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GB／Z 37627.1-2019 架空电力线路和高压设备的无线电干扰特性 第1部分：现象描述

4.2.1.4累积作用

在噪声源均匀分布的情况下，在沿线的任何点上，单位长度相导线所产生的场强可表示为纵向距离 和横向距离y的函数，即E（y·z）。对于给定的横向距离y：

在具有均匀分布噪声源的长线路上 ，随机脉冲会复合成总的噪声场。关于复合的方式并未取得 看法。一些研究认为.随机脉冲是以平方的形式复合：

E*(y)=2f,E(y)eda

另一些研究认为QJLDJ 0028S-2015 通化德济参药业有限公司 沙棘复合片（压片糖果），如果采用准峰值检波器测量场强，单个脉冲井不会使得场强增加，而其他研究得 到的结果介于这两种极端情况之间。这种分歧只有在分析预测方法中才显得重要，而用不同方法得到 的结果仅相差1dB或2dB。 在多相线路的情况下，计算遵循样本原理，但由于存在几种模，而每种模都有不同的衰减系数，使计 算复杂化，第6章给出了更详尽的论述并附有计算实例，

噪声的瞬时值以随机方式连续变化，但它在足够长时间内（例如1s）的平均功率水平是一个可测的 平稳随机量。另一种适于测量的量是噪声水平的峰值或加权峰值。 噪声测量仪基本上是一种具有规定通带的可调选择性强、灵敏度高的电压计。当连接合适的杆状 或环形天线并适当校准后，它可测量噪声场的电场或磁场分量。对于频率30MHz及以下噪声场的磁 场分量，通常使用环形天线测量。对于频率30MHz以上噪声场的电场分量，推荐使用双锥天线测量。 根据测量接收机的设计情况，噪声水平可按均方根值、峰值或准峰值进行测量。均方根值以能量来 定义噪声。电气设备所产生的很多类型噪声，以及由电力线路电晕现象所产生的噪声，都是由一连串重 复频率大致稳定的短脉冲组成。在这种情况下，噪声的干扰作用实际上用准峰值型电压计指示，比用均 方根值型电压计指示为好。准峰值是通过包含一个二极管及电容器的电路（具有较短充电时间常数和 长放电时间常数）获得的。电容器上的电压在低手峰值的某值上下浮动井取决手重复频率，也就是 说，在频率响应中含有加权特性。在国际无线电干扰特别委员会（CISPR）测量接收机中也采用此原则， GB/T6113.101给出了详细信息。因此，采用这种仪器测得的值定义噪声水平，以V或V/m为单位 表示。利用电场分量与磁场分量的比值，E/H=377Q，即使仪器使用对应磁场分量的环形天线，测量 值也可以转换为按惯例用=V/m表示。

4.2.3外部参数的影响

面光滑的圆柱形导线的电晕起始梯度g。常采用

在交流电压下，g.为梯度峰值，r为导线半径[单位为厘米（cm）]，= 亍为相对空气密度（当 273+T b=101.3kPa且T=25C时，o=1)。 然而，架空线路的实际条件与这些理想化的假设并不一致。导线的绞合、表面瑕纸和不规则导致电 场强度局部增强，从而使电晕起始电压低于用皮克公式求得的电压。这通常意味着，在恶劣的天气条件 下，产生无线电噪声的临界电位梯度大约为用皮克公式求得数值的一半。导线表面电位梯度计算参见 附录A。 大气条件在电晕和火花放电的产生中同样也起重要作用。在雨、雾、雪或凝露的条件下，导线表 面会形成水滴，在低温时会结冰。如第5章和第6章中所述，这样会进一步降低电晕起始电压并增加噪 声水平。 在接触不良和产生小火花放电的情况下，由于雨和潮湿的影响·相应的间隙处会被水滴或潮气层桥 接，从而降低这类噪声的水平。 这样，雨和潮湿会以一种与接触不良截然相反的方式影响导线所产生的电晕噪声。因此，在雨天或 雾天观测到干扰时，可推断这种干扰是由电晕引起的。另一方面，在好天气观测到干扰，而在雨天或雾 天干扰消失或减少时，则这种干扰是由接触不良引起的。

4.3由导线电量所产生噪声场的主要特性

为了合理测量输电线路的无线电噪声，并对不同线路进行比较，最好将进行测量的条件统一起来。 噪声场的主要特性是频谱、横向场强分布以及随天气条件变化的噪声统计。作为近似，假定这些特 性相互独立。

△E一一在给定频率于时与参考频率0.5MHz下无线电噪声水平的偏差； f一一给定频率的数值，单位为兆赫兹（MHz)，公式对0.15MHz4MHz频段是有效的。 应指出，另一些研究已推导出可得出类似结果的不同公式。 在更高频率，赚声谱更难以预测

