当管道与强电力线路（主要是交流高压输电线路和交流电气化铁路）并行或者交叉时，会受到交流干扰。按照交流干扰的产生方式可将交流干扰分为3类：电容耦合、电阻耦合、电感耦合。

下面对这三种干扰进行详细介绍：

01电容耦合

任何两个由介电材料分开的导电体都可以等效为电容器，如图1所示。

图1 电容器

对于电容器，当向两导电体上施加直流（DC）电压时，电荷在电容器的导电体平板上聚集。随着时间的延长电荷不断聚集，电流不断减小并最终达到零。由于这一过程发生的时间非常短，因此电容器相对于直流可视为开路；而当向两导电体上施加交流（AC）电压时，交流的第一个半周期，电荷在导电平板聚集。交流的第二个半周期，两导电体发生极性逆转，电流反方向流动，这时导电体平板放电并开始以相反的极性充电。在每个周期中重复：充电→放电→反方向充电→反方向放电的过程。因此，可认为交流电流可连续地流过电容器。随着交流频率的增加，电容器对电流的阻抗降低，即高频时电容器相对于交流可视为短路。

电力线路与油气管道之间由于电场作用，通过分布电容耦合使得管道产生电位称为电容耦合。

图2 管道建设期间的电容耦合

如图2所示，当管道与架空高压输电线或电气化铁路相互靠近，并且管道安置在与土壤绝缘较好的物体上时（例如：管道准备焊接时放置在木枕或塑料支架上），满足构成电容器的基本元素，即两个导电体以及将其隔开的介电材料。在这种情况下，输电线可视为一个导电体，而管道充当另一个导电体，它们被空气（介电材料）隔开，形成一个电容器；相似的，第二个电容器在管道和大地（大地可视为导电体）之间形成。此时，在管道与电力线之间以及管道与地表之间组成分压电容回路，从而在管道上耦合出交流电压。

电容耦合主要发生在管道的施工期间，一旦管道埋地，管道就可通过涂层中的微孔接地，消除电容耦合。

02电阻耦合

故障电流或土壤中的杂散电流引起的电接触、飞弧或局部电压锥，使得管道产生对地电压称为电阻耦合。

图3 塔基线路发生故障时的电阻耦合

如图3所示，当电流线路发生故障时，大量的交流电流通过铁塔流入土壤，在其周围形成一个很强的电场。此时，如果管道在铁塔附近，土壤中的交流电流就会通过管道涂层进入管道，并在远方涂层较差的地方流出管道，从而造成管道的腐蚀。如果电流过大，它可能产生电弧击毁管道防腐绝缘层和阴极保护设备，甚至会直接烧穿金属管道。

此外，在管道的施工期间，施工设备可能与高压导线距离过近引起飞弧，有时施工设备可能直接与导电电线接触。这种情况下，设备本身及周围物体上会产生接触电压。所以，施工人员在进行维修工作时需要格外小心，确保与架空电力线保持足够的安全距离。为了避免高压输电线故障时从高压铁塔向管道放电，应当保证管道与铁塔的角支撑腿或者与铁塔接地之间的距离大于2m。如果管道与交流电气化铁路的铁轨发生交叉，管道与拉线的上边缘之间的距离要大于1.5m。如果管道与高压电缆发生交叉，电缆与管道的间距要大于0.2m。

03电感耦合

通过电磁感应的方式管道可以产生交流电压和交流电流，这种情况类似于感应式探管仪在管道上诱发声音信号，或者变压器的初级线圈可诱发电流通过次级线圈。

首先考虑电流在简单导体中流动的情况（图4）。

图4 电流在导线中产生的电磁场

电流流动在导体周围产生电磁场，由磁力线表示（磁通量为F）。磁场的强度正比于电流大小，反比于与导体的距离。使用常规的右手法则，如果一个人将其右手沿导线放置——拇指指向电流的方向——则其余手指将指向磁场的方向。

