具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着经济社会发展，电力系统的建设日益增多，规模日益增大，分布越来越广，城市内的商用和工业电力电缆密集交错。这些彼此交错的电力电缆会因电磁感应在其周围形成复杂的电磁场，对处于其电磁场内电缆或电力设备形成噪声电压，这些噪声电压会引入到电缆和电力设备中形成电力噪声干扰，对供电系统及电源设备造成影响。

海底光缆的建设从海底、沙滩人井、海缆登陆站到站点的远程陆地电缆会有很长的一段陆地电缆将穿过城市内这些密集交错的电力电缆线路。这些商用和工业电力电缆所形成的电磁场对经过其中的电缆产生噪声电压，这些噪声电压会经线路反馈至供电设备（power feeding equipment，PFE）和供电系统中，对供电设备PFE和供电系统产生电力噪声干扰，继而引起PFE输出电压变化，PFE电压变化会导致系统传输性能的退化，甚至超出PFE的承载能力，从而降低整个供电系统的稳定性及降低PFE的使用寿命。

图1是目前一种用于减少用电设备和供电系统噪声干扰的方案示意图。如图1所示，该方案供电系统与用电设备之间配置了电磁噪声提取网络21、两个电磁噪声转换网络22、差模电磁噪声注入网络23和共模电磁噪声注入网络25。其中，电磁噪声提取网络21用于提取用电设备的电磁噪声，分别获得差模电磁噪声分量和共模电磁噪声分量，并且将差模电磁噪声分量送达给其中一个电磁噪声转换网络22，将共模电磁噪声分量送达给另一个电磁噪声转换网络22；两个电磁噪声转换网络22分别用于对差模电磁噪声分量和共模电磁噪声分量进行增益和闭环反馈处理，得到处理后的差模分量和处理后的公模分量；差模电磁噪声注入网络23用于将处理后的差模分量通过差模回路返回到用电设备中的差模噪声源；共模电磁噪声注入网络25用于将处理后的共模分量通过共模回路返回到用电设备中的共模噪声源。这样供电系统和用电设备实现了电磁噪声内部循环，使用电设备满足电磁干扰法规限值的要求，使得供电系统及周边环境不受用电设备产生的电磁噪声影响。

然而，图1示出的减少用电设备和供电系统噪声干扰的方案仅能够对用电设备内产生的电磁噪声进行抑制，不能对用电设备和供电系统周围环境引入的电磁噪声进行抑制，因此，当用电设备和供电系统周围存在其他由商用和工业电力电缆所形成的环境电磁噪声时，图1示出的方案难以起到良好的噪声抑制作用。另外，在图1示出的方案中，电磁噪声提取网络、电磁噪声转换网络、差模电磁噪声注入网络和共模电磁噪声注入网络等通常具有复杂的电路结构，导致可靠性低，不利于长期稳定地使用。

本申请实施例提供了一种电力噪声抑制装置，该装置可以应用于海缆供电系统中，能够有效抑制海缆供电系统中由陆缆线路的周围环境引入的电力噪声（即电磁噪声），例如电缆线路干扰或其他发射机引入的电力噪声，从而有效的提高整个海缆供电系统的稳定性及供电设备PFE的使用寿命。

图2是本申请实施例提供的海缆供电系统的结构示意图。下面结合图2，对本申请实施例提供的电力噪声抑制装置100在海缆供电系统中的部署位置进行示例性说明。如图2所示，该海缆供电系统包括：位于陆地的供电设备PFE，供电设备PFE通过高压电缆为各个用电设备供电；沿高压电缆从陆地端到海洋端方向依次设置的线缆终端盒（cabletermination cubicle，CTC）和中继器（repeater，RPT），其中，线缆终端盒（cabletermination cubicle，CTC）用于登陆海缆的接线，中继器（repeater，RPT）用于实现海底线缆的长距离传输。从供电设备PFE到线缆终端盒CTC之间的区段是海缆供电系统的陆地段，陆地段的高压电缆周围存在其他由商用和工业电力电缆所形成的电力噪声干扰，因此本申请实施例提供的电力噪声抑制装置100可以设置在供电设备PFE与线缆终端盒CTC之间。供电设备PFE、电力噪声抑制装置100、线缆终端盒CTC还通过接地电缆接地，接地电缆在海底一端为海洋地，供电设备PFE在陆地一端还通过站点地接地。