噪声场的变化随与线路横向距离的增加而减小，减小的特性与赖率有关。测量应在垂直于档距中 快的方向进行，这个档距应尽量接近所研究线路的平均档距。应避开变电站或电网连接线、线路转弯形 成锐角处、附近有其他线路以及地面高低起伏变化太大等情况。 无线电噪声场的横向分布可用直接距离D或横向距离y确定（见图1和图2）。 约定如下： a）为了便于比较获取的无线电噪声分布，该分布应在距地面高度2m处，距离边相导线的D或 y不超过200m。超出这一距离，这些线路的噪声水平一般可忽略不计。按CISPR规定进行 测量的参考频率是0.5MHz。 b 分布图涉及直接距离D，这个距离是从最近的线路导线参考点（工，y，），即工三测点沿着线 路相对位于两塔之间的档距中央的距离，y=0m和：=nm对应最外侧子导线距地面高度 到测量关线中心的距离。为进行比较，已认可分布最终收敏通过的参考距离为直接距离

D。20m处，也就是后面要提到的CISPR位置。图2给出了一个示例。 分布图涉及横向距离y，这个距离是从输电线路最外侧子导线的垂直地面投影［参考点（{，y， ），即=测点沿着线路相对位于两塔之间的档距中央的距离.y=0m和=2m对应最外 侧子导线的垂直地面投影到测量天线中心的距离。为进行比较，已认可分布最终收敛通过的 参考距离为横向距离y。15m处。 附录B给出了标准分布，图B.1～图B.14都是参考横向距离y的。 注1：宜注意不要混滑测量结果是测量于直接距离和/或横向距离的， d）（分布图目录所列出线路的）归一化和/或标准分布通常用距离的对数形式表示。 根据直接距离测量获得的分布与预测公式的考虑相关，面这对于根据横向距离获得的分布不一定 适用。对于后一种情况，这种相关性只在常规输电线路的情况下符合，即导线对地高度最高至15m。 通常，噪声场的预期分布是横向距离y的函数，其中参考距离y。=15m，也可见图1。这样的表示法可 用于预测沿输电线路路径受干扰的走廊宽度。它可用于任何形式的现代输电线路，而不论杆塔和导线 的对地高度。很明显，在这种条件下，本部分中的其他经典预测公式可能无效。如果需要，应检查这些 公式的有效性。 实测分布图通常是不规则的，一方面的原因是在进行一系列测量时无线电噪声不断波动，另一方面 的原因是不规则情况，例如线路的转角塔或终端塔，以及地形变化等。 通过对天约50条不同线路进行多次测量后，对这些分布图已有充分的试验经验，这些分布图现已 由理论计算确认。 经过准确分析，可以绘制距离不超过大约100m、噪声水平随线路电压等级和导线布置变化的分布 图，距离超过100m后，噪声水平通常低得难以进行可靠测量。 在电力线路附近有两类噪声场，即直接场（或定向场）和辐射场。辐射场是由于线路不规则（例如导 线弧垂、线路方向改变以及地面导电性能不良等）引起的。这两类场共同作用，形成了观测到的总场强。 直接场的场强分量随与线路的横向距离的平方增加而递减，辅射场的场强分量直接随此横向距离的增 加而递减。紧靠线路处主要是直接场，而离线路较远处主要是辐射场。根据天线理论，可预计在大约 300/（2f）m处[其中f为频率，单位为兆赫兹（MHz）]，这两类噪声的场强幅值是相等的。事实上，靠 近线路处横向衰减值的下降速度低于距离的平方。例如，在0.5MHz1.6MHz频段内，衰减系数k 是1.65（参见附录C）。靠近线路处的横向衰减可用下式表示： E=f(D)=E。+20k1g(D。/D) dB(V/m) 式中：

E一一在直接距离D处的噪声场强的电场分量水平，单位为微伏每米分贝［dB(μV/m）]； k一衰减系数； E。—在参考距离D。=20m处的噪声场强的电场分量水平，单位为微伏每米分贝[dB(V/m)]。 注2：对于常规输电线路，这个直接距离D。对应横向距离yc=15m， 随着与线路距离增加，衰减系数逐渐减小直至等于1。如上所述，上述两类噪声场在大约 300/(2元f）m处的幅值是相等的。 标准分布图用距离的对数表示，参考与导线的直接距离为20m。这种表示法表明了噪声场强随与 最近导线距离增加而递减的规律。这些分布图也可表示为横向距离的函数。这种表示法可用来预测受 干扰的走廊宽度。

4.3.4不同季节和天气条件下的统计分布

如果要系统研究线路中无线电噪声水平的波动情况，就至少需要在1年时间里在离开线路的国 离处并以固定测量频率，对该线路下方的场强进行连续记录。在许多国家，许多研究人员已进行这 量，在每年或每季无线电噪声水平的变化方面已获得了相当可靠的数据资料。通常按照统计分

5.1导线电量的物理特性

由导线电晕产生的无线电噪声是由导线表面或其附近的电气放电（通常称之为电晕）所引起的。电 晕定义为：“在导线附近产生光度低微的放电，它仅局限于导线周围电场强度超过某一数值的区域内。” 导线电晕放电的许多特性未知，也未定义：然而，其基本的物理过程是电子倍增过程或雪崩形成过程。 线路导线附近的电位梯度是最高梯度，而且，如果此梯度或电场强度足够高，导线周围空气中的任何自