当导体和磁场之间发生相对运动时，电磁感应就会发生。这种相对运动可以是导体通过固定磁场的物理移动，也可以是磁场通过固定导体的移动。第一种情况的最明显的例子是发电机，其中旋转电线线圈通过一个固定磁场而产生电流。另外一个例子是：海水（导体）的潮汐通过地球磁场可以产生地磁大地电流。第二种情况中，当磁场源和导体均固定不动时，为了在导体中诱发电流则磁场本身必须移动。这可以通过使用AC电流产生一个随时间变化的磁场来实现。当该可变磁场在导体中扩张或收缩时，便出现了磁场的相对移动。这种情况最好的例子是变压器（图5）。

图5 多匝铁芯变压器中的电磁感应

AC电流I1流经变压器的初级线圈，围绕线圈的每一匝产生了磁场，这些磁场连接到一起形成了一个大磁场。围绕线圈形成的磁场一般会流失到线圈附近的外围，但是，通过引入一个铁质或其他磁性材质的变压器芯，便可以将磁场主要限制在变压器芯内。次级线圈也缠绕在铁芯上。另外，初级线圈产生的磁场在次级线圈的每一匝周围扩张或收缩，便在次级线圈中诱发了次级电流I2。为了使变压器高能效工作，线圈和芯的设计应可以使尽可能多的能量从初级线圈转移到次级线圈。变压器可以这样简单地构成：将一导体放置在围绕另一导体的随时间而变的磁场内（图6），但是这种变压器效率极低。注意，图中感应的电流与初级电流流向不同。根据楞次定律的表述，感应电流朝某个方向流动，产生次级磁场，该磁场倾向于对抗初级磁场的任何变化。由于施加的是交流电流，因此箭头只显示了特定瞬时的电流方向，其目的主要是显示次级电流与初级电流是不同相的。

图6 单匝空气芯变压器内的电磁感应

图6所示的单匝空气芯变压器的例子代表了管道与输电线平行时发生的电磁耦合（图7）。前面提到静电感应产生的电压正比于输电线电压，而这里电磁感应产生的电压和电流均正比于输电线电流。随着管道和输电线平行部分长度的增加，这二者之间的电磁耦合也会增加，就像增加变压器初级和次级线圈的匝数可以提高其变压效率一样。

图7 管道和其上方高压交流输电线间的电磁耦合

管道中感应产生的AC电流在电流排放至大地的部位产生管地电压。这些电磁感应电压和电流取决于输电线电流而非输电线电压。感应电压既可以影响管道的完整性还可以影响操作人员和大众的安全。

按照交流干扰的时间可将交流干扰分为以下三类。

①瞬间干扰

电力系统发生故障或遭受雷击时会产生高达几千伏的电压，但是由于系统切断时间快，电流故障的持续时间一般小于0.5s，所以称为瞬间干扰。瞬间干扰主要危害是由于电压过高，会对人身安全构成严重威胁。同时极高的电压会导致管道防腐层被击穿，当管道与电力系统接地极距离较近时还会产生电弧通道，烧穿管道引起事故。

②间歇干扰

当管道处在交流电气化铁路附近时，列车经过时电力系统会有较大的负载电流，而且电流随列车的位置、列车重量及列车运行状态（如启动、上坡等）的变化而变化，电流变化幅度可从几伏到几千伏。其特点是作用时间间歇变化，并伴有尖峰电压。

③持续干扰

高压输电线正常运行时，稳定的负载电流也会使管道产生感应电压，由于正常运行时负载电流较低使得感应电压相比瞬间干扰要低。一般的持续干扰电压为几伏到几百伏。但是，由于持续电压是长期的影响，在其作用下，会使管道产生交流腐蚀，导致防腐层剥离，使管道金属发生氢破坏。对于采用牺牲阳极保护的管道，过高的交流电压会导致阳极性能下降，甚至出现极性反转，加速管道腐蚀。对于外加电流保护管道，交流干扰会影响参比电极的测量，导致恒电位仪输出电流增加，甚至损坏阴极保护设备。