k=1.12；n=25，k=1.09；n=30，k=1.07；n=35，k=1.06)。4 干扰电平的计算送电线路的RI，随机因素很多，虽然可推导分析出RI的理论预估方法，但是实际情况往往相差较远。因而RI的预估，重要是下述三种方法。其一为半理论分析法，目前各国使用得较少；其二为比较法，即从已知的线路RI，通过线路参数比较，预估出新线路的RI；其三为特高压设计法，在实验笼内的导线，从大雨状态下求得激发函数，用以预估新线路的RI。各国广泛采用的是比较法。这种方法不仅简朴易行，并且对于随机因素很多的送电线路，是方便准确的。在比较法中，参与比较的因素有：导线表面最大电位梯度，单根导线的直径，干扰频率，导线对地面的平均高，海拔高，运营老化时间，天气、空气密度，空气温度，相对湿度，分裂导线的根数及其布置，大地导电率，运营电压，线路器材的制造水平，线路施工水平等等，当然每个公式不一定涉及上述所有因素。4.1 交流线路RI电平4.1.1 我国的运营线路上，对各种天气状况下测得大量RI值，将数据进行整理、分析、记录后，通过比较得到RI预估经验公式，现介绍如下。所谓RI预估值，是指在标准条件下，即晴天、1MHz、按CISPR仪表参数、对距边线横向水平距离为20m处的RI预估值。以下如不加特殊说明，均指这种情况下的RI。我国的预估公式为：N20=41+4(E-15.3)2.85 +40lg式中N20距边导线横向水平距离20m处、距地面高0.5m、干扰频率为1MHz、晴天、按CISPR规定的仪器参数、鞭天线（以下均称标准条件），送电线路的RI预估值，dB；41运营线路长期实测RI值的95%概率值，其标偏为2.85dB，(在80% 的时间80%的反复概率为39)，以下称这一项的RI值为基准值，dB；4导线表面电位梯度有效值每增长1kV/cm时，使RI所增长的dB 数陡度；E预估电力线的边导线表面最大电位梯度有效值，kV/cm；15.3测量RI数据的运营线路（简称基准线路）之导线表面最大电 位梯度有效值，kV/cm；d预估线路单根导线的直径，cm；2.72基准线路的导线直径，cm；k与相导线相关的系数，取510；n相导线的分裂根数。公式被用于110500kV线路上，其预估RI值与实测RI值相称吻合，其值的分散性，均在标偏范围内。CISPR规定采用80%的反复概率，80%时间内的RI基准值，但是考虑到我国的南方、北方、沿海、内地等实际情况，故公式采用了95%的概率基准值。4.1.2 非标准条件下交流线路的附加RI电平(1) 距线路边线横向水平距离D处的RI电平 ND=N20+ND 上三式中ND距线路边线横向水平距离D处晴天，1MHz的RI电平，dB； N20标准条件下的预估值，dB； NDRI的附加衰减值，dB； h边导线对地平均高（导线最低点距地面高），m； f导线的弧垂，m； k1距离衰减系数，20D100m，k1取2，见下表； D距边线的水平距离，20D100横向距离D大于或等于100m时，RI的附加衰减值，dB； k1小于100m的距离衰减系数，见下表； k2大于或等于100m的距离衰减系数，见下表； D100距边线横向大于或等于100m的水平距离，m。送电线路RI横向衰减系数资料频率范围 (MHz)衰 减 系 数kK=20k国内测试中短波D100120CISPR0.150.41.8360.41.71.6533301001.221100300120(2) 频率修正若被干扰的对象为调幅广播、专用无线通信、导航台等，事实上所使用的频率并非标准频率1MHz。将RI值从1MHz换算到被干扰对象的接受频率f所引起的RI修正值Nf 式中f所需换算的频率，MHz。上式的应用范围是0.1530MHz，当频率在30MHz或以上时，可按下式进行计算。 式中f所需换算的频率，MHz；C天线形状变化常数，从实验中得，(80%概率约为20dB)，dB。4.2 直流线路RI电平高压直流输电线路由于存在着空间电荷与离子流，所以无线电干扰与线路的极性有关，正极导线产生的无线电干扰比负极大，双极线路的无线电干扰比单极线路的无线电干扰高。直流线路的干扰频率特性和横向衰减特性均同交流输电线路的情况相似。直流输电线路的无线电干扰与天气有关，雨天的干扰比晴天要低。无线电干扰的计算，目前大部分采用经验公式，根据我国第一条葛上直流输电线路设计、实验和运营后的经验及国内外有关研究所的研究情况表白，直流输电线路的无线电干扰低于交流线路的水平，因此高压直流输电线路与各类无线电台（站）的防护距离，可参照目前已颁布的同电压等级的交流输电线路与各类无线电台（站）的干扰防护标准。