由电子会使气体分子电离，电离所产生的电子会引起雪崩。如果在起始电子雪崩的某些过程中，在此电 立梯度下形成一个附加电子，那么在二次过程中就形成新的雪崩，并发展成电晕放电。 对于输电线路的导线，认为此重要的二次过程是由起始雪崩所产生的高能紫外线使电子从气体分 子中激发出来（光电离作用）。一些研究人员发现，正极性导线比负极性导线所产生的无线电噪声水平 高得多。在架空线路导线为正极性时，由于负极离得很远，所以负极发射是不重要的，在这种情况下存 在的二次过程是气体的光电离作用。 在导线某一点处形成流注电晕时，会产生两个脉冲场。在流注附近形成一个局部场，并由于脉冲沿 我路传播，沿线形成直接场。在设计超高压线路时，仅主要考虑直接场，且最有效的测量在离线路导线 上流注位置一定距离处进行。 导线电晕理论方面的进一步详细论述，参见参考文献.)

5.1.2产生电量的因素

导线表面产生电晕放电的可能性取决手儿个因素·其中包括： a）理论上导线表面电位梯度取决于以下方面： 1）系统电压； 2）导线直径； 3） 导线与地面和其他相导线的间距； 4） 每相或分裂导线中的导线数。 导线直径： 导线表面情况； d）大气和天气情况。 对以上各因素将分别进行考虑，

5.1.2.2导线表面电位梯度

大气中导线表面电场强度或表面电位梯度是确定线路无线电噪声水平的最重要物理量之一，尤其 当导线电晕占主导地位时更是如此。 导线电晕与此电位梯度的数值密切相关，需采用一种使电位梯度的计算精度达到1%左右的计算方法。 由于导线通常绞合成股，导线表面电位梯度根据导线阅周的平均值而变化。然而，即使引入一个由 实验确定的绞合因数，习惯上还是按具有同样外径的光滑导线来计算表面梯度。 对于从简单的以大地作回路的单相线路或单极直流线路情况，到更为复杂的三相多回路和双极直 流线路，参见附录A中列出的导线表面电位梯度计算公式。不论是单回路还是三相多回路的线路以至 更复杂的高压直流线路·通常需要列出矩阵方程，并采用计算机程序来进行计算。

5.1.2.3导线直径

即使在导线表面梯度保持不变的情况下，无线电噪声水平会随着导线直径的增加而增大。产生 见象的原因是由于导线表面电场强度的衰减随着导线直径的增加而减小。因此，粗导线周围的电 细导线周围的电场可维持更长时间的电晕流注

5.1.2.4导线表面情况

导线类型（例如绞合成圆形或分段绞合）及其表面情况（即光滑或粗糙程度，是否有污染、水滴、雪 ，都对电晕的产生有很大影响。新架设的输电线路，通常由于导线表面不规则（例如铝毛刺、鸟类

尘、污物、泥浆或者任何其他即使在好天气下也会产生电晕的积垢等），从而产生较严重的电晕现象。然 而，在线路通电后，电晕损失和无线电噪声将随着时间的推移而降低。 通常包括两个时期：第一个时期是在导线通电后的最初几分钟，电晕放电烧去通电前导线上所积灰 尘和其他杂质。使导线完全变黑则需要另一个较长时期，这样就使导线看上去风化侵蚀并消除了新导 线表面的油脂层。 还有证据表明，随着导线老化，甚至在下用时，无线电噪声水平也会降低。由于在制造过程中导线 表面敷有一层油脂，这就使新导线表面具有增水性，在这种油性表面会形成小串水滴。随着导线老化， 导线表面会变成具有亲水性，这样导线表面会将水滴吸人绞合线内。

5.1.2.5大气和天气情况

气压降低或环境温度升高，或者两者兼有，会降低空气密度，从而减少空气的击穿强度，并由此增加 导线上发生电晕放电的可能性。通常仅当海拔高度在约1000m以上时，气压才成为重要因素。在雨、 雾、霜充足或由于温度下降而在导线上形成冰或水滴的地区，更可能发生电晕放电现象。雨和雪是导线 表面产生最强烈电晕活动的原因，并可使无线电噪声水平比干燥情况下同一线路所产生的无线电噪声 水平增高20dB以上。在暴雨雪期间 整的水滴或积雪会使电场发生很大变化，从而形成大 量的电晕放电源。雪花或雨点 花藏用点放电

5.2采用电量笼和试验线路的研究方法

许多试验人员现已采用电晕笼快速测定一根导线或分裂导线的激发函数(+6)。激发函数与分裂 中电流的关系式如式（1）

由于需要较高的输电电压，在过去50多年中，世界各国进行了大量研究来认识电牵过程。从事这 项研究的主要目的之一是为了制定无线电噪声的预测方法。 在短的真型单相和三相交流试验线路、直流试验线路、运行线路上以及在实验室内已进行了无线电 操声测量，得出了若干预测无线电噪声的经验公式和半经验公式。只要知道了电压和设计参数，就可用 这些公式预测不同高压线路的无线电噪声特性。所有这些预测方法取决于从试验线路、运行线路上或 从电晕笼所取得的试验数据。多年来，已研究出两种基本的预测方法，第一种是解析法（或半经验法）。 第二种是经验法（或比较法）

