隨著我國電氣化運輸系統、電力工業的跨越式發展及近年來長輸油氣管道的大規模建設，在局部區域形成了的“公共走廊”內的管道，受到臨近管道、高壓輸電系統、電氣化運輸系統的雜散電流的干擾影響，日益引起相關研究學者以及工程操作人員的關注。
從雜散電流的性質，可以將其分為直流雜散電流和交流雜散電流，其中，交流雜散電流可由交流電氣化運輸系統，以及高壓輸電系統產生。然而根據作者親身的現場測試經驗，在正常情況下，由高壓輸電系統產生的干擾較??；而就現有的文獻調研也可發現，對于電氣化運輸系統產生的干擾的研究也相對較多。然而，需要注意的是，由于高壓輸電線運行管理過程中，在發生雷擊、短路等故障情況下，非常高的瞬時電壓可能穿越土壤，并形成電弧熔蝕管道防腐層、擊穿絕緣墊而導致絕緣法蘭失效等；嚴重時故障電流可能危及管道生產操作人員的人身安全，甚至可能燒熔管壁發生爆炸起火等安全事故。因此，對于高壓輸電線對埋地管道的交流雜散電流干擾問題也是需要引起重視的。
1、干擾的調查和測試
從高壓輸電系統的干擾情況看來，如圖1-1,欲要對受高壓輸電系統干擾的埋地管道進行具有針對性的保護，需要從整個干擾體系的三部分（干擾源、被干擾體，及其埋地管道所處環境）入手，獲悉整個體系的雜散電流信息。
1.1高壓輸電系統信息
高壓輸電系統作為雜散電流干擾源，對其信息的掌握，是獲悉干擾強度的重要內容。
傳統意義上認為，如果管道與鄰近干擾源之間的距離大于1000m,一般可不作進一步的調查測試；而當高壓輸電系統與埋地管道的距離小于1000m時，需要進行一下幾個方面的調研。
（1）導線相序圖（A、B、C三相布置）；
（2）導、地線、OPGW光纜機械參數、對地距離（桿塔的具體外形參數和弧垂）、相對位置關系（A、B、C三相相間距、導地線距離）；
（3）桿塔塔圖；
（4）變電站接地電阻；
（5）變電站的位置；
（6）線路故障類型；
（7）電壓、電流正常運行時的大?。紤]電壓升）。
（8）最大單相短路故障電流和持續時間；
（9）最大相間短路故障電流和持續時間；
（10）本工程及附近其他桿塔接地電阻值等。1.2埋地管道臨近土壤環境信息
土壤環境作為高壓輸電系統與埋地管道之間的主要媒介，其對交流雜散電流分布情況影響較大，其中以土壤電阻率的作用最為明顯，因此，借助于測試儀器（工程實際中以四電極電阻測試儀為主）對工程現場中，土壤電阻率的分布情況進行調研也是十分重要的。
1.3埋地管道信息
埋地管道作為雜散電流的直接受體，相關參數也直接影響著交流雜散電流的作用強度，其中主要包括以下幾個方面：
（1）埋地管道與高壓輸電系統的相對位置關系（工程實際中，埋地管道的路由主要通過RD-4000/6000,或者PCM及其相關升級設備測試來實現）；
（2）管道絕緣層電阻及鋼管的電阻；
（3）接地系統的類型，及與管道的距離等。
1.4管道雜散電流干擾程度直接測試
對于1.1-1.3中測試手段，可以獲悉雜散電流干擾體系中的若干相關參數，其在間接反映雜散電流對埋地管道干擾程度的同時，也可以代入相關模擬計算軟件來獲悉雜散電流對埋地管道的干擾強度，例如，利用CDEGS軟件可計算不同管徑、管道壁厚、導線高度、運行電流、土壤電阻率、線路與管道并行長度、并行間距以及管道與高壓線交叉角度等因素下的，管道感應電勢、防腐層電勢和管道的電流等雜散電流干擾信息。
同時，也可以借助于交流管地電位測試，以及管中電流測試（工程實際中大都借助RD-SCM來實現），來更為直接的了解干擾情況，然而由于現場檢測工作的繁雜，該方式很難滿足距離較長的管道的干擾程度信息的獲悉；因此，基于間接信息的調研，通過分段處理，借助于相關軟件對干擾信息進行求解，并結合相關規范，對分析結果進行干擾評估。
2、交流雜散電流干擾的防護措施
綜合1中分析，對于由于高壓輸電系統引起的交流雜散電流，其保護應該結合土壤環境，從高壓輸電系統和埋地管道兩方面著手。從高點輸電線路一側來看，盡可能減小雜散電流的大小，而從埋地管道一側來看，盡量減少其受干擾電流的影響。