下面结合更多附图对本申请实施例提供的电力噪声抑制装置的具体方案进行详细说明。

图3是本申请实施例提供的电力噪声抑制装置的整体结构示意图。如图3所示，该电力噪声抑制装置100整体上包括柜体10，以及设置于柜体10内的电器件组件30。其中，该柜体10作为电器件组件30的保护结构，可以为箱式柜体结构，主要作用是保护其内部的电器件组件30的安全及电力噪声抑制装置100的整机设备在机房内的安装与接线。电器件组件30是由电感、电容、电阻等器件组成的降噪电路，主要用于降低陆地段高压电缆引入的噪声电压对供电电源PFE的影响，电器件组件30所包含的各个电器件采用堆叠连线的结构布置。

图4是本申请实施例提供的电力噪声抑制装置的柜体的分解示意图。

如图4所示，在一种实现方式中，柜体10为立方体的箱式柜体结构，包括：龙骨框架11、上顶板12、左侧门板13、右侧门板14、前活动门15、后活动门16、底部连接板17。其中，龙骨框架11为柜体10的支撑结构，可以采用钢板、矩形钢管、工字钢、槽钢、T型钢等常见的金属型材焊接而成，从而为整个柜体10以及柜体10内的电器件元件等负载提供足够的机械强度支撑，龙骨框架11的材料不局限于钢材，还可以是铝合金或者其他金属或者非金属材料等，本申请实施例对此不做限定。

上顶板12安装于龙骨框架11的顶部，左侧门板13安装于龙骨框架11的左侧，右侧门板14安装于龙骨框架11的右侧。上顶板12、左侧门板13、右侧门板14与龙骨框架11优选采用螺栓连接的方式安装，具体来说：上顶板12、左侧门板13、右侧门板14均设置有至少一个安装孔，龙骨框架11的顶部、左侧和右侧的还设置有与安装孔数量、位置和尺寸相对应的多个安装孔。柜体10组装时，将上顶板12、左侧门板13、右侧门板14的安装孔与龙骨框架11上相应的安装孔对准，旋入并拧紧螺栓，即可实现上顶板12、左侧门板13、右侧门板14的安装固定。

为了便于柜体10和电力噪声抑制装置的搬运吊装，柜体10的顶部还设置有多个吊环螺栓116。龙骨框架11的顶部还设置有多个用于安装吊环螺栓116的安装孔，这些安装孔优选安装在龙骨框架11的顶部的四个边角处。相应地，上顶板12还设置有多个与用于安装吊环螺栓116的安装孔的数量、位置和尺寸相对应的多个贯穿孔，这样，在上顶板12安装到龙骨框架11的顶部之后，吊环螺栓116可以通过贯穿孔穿过上顶板12，并旋入到用于安装吊环螺栓116的安装孔内，从而安装到龙骨框架11上。

另外，为了便于电缆进出柜体10，上顶板12还设置有至少一个进出线接口，进出线接口优选设置有防水接头19，防水接头19可对进出柜体10的电缆进行固定并防止柜体10外的异物、粉尘、水汽进入柜体10对电器件造成损伤。

前活动门15安装于龙骨框架11的前侧、后活动门16安装于龙骨框架11的后侧。前活动门15的一个侧边与龙骨框架11通过铰链销轴连接，这样，前活动门15可绕销轴旋转，实现开门和关门。后活动门16的一个侧边与龙骨框架11通过铰链销轴结构连接，这样，后活动门16也可绕销轴旋转，实现开门和关门。