自前尚无预测输电线路无线电噪声的纯解析法。法国电力公司（EDF）I和美国特高压（UHV）项 目の已提出两种半经验法。这两种解析法取决于从电晕笼获得的无线电噪声数据，以及高度复杂的分 析。这两种解析法在文献中已作了充分闸述。 借用这两种解析法计算输电线路无线电噪声的过程分两个阶段。用电晕笼测试后获得激发函数， 建立线路电容计算系统，用式（2）计算单位导线长度注入的噪声电流。应用模传播理论，获得流入给定 载面线路的模电流。计算这些模电流的传播衰减，并将整段线路长度上的这些电流进行平方和叠加，得 到真正的高频电流，从而获得总的噪声电流。 下一步是计算线路附近的噪声场。噪声场以流经线路截面的总噪声电流或以线路各相噪声电压为 基础。从而可获得噪声横向分布图（见5.4中的示例）。 通常采用计算机程序进行这些复杂计算，这样的计算机程序已写入EDF和美国UHV工程的文 件中。

一般说来，比较法公式较简单，易于采用。在CIGRE出版物和技术文献(34.3)中描述了针对交 各的一些已熟知的公式。还有若干针对直流线路的比较法公式，将在第8章中闸述。 选用一条运行的参考线路（其使用的导线或分裂导线与所研究的接近)的长期数据[36.37.别)，采用

线路设计的成果示例参见附录B。附录B给出的值只适用于那些按照正常实施细则建成与维护且没有 受到严重污染的线路，否则，这些情况引起的无线电噪声水平会比示例中导线电晕所引起的噪声水 平高。 附录B给出了可在某些确定条件下获得的无线电噪声场的估计值。附录B还列出了用来预测新 线路可能产生的噪声场的一些参考文献。它也包括一些曲线的示例，给出了典型线路噪声场与横向距 离y的关系（参见图B.1~图B.14）。 注：附录B的目录中某一给定线路的结构型式并不表示这种线路产生可接受的无线电噪声水平，对于给定的线路 设计，它只是表示可预期水平大小的数量级，

5.4.2分布图目录表示的原则

在儿何结构不变的情况下，如欲将导线从一种型式变为另一种型式，只要两种矩阵被此成正比，噪声横 向分布图的变化就不会很大。这种假设很正确，可在实际中应用。 附录B中汇总了某些类型架空电力线路的分布图示例。对于每相导线的数目和排列、导线直径及 其电位梯度的影响，可仅通过对基准分布图作适当修正来考虑。因此，目录中每幅图提供了这种基准分 布图和数值表，以及适用于采用其他导线和分裂导线的线路的修正值。 所提供的分布图采用的测量频率为0.5MHz。0.15MHz~4MHz的其他频率，无线电噪声水平可 从图B.15中得到。 由手气候条件或者导线表面情况引起的无线电噪声水平变化，可用估计基准分布图中噪声水平修 正值的方法加以考虑（参见图B，16）。 测量和计算的示例可参见参考文献[8，35，39]。 CISPR一致同意将分布图目录概括地以附录C表示。即根据无线电噪声场的强度与环形天线中 心到该线路最近导线所测得的直接距离的函数关系而画成的曲线，场强以对数形式表示。从图C.1可 看出，所得到的基本上是直线，而D。=20m（直接距离）和y。=15m（横向距离）参考距离处的场强可用 内插法求得。 该目录所示的主要无线电噪声水平参见表C.1。根据此表，可将目录中各种线路的噪声水平加以 比较，只要接收关线与线路中最近导线间的距离大手20m，在实际中即可足够准确地预测设计方法相 似线路可能产生的噪声场强

6.1无线电噪声源的物理特性

变电站设备所引起的无线电噪声水平（不包括接

绝缘子、金具和变电站设备可能成为引起对无线电及电视干扰的无线电噪声源。绝缘子和金具在 空气中产生的电晕放电、绝缘子表面放电以及由于接触不良而产生的火花放电等现象都可能成为无线 电噪声源。另外，交直流变换设备中的换相影响也会成为无线电噪声源，这一点将在第8章中论述。 本章从物理角度探讨电晕现象和表面放电，而由接触不良引起的火花现象将在第7章中叙述

.1.2由金具上电量放电而引起的无线电噪声

金具上的电压不断增高，便会产生许多不同的放电过程。所有放电过程均会产生一定程度的光并引起 电晕损耗，但只有儿种金具会产生无线电噪声。这些现象与5.1中关于导线的叙述相似。同样，在这种 情况下，会出现各种电晕方式，这取决于所施加的电压极性，并按照如下顺序发生：正极性电晕依次为起 始流注、辉光、预击穿流注；而负极性电晕依次为特里切尔（Trichel)脉冲或负脉冲、辉光、预击穿流注。 辉光放电不会产生无线电噪声，但起始流注可以。特里切尔脉冲产生的无线电噪声水平较低，但预击穿 流注在极高电压下会产生很高的无线电噪声水平。 最高噪声水平发生在正、负预击穿流注模式下，然而，发生该现象所需的电位梯度比正常电压下所 对应的电位梯度高得多，因此并无多大实际价值。 对于导线而言，在高湿度或降雨条件下，因金具表面存在水滴，引起局部电位梯度增加，会导致金具 所产生的无线电噪声增加。