对于双极线路，在距架空电力线一边侧导线地面投影20米距离处，频率为0.5MHz的基准无线电干扰电平(dB)几种计算公式介绍如下：4.2.1 CISPR建议的计算公式 N20=38+1.6(gmax-24)+46lgR+5lgn+33lg式中：gmax导线表面最大电位梯度(kV/cm)； R导线或分裂子导线半径(cm)； n次导线的根数； H导线对地面的平均高度(m)。(1) 导线的平均表面电位梯度为： g=Q/(pe0dn)kV/cm式中：Q每极导线的等效总电荷； d次导线的直径cm。(2) 导线表面最大电位梯度为： gmax=g1+(n-1)(d/D) (kV/cm)式中：D通过次导线中心的圆周直径cm。4.2.2 泰西蒙征询公司（加拿大）推荐1MHz标准条件下的计算公式gmax导线表面最大电位梯度(kV/cm)，一般为24.8225.05；g0临界场强, g0=14 kV/cm;R0子导线半径(cm)；x水平距离(m)；y垂直距离(m)；4.2.3 其它频率上的无线电干扰场强，可以按下式进行修正。 Nf=51-2(1+lgf)2式中：f频率(MHz)。4.2.4 直流线路无线电干扰防护间距架空电力线路电晕干扰横向传播衰减特性计算公式，根据参数不同，可分为两种计算方法。(1) 根据无线电台（站）正常工作时的最低可用信号场强和信杂比，直接计算防护间距。计算公式如下： DP=10K K=(E0-SP+RP)/20+0.85式中：DP防护间距(m)； SP无线电台（站）最低可用信号场强(dB)； RP无线电台（站）正常工作时所需信杂比(dB)； E0距架空电力线一边侧导线20米处无线电干扰场强(dB)。 E0=E0+Ef+16.51lg式中：h架空直流电力线路导线平均对地高度(m)。(2) 根据电力线架设前的环境背景场强测量记录值为基本参量，通过计算控制背景场强的变化，计算防护间距，计算公式如下： DP=10K K=E0+EW+Ef-N0-10lg(100.1N-1)/20+0.85式中：EW雨天无线电干扰增量（一般取15dB）； N0无线电台（站）本地背景噪声的90%电平（其取值用实测或计算方法拟定，频率为1.5MHz时，可取12dB)；N背景场强增量，该增量可按无线电台（站）级别选取如下：一级台(站) 0.5dB二级台(站) 1.0dB三级台(站) 1.5dB4.3 RI的其它修正值4.3.1 天气修正我国的大量测试登记表白，雨天RI较晴天增长10dB，测试还表白了雨天RI的增长量，虽然随频率的变化有所不同，即随频率的增长使雨天RI增长量有减少的趋势，但考虑到安全，不管频率高低，不管沿海或内地均在标准RI值上增长10dB作为电力线的雨天RI值。4.3.2 运营电压波动而引起RI的修正值NU可用实际运营电压计算导线表面电位梯度，再用公式计算N20；也可近似采用下式算出运营下的RI修正值。 式中E额定电压下的导线表面最大电位梯度有效值，kV/cm；U测量时的实际运营电压，kV；U额定电压，kV。4.3.3 海拔高程对RI影响的修正值NH 式中NH海拔高程正值，dB；h2须换算之海拔高程，m；h1基准线路的海拔高程，m；由于分散性，一般可取h1=1000m；1000m以下可不换算。4.3.4 通频带宽换算无线电接受设备（机）的通频道宽，通常与无线电干扰场强测试仪的通频带宽不同；或者不同型（或规格）的RI场强测试仪通频带宽互不相同，此时，需要把不同的通频带宽换算到同一的带宽电平上，以便进行比较与计算。通频带宽的换算式为 式中NB通频带宽的修正值，dB；f1无线电干扰场强测试仪的通频带宽，kHz；f2无线电接受设备（机）的通频带宽，kHz。4.4 总的RI预估综合上述诸修正值，加在标准预估值N20中，可得非标准条件RI的计算公式： N=N20+ND+Nf+Nw+NU+NH+NB式中N非标准条件下的送电线路RI电平，dB；N20标准条件下的RI，dB；ND距离衰减修正值，dB；Nf频率修正值，dB；Nw天气修正值，雨天加10dB，雾、霜、雪加010dB；NU运营电压修正值，dB；NH海拔修正值，dB；NB通频带宽修正值，dB。上述各种量值，均为同一种天线，或鞭天线、或框天线，不能两者混用。