前活动门15的开门侧（即铰链销轴连接的对侧）还可以设置有安全锁115，该安全锁115用于在前活动门15关门后对前活动门15进行锁紧固定。前活动门15优选设置有两个或者两个以上的安全锁115，以通过两个或者两个以上安全锁115的并联使用避免前活动门15意外开启，提高电力噪声抑制装置使用时的安全性。

后活动门16的开门侧（即铰链销轴连接的对侧）还可以设置有安全锁115，该安全锁115用于在后活动门16关门后对后活动门16进行锁紧固定。后活动门16优选设置有两个或者两个以上的安全锁115，以通过两个或者两个以上安全锁115的并联使用避免后活动门16意外开启，提高电力噪声抑制装置使用时的安全性。

龙骨框架11在靠近前活动门15的开门侧设置有断电保护开关110，断电保护开关110用于在检测到前活动门15开门时，将电力噪声抑制装置断电，从而保证技术人员打开前活动门15时，电力噪声抑制装置处于断电状态，保护技术人员的人身安全。为了固定断电保护开关110，龙骨框架11在前活动门15的开门侧设置有用于安装断电保护开关110的安装孔，这样，断电保护开关110可以通过螺栓固定安装在龙骨框架11上。

龙骨框架11在靠近后活动门16的开门侧也设置有断电保护开关110，断电保护开关110用于在检测到后活动门16开门时，将电力噪声抑制装置断电，从而保证技术人员打开后活动门16时，电力噪声抑制装置处于断电状态，保护技术人员的人身安全。为了固定断电保护开关110，龙骨框架11在后活动门16的开门侧设置有用于安装断电保护开关110的安装孔，这样，断电保护开关110可以通过螺栓固定安装在龙骨框架11上。

底部连接板17安装于龙骨框架11的底部，底部连接板17由于没有可拆卸需求，因此可以采用焊接的方式与龙骨框架11连接，这样，底部连接板17与龙骨框架11可以实现更可靠的连接，具备一定的承载电器件的能力。

本申请实施例中，龙骨框架11、上顶板12、左侧门板13、右侧门板14、前活动门15、后活动门16、底部连接板17表面可以进行防腐涂层热喷涂工艺处理，以起到长期防腐作用；升降地脚18采用耐腐蚀的不锈钢材料制作，在满足支撑整个装置重量及安装固定的同时做到长期有效防腐。

另外，为了便于电缆进出柜体10，底部连接板17还设置有至少一个进出线接口，进出线接口优选设置有防水接头19，防水接头19可对进出柜体10的电缆进行固定并防止柜体10外的异物、粉尘、水汽进入柜体10对电器件造成损伤。

为了实现电力噪声抑制装置的接地，龙骨框架11上设置有至少一个第一接地螺栓113和至少一个第二接地螺栓114，其中，第一接地螺栓113和第二接地螺栓114可以焊接在龙骨框架11上。第一接地螺栓113作为电力噪声抑制装置的总接地螺栓，用于与电力噪声抑制装置所在供电系统的总接地线连接，以满足电力噪声抑制装置的接地要求。另外，上顶板12、左侧门板13、右侧门板14、前活动门15、后活动门16还分别设置有至少一个第三接地螺栓112，第三接地螺栓112可以通过导线与龙骨框架11上的第二接地螺栓114连接，这样，上顶板12、左侧门板13、右侧门板14、前活动门15、后活动门16等部件均可以实现有效接地，避免电力噪声抑制装置在维护过程中由于静电未释放而对技术人员造成伤害。