6.1.3由绝缘子引起的无线电噪声

绝缘子产生无线电噪声的原因是多方面的，但其中大部分是在绝缘子表面产生的，例如，局部电

梯度增大引起的少量放电，干燥沉积物或水滴引起凹凸不平而产生电晕放电，或者污移绝缘子上的漏电 流引起干燥带的火花放电。只有在一些特殊情况下，无线电噪声由绝缘子内部所产生，例如有缺陷的绝 缘子，其内部空隙或裂口引起火花放电。然而，水泥和陶瓷或玻璃之间如果存在小的空气间隙，可能引 起放电，从而产生无线电噪声。 当绝缘子表面洁净干燥时，无线电噪声源处的脉冲电流由高电位梯度区域的放电产生，井由绝缘子 的儿何形状和材料，以及连接至绝缘子帽和脚钉的型式来决定。图8表示洁净干燥绝缘子单元的截面 的等位线示例，它用外加电压的分数值表示。 应注意，在绝缘子帽和绝缘子脚钉附近，等位线更密集，电位梯度更高，是放电产生噪声的主要区 域。绝缘子单元的局部电位梯度值以及由此产生的噪声水平，取决于施加到该单元上的电压值。如果 绝缘子由多个单元组成，则由绝缘子串之间的电压分布决定。而且·随着绝缘子单元数量增加，电压分 布更不均匀。因此，对于较长的绝缘子事或支柱绝缘子，需要采用金属环之类的装置来改善电压分布。 脉冲电流会在洁净干燥的绝缘子上产生无线电噪声，但对于正、负极性而言，脉冲电流并无明显差 别。而且，脉冲通常发生在所加工频电压的零值和峰值之间，脉冲波形及其频谱的截止频率取决于绝缘 子的自身电容和接有绝缘子线路的特性阻抗。对于这些参数，正常情况下，截止频率约为1MHz。因 此，洁净干燥绝缘子产生的无线电噪声频率限制在不超过约30MHz。通常情况下，具有平均特性的绝 缘子所产生的噪声水平相当低，但是设计不好或连接不当时，也会产生较高噪声水平，并扩展到较高频 率。另外，电视接收通常不受这类无线电噪声的影响，这与金具电晕放电情况是一样的。 如果绝缘子轻度污染但比较干燥（例如在好天气情况下），则污移会造成绝缘子表面不规则，上述现 象会伴随着电晕放电而出现。一般说来，由污移引起的绝缘子表面放电，其产生的影响没有绝缘子直接 放电产生的影响天。因此，除了某类特定污染情况（例如在化工厂附近）外，其噪声水平与洁净干燥绝缘 子产生的噪声水平相差不大或仅略大一点。 如果绝缘子表面虽然洁净但是潮湿，那么上面的水滴便会产生显著的电晕放电。这种电晕放电所 产生的无线电噪声水平一般比绝缘子表面污移点上产生的无线电噪声水平要高些。在潮湿情况下，后 一类现象由手电压分布较好，可能关系不天。这种噪声水平一般比干燥绝缘子所产生的噪声水平高，但 仍限于频率不超过若干兆赫时。 当绝缘子表面受到严重污染并潮湿时，此种现象则完全不同，因为无线电噪声是由脉冲电流引起 的，面只有当干燥带两侧由于绝缘子表面的漏电流通道发热而产生火花时，才有这种脉冲电流流动。脉 冲幅值和数量取决于跨越干燥绝缘带的电压、绝缘子形状和尺寸、污移层表面导电率及绝缘子表面的材 料特性。这些脉冲频谱的截止频率可能到达几十兆赫兹，因此，这种无线电噪声也可能影响电视接收频 率。如果玻璃绝缘子或瓷绝缘子受到污染并且潮湿，那么在绝缘所规定承受的正常电压下，无线电噪声 水平也会比上述其他条件下的无线电噪声水平高得多。 通过降低电压，可以降低绝缘子产生的噪声水平。另外，采用具有特殊性能的绝缘子，也可以降低 噪声水平。例如，有机物质制成的绝缘子，或表面涂有油脂的玻璃绝缘子或瓷绝缘子，由于其表面具有 增水性，可防止形成连续的潮湿层，也能防止形成漏电流和干燥带，因此可有效降低潮湿和污移情况下 的噪声水平。但是，如果这类绝缘子老化或表面受到污染而具有一定亲水性时，仍会产生无线电噪声。 半导电釉层绝缘子，在污染情况下具有噪声水平较低的特点，也是一种降低噪声水平的方法。因为半导 电釉层绝缘子的导电釉层能改善电压分布，而且釉层中的电流所产生的热量能使干燥带足够宽，能承受 所加电压而不产生火花放电。