4.5 同塔多回送电线路RI的预估同塔双回或多回线路的RI，如其同系统的导线皆呈对称布置，其导线表面最大电位梯度有效值E相同，运营电压相同，可先求了其中1回的N20然后合成；假如系统电压互不相同，可分别求出N1、N2、N3，然后合成多回综合RI值N。根据东北电力设计院在沈阳市4回220kV/66kV线路、抚顺地区双回220kV线路的测试结果，表白RI电平接近正态分布，因而有 式中N多回路的综合RI，dB；E1、E2、En分别为同塔1回、2回，n回线的导线表面最大电位梯度有效值，kV/cm。当双回路运营电压相同，且导线的E1、E2相同，则上式可写成 即双回RI等于其中某1回的RIN1加3.01dB，然而这种关系仅在测点距两个相同干扰源的距离较远(100m以上)才是对的的。如测试仪距某回线路边线在50m左右，计算值比实测值明显偏高，计算误差超过允许范围。在这种情况下，可按距离修正后，分别计算N1，N2，再合成。 式中N1、N2分别为同塔第1回和第2回的RI，dB；E1、E2分别为同塔第1回和第2回的导线表面电位梯度有效值，kV/cm。由公式推导得：将式中的E1、E2代入上式得 设N1-N2=N1N2=N1-N代入式中有 式中N2双回路的综合RI，dB；N1同塔多回路中某一回的RI电平，dB；N双回路RI值N1与N2的差值，dB。实验证明，100m以内的双回送电线路的RI，用上式计算非常准确。5 无线电干扰允许值送电线路RI的标准，既关系到各级电压送电线路的造价，又关系到人类生活环境的保护。环境保护的方法之一，是控制电力线的RI在标准条件下不超过允许值。通常规定线路两侧一定范围内的RI电平，作为设计与验收的依据。5.1 我国运营线路RI的情况根据资料记录，我国110330kV线路的RI，标准条件（晴天，1MHz距边线20m处）下绝大多数在4550dB范围内。国外220kV700kV线路的记录，其RI为3658dB（其中涉及升压线路，导线表面最大电位梯度有效值E=17.9kV/cm）。各国RI的标准在3266dB范围内，在标准条件下，其平均值及偏差为488.9dB。5.2 RI标准在相称一段时间里，我国的RI标准并不完整，只是规定了500kV送电线RI(1MHz)为50dB。运营经验表白，50dB的标准，符合我国现有送电线路的运营经验，能满足环境保护的规定。为了完善标准，我国相关部门作了大量的测试和研究工作，制定了新的送电线路RI(0.5MHz)允许值，如下表：无线电干扰允许值(0.5MHz)电压等级110kV220V330kV500kV干扰限值48dB51dB55dB6 防护间距的计算送电线路产生的RI，其防护方法通常是，规定高压线的RI标准；从高压线自身，通过设计、施工、运营的努力进一步减少RI值，从被干扰对象上改善提高收信效益，增长抗干扰性能。6.1 信杂比(SNR)在不同的频率下，收信天线处的信号场强与干扰（背景与线路RI的综合干扰）场强的比值，定义为信杂比(SNR)。其计算式为SNR= =20lgES-20lgEN =S-N式中SNR信杂比，dB；ES无线电信号场强有效值，mV/m；EN背景与电力线的合成干扰场强有效值，mV/m；S无线电信号电平，S=20lgES，dB；N背景与电力线的合成干扰电平，N=20lgEN，dB。不同的干扰对象，规定不同的SNR。对于收音机或收音台站，我国国内的大量实验，SNR在2024dB均能保持良好的收听。对农村居民的收音机，SNR保持在20dB，收听相称满意。对于重要的收音台、站，SNR保持在24dB则相称清楚。对于彩色电视。SNR保持2030dB相称满意，TV差转台、收转台的SNR取35dB(6MHz带宽)，相称清楚，看不出干扰。对于调幅广播的收听，国际上国际大电网CIGRE推荐SNR=24dB为良好标准，国际无线电征询委员会CCIR推荐SNR=30dB，北美地区广播公司NARBA推荐SNR=26dB电视差转、收转台，美国设计手册推荐SNR=30dB(6MHz带宽)。RI的横向衰减特性，在100m以上或100m以下有明显不同，因而应分别计算其衰减值ND。6.2 计算公式根据无线电接受设备正常工作所需的信噪比及最低保证的信号电平，按其允许噪音来计算其防护间离，是较为科学合理的方式，这也是“CISPR”所推荐的方法。本资料只以几种国标为例子，推导其公式，并配以计算例子。GB7495-87，架空电力线路电晕干扰调幅收音台的防护间距是“CISPR”推荐的计