为了固定柜体10内的电缆，龙骨框架11面向柜体10内侧还设置有多个电缆固定座111，电缆固定座111优选设置在靠近上顶板12和/或底部连接板17的进出线接口的位置。龙骨框架11还设置有用于安装电缆固定座111的安装孔，这样，电缆固定座111可以通过螺栓固定安装在龙骨框架11上。电缆固定座111优选采用导电金属材料制成，这样，电缆固定座111不仅能够对电缆进行固定，还可以将电缆的屏蔽层与通过柜体10接地。

本申请实施例提供的电力噪声抑制装置，其柜体10可以适应多种安装条件，具体来说，该柜体10既可以在水泥地面或者其他水平面上放置安装，其放置面可以是平整的，也可以是不平整的；另外，该柜体10还可以安装在施工场地或者机房内的防静电地板之上。下面结合更多附图对柜体10为适应不同安装条件所具有的结构进行详细说明。

图5是本申请实施例提供的电力噪声抑制装置的一个安装场景图。如图5所示，该电力噪声抑制装置100可以安装在水泥地面、站点平台、集装箱底板、岸滩平台等水平面200上。进一步结合图4和图5，为了实现电力噪声抑制装置100在水平面的稳定安装，柜体10的龙骨框架11底部还设置有四个升降地脚18，这四个升降地脚18分别设置在龙骨框架11底部的四个边角处。升降地脚18由螺杆181和脚杯182组成（参见图4），相应地，龙骨框架11底部设置有用于螺杆181旋入的安装孔，该安装孔为沿柜体10高度方向设置的螺纹通孔，螺杆181旋入安装孔后，通过调节螺杆181的在龙骨框架11底部的伸出长度，可以实现升降地脚18的升降。脚杯182设置在螺杆181的底部，与水平面接触，用于对柜体10起到支撑作用，并且增大升降地脚18与水平面的接触面积。脚杯182上还可以设置有用于膨胀螺栓或者普通螺栓穿过的安装孔，这样，升降地脚18可以通过膨胀螺栓或普通螺栓等紧固件可以与水泥水平面其他水平面连接，进而实现电力噪声抑制装置100的安装固定。另外，当水平面凹凸不平时，通过调节螺杆181的伸出长度，还可以使每个升降地脚18均能与水平面接触以形成支撑，避免升降地脚18悬空，保证电力噪声抑制装置100安装稳定。升降地脚18可以使用耐腐蚀的不锈钢材料制作，在满足支撑整个装置重量及安装固定的同时做到长期有效防腐。

图6是本申请实施例提供的电力噪声抑制装置的另一个安装场景图。如图6所示，该电力噪声抑制装置100可以安装在防静电地板300上。结合图4，为了实现电力噪声抑制装置100在防静电地板300的稳定安装，柜体10的龙骨框架11底部不需要安装升降地脚18，底部连接板17设置有用于与防静电地板300连接的安装孔，柜体10可以通过该安装孔与防静电地板300的防静电调整支架310实现螺栓连接，从而将电力噪声抑制装置100固定在防静电地板300上。防静电调整支架310为高度可上下升降调整的结构，通过调整高度可以使防静电调整支架310的上安装面适应防静电地板300的高度。

本申请实施例提供的电力噪声抑制装置由于在上顶板12和底部连接板17均设置有进出线接口和防水接头19，因此本申请实施例提供的电力噪声抑制装置可以根据现场施工接线需求的不同实现多种接线方式，例如：上端进线上端出线、上端进线下端出线、下端进线下端出线、下端进线上端出线等。下面结合更多附图对电力噪声抑制装置的接线方式进行示例性说明。

图7是本申请实施例示出的安装在水平面上的电力噪声抑制装置的接线方式示意图。

如图7中的a方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的上端进线、上端出线。

如图7中的b方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的上端进线、下端出线。

如图7中的c方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的下端进线、上端出线。

如图7中的d方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的下端进线、下端出线。

图8是本申请实施例示出的安装在防静电地板上的电力噪声抑制装置的接线方式示意图。

如图8中的a方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的上端进线、上端出线。

如图8中的b方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的上端进线、下端出线。其中，在出线端，高压电缆和接地电缆可以在防静电地板的下方走线，从而将出线端的走线隐藏。