6.2单一及分布式噪声源无线电噪声电压与相应场强的关系

本条闸述单一噪声源的无线电噪声电压与噪场强之间的相关性问题，这种无线电噪声电压可

6.2.2半经验法和公式

确定无线电噪声电流1和相应无线电噪声场强E之间定量关系的一般方法包括下列步骤： a） 单一噪声源： 一测定噪声源的电流I，该电流可在实验室中通过测量电压V直接求得； 一求出需要计算无线电噪声场分布图的线路上各相的噪声电流，并考虑纵向衰减及各相间 的相互耦合： 一在计算出上述线路段噪声电流的基础上，再计算这些电流在离线路不同横向距离处所引 起的无线电噪声场。 b）多个噪声源： 一对所考虑的每一相存在的每个噪声源，进行单一源的重复计算： 一累积离开线路不同距离的噪声场，所考虑的每一相的每个噪声源均应分别计算。 用上述方法可确定线路或变电站相中噪声源产生的电场强度E。对存在的噪声源的各相，要重 复进行计算。参见参考文献[1所述规则，在每一横向距离处对各相计算出的电场最大值上再增加 dB～1.5dB，即得到该横向距离处的总电场E。在包括三相线路的正常情况下，各相的噪声源分布相 同，根据以上规则所求出的校正值一般小于1dB，因而可忽略不计。因此，只需考虑最近一相上的噪声 原，即可求出总电场E。

6.2.2.2计算公式

根据以上方法可获得下列半经验公式： a）单一噪声源： 1）线路中含单导线（例如单极直流线路）的情况下，离噪声源注入点的纵向距离r（km）处的 电场E（x）［dB(μV/m）]以及在离该线路给定横向距离y（m）处的电流I[dB（μA）].可 用式（3）表示

式中，A已考虑注入点两侧的注入电流是分开的，并可用下式求出：

A=201g Z+Z Z1

A=20lg Z+Z.

式中，Z，和乙，为注入点两侧线路段的特性阻抗。在长线路上，只有单一噪声源这种最常 见的情形（例如有缺陷的绝缘子）.则Z，=Z2。而这时A=一6dB。 Bx项表示沿线路的电流衰减值。实际上，系数B介于2dB/km～4dB/km；对于 0.5MHz附近频率，假定平均值为3dB。 C表示需要计算噪声场的线路的噪声场强与噪声电流之间的相关性，该值可通过实验确 定，但也可采用下式求得（这些公式符号的意义参见图9）：

C=201g60 h+2P (h+y2 (h+2P.)"+y

离导线的直接距离D为20m时（即CISPR的基准位置），C值介于7dB12dB。 至于三相线路，可采用类似的半经验式（4)来确定最近一相所产生的噪声场E（）

E(r)=I+A+F(r)+C

式（3）和式（4）所表示的两种情况之间最重要的区别是：对于三相线路来说，纵向衰减不能 只用一个衰减常数表示，在这种情况下，对衰减函数F（）下定义是必要的。在高压、超 高压线路上进行多次试验的基础上，得出了衰减函数的一般趋势，见图10。式（4）中的其 他符号均与式（3）相同（参见参考文献[41，45.46，47，48，49，50）。 多个噪声源： 1）对于单根导线组成的线路，由于多个噪声源是沿着导线等分布的，噪声场E可用式（5） 表示：

式中，在由图10给出平均衰减规律的基础上，D一101g 这一项计及了沿线噪声 500 源的总和。D的平均值介于10dB12dB。式（6）适用于无限长的线路，至于较短线路， 可采用适当修正值

噪声电流与噪声场之间的相关性，也可采用与导线电晕效应类似的解析法进行评估（见5.3）。如果 已知导线上单一噪声源所产生并注入该导线的无线电噪声电流1，那么，在确定导线给定位置上产生的 无线电噪声场强E时音先应考虑从注人点看入电流I沿两线路段的分流。例如，在无限长的线路上 有一个噪声源，先计算沿导线传播的电流，最后可确定给定位置上此电流产生的噪声场。 仅由单根导线组成的线路（如单极直流线路），计算过程比较简单，因为只需要知道衰减常数即可 其中衰减常数是频率和土壤电阻率的函数。 至手由多根导线组成的线路（如三相交流线路、双极或单极直流线路），计算噪声的传播就不那么简 单了，处理方法一般采用模分析。完整的模理论较为复杂，现已制定出各种大体上简化了的计算程序 参见参考文献[2，3，8，42，43，44]）。然而，计算原理本质上仍保持不变，面实际的无线电噪声电流系统 或电压系统可简化为几个简单系统，其特点是，一些较简单的传播规律与单根导线系统相似。这样，只

要对每个系统采用相似的计算方法，然后将这些单个噪声场综合起来，即可确定总噪声场。 在若干噪声源只分布在三相中一相的场合下，则计算过程与前面所规定的单一噪声源几乎相同。 在这种情况下，只需将通常假定为随机型的各种噪声源的综合作用考虑进去。 在噪声源分布在三相的情况下，注入每相的噪声所引起的噪声场E应分别计算。另外，采用与 6.2.2.1所述的计算过程，可获得总噪声场E