2.1控制雜散電流干擾源
控制雜散電流是從根本上解決雜散電流腐蝕干擾問題最有效的辦法。對電氣化鐵路系統，可以采取減小機車取流電流、合理設置變電所、回流走行軌降阻、采用絕緣套等方式來減少雜散電流的產生。而對于對稱輸電高壓線可減少中心點接地數目，限制短路電流或經電阻、電抗接地，增加屏蔽和導線換位等；220kV高壓線，為減少幾何不對稱形成的干擾電壓，經驗建議采用貓形鐵塔。
2.2調整雜散電流被干擾體
2.2.1管道安裝絕緣法蘭
絕緣法蘭對于減緩雜散電流影響的原理，在于其電絕緣性能。其能有效地截斷雜散電流在管道中的流通。
絕緣法蘭分為比壓密封型和自緊密封型兩種，如圖2-1所示即為比壓密封型。2.2.2電屏蔽法
電屏蔽法的原理，即為通過在管道沿線設置屏蔽電極，繼而實現對雜散電流的屏蔽減緩。就工程實際看來，電屏蔽對雜散電流的干擾防護具有一定的作用，但是效果并不是很明顯；究其原因，除了屏蔽電極無法徹底杜絕雜散電流干擾外，其參數設計與布置，也是其作用效果無法得以很好體現的重要原因。因此，選擇合適的數學模型，對整個雜散電流干擾體系進行電場模擬，繼而實現對屏蔽電極的合理優化，是個方法的重要發展方向。
2.2.3排流方法
排流方法用絕緣電纜將被保護管道與排流設備連接，再與雜散電流源負極（回歸線）相連，從而將雜散電流引回雜散電流源的方法，該方法是一種積極有效的防護方法。對于高壓輸電線對埋地管道的交流干擾，不能使用雜散電流源作為回流點，因此可采用接地式排流，即采用人工接地地床代替雜散電流源負極。接地式排流方法主要包括直接排流法、隔直排流法、負電位排流法，分別如圖2-2、2-3、2-4.針對于高壓輸電線交流干擾影響，三種排流法比較如表2.1.2.2.4管道雜散電流智能排流裝置
綜合以上中所述現有針對于高壓輸電線產生交流干擾影響的防護措施，不難發現，排流方法雖然相對積極有效，但是，涉及理論復雜，排流點的選擇以及排流量的確定等問題都是需要在操作使用前得以解決，因此，在采用適宜的排流雙系統，是使得排流效果達到最佳的關鍵。
通過2.2.3有關排流方法的介紹，對于有陰極保護的油氣管道，采用鉗位排流法，即不會破壞管道陰極保護的保護電壓，還可以使部分干擾電壓作陰極保護電壓使用。自行研究設計的管道雜散電流智能排流裝置的排流工作電路采用鉗位排流的原理進行設計，并對排流電路進行控制，從而實現對管道雜散電流的智能化控制。以模擬高壓輸電系統產生交流干擾的管道為試驗管道，通過室內試驗發現，接入排流裝置后，各個排流點處管道電位有不同程度的降低，并且管道各處電壓有趨于相等的趨勢。
然而，就現有的研究看來，管道雜散電流智能排流裝置實際應用效果難以確定，因此，如何基于現有的研究軟件，綜合考慮雜散電流分布，以及排流裝置參數等多種因素的前提下，建立合理的數學模型進行交流管地電位分布的求解，對于智能排流裝置的參數設置，以及位置優化，具有十分重要的意義。
除了以上四種雜散電流防護措施，接地墊（梯度控制墊）以及分布式陽極也有工程應用實際案例，但是由于該兩種方法由于其在原理上的缺陷，會對未施加陰極保護的結構物或者接地系統的電阻有著較大的負面影響，因此，其工程實際應用在一定程度上受到限制。
3、總結
本文以高壓輸電系統產生交流雜散電流干擾為研究對象，從干擾情況、檢測內容、防護措施等幾個方面進行了分析，并得到以下結論：
（1）正常情況下，高壓輸電系統產生交流雜散電流干擾輕度較低，但是由于故障情況等產生的瞬時影響較大，因此，對于該種干擾，需要引起足夠重視，弄主要從現場信息調研與防護措施設計方面入手；
（2）高壓輸電系統與埋地管道干擾體系中，測試與防護都應從高壓輸電系統、土壤環境（主要為電阻率）、埋地管道三者入手；
（3）間接體現干擾強度的調研數據，可以作為輸入參數，借助模擬計算軟件求解得到干擾強度；
（4）干擾防護措施的有效性，很大程度取決于各設計參數的優化，而借助現有軟件的模擬計算，是很重要的一條途徑。
【參考文獻】
[1]SY0007-1999鋼制管道機儲罐腐蝕控制工程設計規范[S].