如图8中的c方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的下端进线、上端出线。其中，在进线端，高压电缆和接地电缆可以在防静电地板的下方走线，从而将进线端的走线隐藏。

如图8中的d方式所示，高压电缆和接地电缆均可以从柜体10的下端进线、下端出线。其中，在进线端和出线端，高压电缆和接地电缆均可以在防静电地板的下方走线，从而将进线端和出线端的走线隐藏。

图9是本申请实施例提供的电力噪声抑制装置的电器件组件的结构示意图。

如图9所示，在一种实现方式中，电器件组件30具体可以包括：共模电感31、多个电容器件32、多个电阻器件33、以及安装板34。其中，共模电感31为耐高压的大感量共模电感31，用于滤除高压供电系统当中的共模噪声；电容器件32为外接式滤波电容，用于给海洋地OG路径上的交流噪声一个回流路径，使得该噪声与高压HV路径上的噪声形成共模；电阻器件33为外接式功率型电阻器，在电路中起到限流的作用，从而保护PFE的安全；安装板34采用易导热的金属材料加工制作，其结构上设有安装孔，这样，电容器件32、电阻器件33等可以通过螺栓固定在安装板34上，安装板34还可以对电容器件32、电阻器件33起到散热作用。

图10是本申请实施例提供的电器件组件的电路结构示意图。

如图10所示，在一种实现方式中，电感L可以设置在PFE的HV路径（对应图2中的高压电缆）上和OG路径（对应图2中的接地电缆）上，以滤除系统当中的共模噪声，HV路径远端通过中继器RPT实现长距离供电。OG路径与站点地SG之间具有一回流路径，该回流路径上设置有多个电阻器件和电容器件。

示例性的，该回流路径上包括由六个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6组成的限流组件，以及由两个电容C1、C2和两个电阻R7、R8组成的滤波组件，限流组件与滤波组件串联设置。其中，限流组件中的六个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6的一端彼此相连，其中三个电阻R1、R2、R3的另一端与OG路径连接，另外三个电阻R4、R5、R6的另一端与滤波组件的一端连接，这样，限流组件可以在回流路径中起到限流作用，保护电路；滤波组件中的两个电容C1、C2串联设置，通过其滤波作用使得OG路径上的噪声与HV路径上的噪声形成共模，每个电容器件32还并联有一个电阻R7或R8，以在回流路径中起到限流作用，保护电路。

图11是本申请实施例提供的共模电感31的硬件结构示意图。

如图11所示，在一种实现方式中，共模电感31可以包括：共模扼流圈41、安装梁42、支撑梁43、横拉杆44、竖拉杆45、横梁46、纵梁47、转接板48、绝缘安装座49、接线螺杆410、防护板安装座411和防护板412。其中，安装梁42、支撑梁43、横拉杆44、竖拉杆45、横梁46、纵梁47组成了该共模电感31的架体结构。

共模扼流圈41采用绕组浇筑工艺制作，具有高绝缘耐压和滤除共模噪声的作用；安装梁42位于共模电感31的底部，采用耐腐蚀金属材料制作，共模电感31可以包括两个安装梁42，两个安装梁42并列设置在底部连接板17上，共模电感31的其他器件均固定和安装在安装梁42上方，因此安装梁42用于承受各个器件以及将共模电感31整体安装在柜体10的底部连接板17上。安装梁42与底部连接板17设置有相配合的用于螺栓穿过的安装孔，这样，安装梁42可以采用螺栓连接的方式进行固定在底部连接板17上。