上的绝缘子串对手电阻为300时产生49.5dB（，V)为基准的无线电噪声电压，即每个绝缘子串上电 流为1μA。已采用适当的计算程序进行了这些计算，计算结果已归纳在图11中。该图还列出了在这 些计算中所假定的数据。 如果参照CISPR规定的离最近导线的距离20m，并假定D的平均值为11dB时采用半经验式（6） 重复进行上述计算，可求出以下电场值：

此值与用解析法求得的13.5dB这个值基本吻合

7接触不良引起的火花放电

7.1无线电噪声现象的物理特性

电力线路或变电站中未连接的导电部件，或者是线路附近的金属栅栏以及排水沟之类的物体，在高 压线路及其辅助设备的强电场作用下都会带电，而两个邻近的导电部件即使在悬浮（即未连接至导线也 不接地）情况下，其电位差也会增高。 如果这两个导电部件的间距很小，则两者之间的空间场强将不断增加，井有可能达到临界电位差， 更得间原完全击穿。首先是雪崩电离现象引起电弧，接着产生间隙放电，然后间隙之间的电位差降低至 较低水平，最后电弧熄灭。当这些部件再次充电时整个过程可重复发生，这是由于电场再次增加到临界 水平而发生下一次间隙放电。 间隙放电过程的重复率取决于回路的充电和放电时间常数、周围电场值以及间隙的距离。火花放 电每秒钟会发生几百次乃至上千次，尽管如此，它比电晕放电的重复率还是低一个数量级。 在工题电压的峰值附近，发生间隙火花放电的概率相对较大。当线路电压最终导致间隙中的场强 超过临界值时，每半个周期中就会产生一系列或爆发式火花放电。 脉冲放电波形的重要参数是其陡的上升时间，从而会产生并发射宽范围的高频噪声。在距离线

路的一定范围内，电军放电和间原放电所产生的无线电噪声场频错比较如图12所示。发射频率可扩大 至儿百兆赫慈。如果放电过程激励一个因儿何尺寸而能够在特定频率下产生振荡的金具或部件时，则 该金具就像一个调谐天线一样在该频率下产生窄带能量辐射。因此，间隙放电可能会干扰调幅无线电 信号和电视视频信号的接收。与此相反，甚高频的调额无线电信号和电视音频信号却极少受到这类干 扰的影响。 电场和磁场的沿线传播和辐射是无线电频率对接收天线产生影响的途径。事实上，现在已观察到， 在长波和中波波段频率的无线电噪声会沿线传插播几十公里远。在电视频率和无线电调频频率，沿线传 播不如噪声源的辐射那样重要。线路的几何形状、接地电阻和频率对干扰传插播非常重要。对于高频GB/T 17491-2011 液压泵、马达和整体传动装置 稳态性能的试验及表达方法，沿 线衰减较大，传播距离较短。 较高的无线电噪声场水平通常只局限于线路附近（可能向线路两侧延伸几百米远）。尽管如此，如 果在金具或附件上具有谐振条件，在距离达几公里处仍可测到窄带辐射。图13所示的曲线给出场强和 距离之间的典型关系。曲线的波动是由于直达波与地面反射波之间相互作用所造成的，

7.2间障噪声源的实例

架空线路上的间隙源可能是由手盘型式绝缘子所引起的，例如，绝缘子的重量不足以防正金属触 点表面发生氧化，金属部件受到腐蚀，或者接触不良。当采用瓷绝缘子串时，发现瓷件中小空隙内的放 电可以产生火花。断裂的绝缘子、涂漆层以及不属于输电线路组成部分的一些附件（比如附近未连接的 金属栅栏或沟槽等）也可能引起间隙放电。 当电力线路中采用木质电线杆时，金具之间可能会产生火花放电。这种火花放电会对电视接收 造成严重干扰。这种现象通常发生在环境湿度变化所引起的电线杆收缩或者膨胀的情况下。因为 电线木杆收缩时，用来固定横担或将绝缘子脚钉固定到电线杆或横担上的螺帽和螺栓可能发生轻微 的松动。如果螺帽、螺栓或垫圈（在使用垫圈的情况下）之间受到腐蚀，便会由于接触不良而产生火 花放电。 对电视的另外一个干扰源来自于木杆线路上用来将接地线固定到电线杆上的铁钉，由于电线杆的 不同部分之间存在着电位差，因此铁钉与接地线之间会产生火花放电，尤其是在铁钉生锈的情况下。 最后，如果导线放在顶部槽内或放在边槽箍筋上，悬式绝缘子与相导线之间的触点也可能成为火花 放电源。原因在于导线与绝缘子之间具有高场强的小气隙，因此可能引起火花放电。 注意，既要在架设线路整个过程中保证施工质量优异，又要在以后维修时保证能找出由各种原因 （例如毁坏）所引起的种种故障，并能采取必要的补救措施。应特别注意，在设备设计与维修时保证各接 触点既耐久文合适。例如，在设计空气隔离开关、熔断器支架处及线路分支处的接触时，应采用柔性 连接。 天气变化对间隙放电影响很大。只有天气干燥时，两个导电部件之间的小间隙才能提供绝缘，面这 种绝缘也可能被击穿。当天气潮湿时，间隙可能会被水接通而形成导电通道。因此·由间隙放电引起噪 声的这类现象通常是在好天气时出现，而在潮湿天气通常不会出现。因此·这种类型的噪声通常称为干 噪。