[2]孔琦。管道雜散電流智能排流裝置的研究與設計[D].山東：中國石油大學（華東），2009.
從雜散電流的性質，可以將其分為直流雜散電流和交流雜散電流，其中，交流雜散電流可由交流電氣化運輸系統，以及高壓輸電系統產生。然而根據作者親身的現場測試經驗，在正常情況下，由高壓輸電系統產生的干擾較??；而就現有的文獻調研也可發現，對于電氣化運輸系統產生的干擾的研究也相對較多。然而，需要注意的是，由于高壓輸電線運行管理過程中，在發生雷擊、短路等故障情況下，非常高的瞬時電壓可能穿越土壤，并形成電弧熔蝕管道防腐層、擊穿絕緣墊而導致絕緣法蘭失效等；嚴重時故障電流可能危及管道生產操作人員的人身安全，甚至可能燒熔管壁發生爆炸起火等安全事故。因此，對于高壓輸電線對埋地管道的交流雜散電流干擾問題也是需要引起重視的。
1、干擾的調查和測試
從高壓輸電系統的干擾情況看來，如圖1-1,欲要對受高壓輸電系統干擾的埋地管道進行具有針對性的保護，需要從整個干擾體系的三部分（干擾源、被干擾體，及其埋地管道所處環境）入手，獲悉整個體系的雜散電流信息。
1.1高壓輸電系統信息
高壓輸電系統作為雜散電流干擾源，對其信息的掌握，是獲悉干擾強度的重要內容。
傳統意義上認為，如果管道與鄰近干擾源之間的距離大于1000m,一般可不作進一步的調查測試；而當高壓輸電系統與埋地管道的距離小于1000m時，需要進行一下幾個方面的調研。
（1）導線相序圖（A、B、C三相布置）；
（2）導、地線、OPGW光纜機械參數、對地距離（桿塔的具體外形參數和弧垂）、相對位置關系（A、B、C三相相間距、導地線距離）；
（3）桿塔塔圖；
（4）變電站接地電阻；
（5）變電站的位置；
（6）線路故障類型；
（7）電壓、電流正常運行時的大?。紤]電壓升）。
（8）最大單相短路故障電流和持續時間；
（9）最大相間短路故障電流和持續時間；
（10）本工程及附近其他桿塔接地電阻值等。1.2埋地管道臨近土壤環境信息
土壤環境作為高壓輸電系統與埋地管道之間的主要媒介，其對交流雜散電流分布情況影響較大，其中以土壤電阻率的作用最為明顯，因此，借助于測試儀器（工程實際中以四電極電阻測試儀為主）對工程現場中，土壤電阻率的分布情況進行調研也是十分重要的。
1.3埋地管道信息
埋地管道作為雜散電流的直接受體，相關參數也直接影響著交流雜散電流的作用強度，其中主要包括以下幾個方面：
（1）埋地管道與高壓輸電系統的相對位置關系（工程實際中，埋地管道的路由主要通過RD-4000/6000,或者PCM及其相關升級設備測試來實現）；
（2）管道絕緣層電阻及鋼管的電阻；
（3）接地系統的類型，及與管道的距離等。
1.4管道雜散電流干擾程度直接測試
對于1.1-1.3中測試手段，可以獲悉雜散電流干擾體系中的若干相關參數，其在間接反映雜散電流對埋地管道干擾程度的同時，也可以代入相關模擬計算軟件來獲悉雜散電流對埋地管道的干擾強度，例如，利用CDEGS軟件可計算不同管徑、管道壁厚、導線高度、運行電流、土壤電阻率、線路與管道并行長度、并行間距以及管道與高壓線交叉角度等因素下的，管道感應電勢、防腐層電勢和管道的電流等雜散電流干擾信息。
同時，也可以借助于交流管地電位測試，以及管中電流測試（工程實際中大都借助RD-SCM來實現），來更為直接的了解干擾情況，然而由于現場檢測工作的繁雜，該方式很難滿足距離較長的管道的干擾程度信息的獲悉；因此，基于間接信息的調研，通過分段處理，借助于相關軟件對干擾信息進行求解，并結合相關規范，對分析結果進行干擾評估。
2、交流雜散電流干擾的防護措施
綜合1中分析，對于由于高壓輸電系統引起的交流雜散電流，其保護應該結合土壤環境，從高壓輸電系統和埋地管道兩方面著手。從高點輸電線路一側來看，盡可能減小雜散電流的大小，而從埋地管道一側來看，盡量減少其受干擾電流的影響。
2.1控制雜散電流干擾源