支撑梁43、横拉杆44、竖拉杆45、横梁46、纵梁47采用金属材料加工制作。共模电感31可以包括两个支撑梁43，两个支撑梁43横跨两个安装梁42并且并列设置在安装梁42上，支撑梁43与安装梁42设置有相配合的用于螺栓穿过的安装孔，支撑梁43与安装梁42之间通过螺栓连接。支撑梁43在水平方向还设置有用于横拉杆44穿过的连接孔，横拉杆44上设置有螺纹，横拉杆44穿过两个支撑梁43的水平连接孔，并在两端通过螺母使两个支撑梁43形成水平方向上的位置固定。支撑梁43在竖直方向还设置有用于横拉杆44穿过的连接孔，竖拉杆45上设置有螺纹，竖拉杆45的底端穿过支撑梁43的竖直连接孔，并通过螺母固定在支撑梁43上。横梁46在竖直方向设置有连接孔，横梁46通过其连接孔从竖拉杆45的顶端穿入，并通过螺母固定在竖拉杆45的顶端，支撑梁43与竖拉杆45之间的距离可以通过调节螺母和竖拉杆45的位置实现可调。与两个支撑梁43相对应地，横梁46的数量也为两个，每一组支撑梁43与横梁46之间可以通过三个竖拉杆45连接。共模电感31可以包括两个纵梁47，两个纵梁47横跨两个横梁46并且并列设置在横梁46上，纵梁47与横梁46设置有相配合的用于螺栓穿过的安装孔，纵梁47与横梁46之间通过螺栓连接，另外，纵梁47与横梁46也可以通过横拉杆44实现进一步的水平连接。

两个共模扼流圈41设置在支撑梁43、横拉杆44、竖拉杆45、横梁46、纵梁47所形成的空间内，通过调节横拉杆44、竖拉杆45上的螺母可以调节支撑梁43、横拉杆44、横梁46、纵梁47的相对位置，从而实现对两个共模扼流圈41的压紧固定。

每个横梁46的外侧还设置有至少一个防护板安装座411，共模电感31可以包括两个防护板412，两个防护板412可以通过防护板安装座411安装在两个横梁46的外侧。其中，防护板安装座411采用绝缘材料加工制作，一端通过螺栓固定在横梁46上，另一端用于固定防护板412；防护板412采用耐高压的绝缘材料制作，通过螺栓与防护板安装座411进行连接固定，用于对共模电感31形成的高压区进行高压隔离和保护。

转接板48采用金属材料制作，一端通过螺栓固定在横梁46上，另一端用来安装绝缘安装座49；绝缘安装座49采用耐高压的绝缘材料制作，结构为柱状结构，其两端各设有安装孔，绝缘安装座49的一端通过螺栓固定在转接板48上，另一端用于安装接线螺杆410；接线螺杆410采用金属材料制作，结构为柱状的螺纹杆，接线螺杆410的一端与绝缘安装座49上的螺纹进行固定，另一端为预留端并配备螺母，现场使用时通过旋紧螺母可将电缆接线端固定于接线螺杆410；

进一步结合图10和图11所示，横梁46还设置有与安装板34进行连接的安装孔，这样，通过螺栓可以将安装板34连接固定在横梁46上。

本申请实施例提供的电力噪声抑制装置，能够有效抑制高压电力电缆线路（例如50Hz/60Hz的高压电力电缆线路）所产生的电力噪声，特别是能够有效抑制海缆供电系统中由陆缆线路的周围环境引入的电力噪声，将电力噪声降低至PFE可承受范围以下，从而有效的提高整个海缆供电系统的稳定性及供电设备PFE的使用寿命。另外，本申请实施例提供的电力噪声抑制装置为具有独立柜体的外置独立设备，使用方式灵活，布局简单，可以单一使用也可以多个级联使用。另外，本申请实施例提供的电力噪声抑制装置还可以满足如室内机房、岸滩登陆站点、施工船、站点集装箱等多种施工场地的安装需求，适应性强，使用范围广。另外，本申请实施例提供的电力噪声抑制装置还可以实现多种现场接线方式，以满足不同施工场地的不同布线需求。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。