高压直流输电系统可通过两种完全不同的方式产生无线电噪声：第一，主换流阀的正常操作，换流 阀可能是汞弧式或晶闸管；第二，伴随在高压设备、母线和架空线路上的电晕放电现象。因此有必要 考虑： a 直流电晕的影响：

b）阅触发的影响。 相比高压交流输电系统，高压直流系统的无线电噪声问题并不严重。高压直流干扰的大部分信息 是从试验线路、电晕笼以及已有的系统中获得的。 目前高压直流输电系统最高运行电压为土1100kV，在不久的将来，可能会出现更高电压[59]。

高压直流线路产生无线电噪声的原因与交流线路类同，如线路导线、绝缘子和金具的电晕放电等， 但两种噪声的影响明显不同。 在5.1中讨论了交流电晕的物理特性，但是直流电晕的机理不同，因为： a）每根导线周围形成了稳定的电离层； b）在导线和地面以及导线自身之间的剩余空间建立了空间电荷。 电离起到了部分屏敲的作用，其改善了靠近导线的电场QC/T 1113-2019 汽车气压制动系统用快插接头技术要求及试验方法，井由于空间电荷，实际电场与理论静态场 明显不同。 对于交流线路，没有静止的空间电荷存在，导线周围的电离效应与直流相比，其方式不同。 电晕放电通常是由自由电子与稳态原子碰撞引起的。这些电子在通常条件下存在于空气中并且从 负极性导线向正极性导线移动。这导致了两种电晕形式之间明显的不同。负电晕放电发生的重复频率 高，但幅值中等；而正极性导线附近的电晕频次较低但幅值很高。 无线电噪声特性如水平、频率、频谱及高压直流线路的横向分布曲线等取决于： 一设计参数； 一线路电压、或导线表面电位梯度和极性： 一天气情况。 因为噪声特性不同，在相同强度下，直流线路噪声场主观影响要比交流线路的影响小。 设计参数 不同于交流线路，直流线路通常是单极的，靠天地或海洋/天地作回线，也可能是双极的，装有单根 导线或分裂导线。由于依靠阀关断来实现故障快速清除，因此其内部过电压明显低于交流系统的内部 过电压，所以直流线路的绝缘子长度和极间距相对较小。通常，绝缘子长度是由污移情况确定，而不是 由过电压确定的。 线路电压，或导线表面电位梯度和极性 对于直流线路，线路电压的选择不仅受到经济原因影响，还受换流站和阀的布置的影响。尽管直流 电压没有标准化，目前运行的直流线路通常在土200kV～士1100kV。然而，不久的将来电压等级将会 显著开高。任何高压线路的电压对无线电噪的产生影响最大。此影响取决于导线的表面作用电压 或电位梯度。对于交流线路，如果梯度取E（kV/cm）有效值，则相对应直流线路的梯度将为 /2E（kV/cm）。然而，直流线路产生的噪声水平比交流线路低。 不考虑电离和空间电荷的影响，可计算交流线路的理论梯度（见第5章），并且也可用该值来计算无 线电噪声。在多条试验线路上研究了该梯度对无线电噪声水平的影响，结果表明在20kV/cm～ 27kV/cm的范围梯度每增加1kV/cm.相应的无线电噪声水平大约增加1.6dB.超过27kV/cm时，噪 声水平增加率降低。 带有无电晕地线的双极直流线路的横向分布曲线，几乎关于正极性导线对称。此状况可解释为，如 前所述的不同电离机理，导致负极性导线产生的无线电噪声水平比正极性导线更低。具有相同梯度的 两根导线，其无线电噪声水平至少要差6dB。 因此认为负极性导线对双极线路的无线电噪声水平的贡献是可忽略的。对负极性线路，噪声水平 可能比正极性的相同线路低20dB。

导线电量导致的无线电噪声水平的计

E 一无线电噪声场强水平，单位为微伏每米分贝[dB(μV/m）]： 一导线或分裂导线半径，单位为厘米（cm）； 一分裂导线数； ? D· 一天线到最近导线的直接距离，单位为米（m）； △E一一不同天气条件下的修正，单位为分贝（dB)； △E，一一不同测量频率下的修正，单位为分贝（dB)（如下）。 gx值与交流线路计算方式相同。公式前面4项给出了在CISPR参考频率为0.5MHz和CISPR 20 以及公Ew均为0。 以上公式主要适用于双极线路。如果对导线电位梯度进行修正后，它也可用于正单极线路。对于 施加的极电压相同.则正单极线路的噪声会比双极线路噪声低3dB～6dB。对于双极输电线路.可按