控制雜散電流是從根本上解決雜散電流腐蝕干擾問題最有效的辦法。對電氣化鐵路系統，可以采取減小機車取流電流、合理設置變電所、回流走行軌降阻、采用絕緣套等方式來減少雜散電流的產生。而對于對稱輸電高壓線可減少中心點接地數目，限制短路電流或經電阻、電抗接地，增加屏蔽和導線換位等；220kV高壓線，為減少幾何不對稱形成的干擾電壓，經驗建議采用貓形鐵塔。
2.2調整雜散電流被干擾體
2.2.1管道安裝絕緣法蘭
絕緣法蘭對于減緩雜散電流影響的原理，在于其電絕緣性能。其能有效地截斷雜散電流在管道中的流通。
絕緣法蘭分為比壓密封型和自緊密封型兩種，如圖2-1所示即為比壓密封型。2.2.2電屏蔽法
電屏蔽法的原理，即為通過在管道沿線設置屏蔽電極，繼而實現對雜散電流的屏蔽減緩。就工程實際看來，電屏蔽對雜散電流的干擾防護具有一定的作用，但是效果并不是很明顯；究其原因，除了屏蔽電極無法徹底杜絕雜散電流干擾外，其參數設計與布置，也是其作用效果無法得以很好體現的重要原因。因此，選擇合適的數學模型，對整個雜散電流干擾體系進行電場模擬，繼而實現對屏蔽電極的合理優化，是個方法的重要發展方向。
2.2.3排流方法
排流方法用絕緣電纜將被保護管道與排流設備連接，再與雜散電流源負極（回歸線）相連，從而將雜散電流引回雜散電流源的方法，該方法是一種積極有效的防護方法。對于高壓輸電線對埋地管道的交流干擾，不能使用雜散電流源作為回流點，因此可采用接地式排流，即采用人工接地地床代替雜散電流源負極。接地式排流方法主要包括直接排流法、隔直排流法、負電位排流法，分別如圖2-2、2-3、2-4.針對于高壓輸電線交流干擾影響，三種排流法比較如表2.1.2.2.4管道雜散電流智能排流裝置
綜合以上中所述現有針對于高壓輸電線產生交流干擾影響的防護措施，不難發現，排流方法雖然相對積極有效，但是，涉及理論復雜，排流點的選擇以及排流量的確定等問題都是需要在操作使用前得以解決，因此，在采用適宜的排流雙系統，是使得排流效果達到最佳的關鍵。
通過2.2.3有關排流方法的介紹，對于有陰極保護的油氣管道，采用鉗位排流法，即不會破壞管道陰極保護的保護電壓，還可以使部分干擾電壓作陰極保護電壓使用。自行研究設計的管道雜散電流智能排流裝置的排流工作電路采用鉗位排流的原理進行設計，并對排流電路進行控制，從而實現對管道雜散電流的智能化控制。以模擬高壓輸電系統產生交流干擾的管道為試驗管道，通過室內試驗發現，接入排流裝置后，各個排流點處管道電位有不同程度的降低，并且管道各處電壓有趨于相等的趨勢。
然而，就現有的研究看來，管道雜散電流智能排流裝置實際應用效果難以確定，因此，如何基于現有的研究軟件，綜合考慮雜散電流分布，以及排流裝置參數等多種因素的前提下，建立合理的數學模型進行交流管地電位分布的求解，對于智能排流裝置的參數設置，以及位置優化，具有十分重要的意義。
除了以上四種雜散電流防護措施，接地墊（梯度控制墊）以及分布式陽極也有工程應用實際案例，但是由于該兩種方法由于其在原理上的缺陷，會對未施加陰極保護的結構物或者接地系統的電阻有著較大的負面影響，因此，其工程實際應用在一定程度上受到限制。
3、總結
本文以高壓輸電系統產生交流雜散電流干擾為研究對象，從干擾情況、檢測內容、防護措施等幾個方面進行了分析，并得到以下結論：
（1）正常情況下，高壓輸電系統產生交流雜散電流干擾輕度較低，但是由于故障情況等產生的瞬時影響較大，因此，對于該種干擾，需要引起足夠重視，弄主要從現場信息調研與防護措施設計方面入手；
（2）高壓輸電系統與埋地管道干擾體系中，測試與防護都應從高壓輸電系統、土壤環境（主要為電阻率）、埋地管道三者入手；
（3）間接體現干擾強度的調研數據，可以作為輸入參數，借助模擬計算軟件求解得到干擾強度；
（4）干擾防護措施的有效性，很大程度取決于各設計參數的優化，而借助現有軟件的模擬計算，是很重要的一條途徑。
【參考文獻】
[1]SY0007-1999鋼制管道機儲罐腐蝕控制工程設計規范[S].
[2]孔琦。管道雜散電流智能排流裝置的研究與設計[D].山東：中國石油大學（華東），2009.
