當管道與強電力線路（主要是交流高壓輸電線路和交流電氣化鐵路）并行或者交叉時，會受到交流干擾。按照交流干擾的產生方式可將交流干擾分為3類：電容耦合、電阻耦合、電感耦合。

下面對這三種干擾進行詳細介紹：

01電容耦合

任何兩個由介電材料分開的導電體都可以等效為電容器，如圖1所示。

圖1 電容器

對于電容器，當向兩導電體上施加直流（DC）電壓時，電荷在電容器的導電體平板上聚集。隨著時間的延長電荷不斷聚集，電流不斷減小并最終達到零。由于這一過程發生的時間非常短，因此電容器相對于直流可視為開路；而當向兩導電體上施加交流（AC）電壓時，交流的第一個半周期，電荷在導電平板聚集。交流的第二個半周期，兩導電體發生極性逆轉，電流反方向流動，這時導電體平板放電并開始以相反的極性充電。在每個周期中重復：充電→放電→反方向充電→反方向放電的過程。因此，可認為交流電流可連續地流過電容器。隨著交流頻率的增加，電容器對電流的阻抗降低，即高頻時電容器相對于交流可視為短路。

電力線路與油氣管道之間由于電場作用，通過分布電容耦合使得管道產生電位稱為電容耦合。

圖2 管道建設期間的電容耦合

如圖2所示，當管道與架空高壓輸電線或電氣化鐵路相互靠近，并且管道安置在與土壤絕緣較好的物體上時（例如：管道準備焊接時放置在木枕或塑料支架上），滿足構成電容器的基本元素，即兩個導電體以及將其隔開的介電材料。在這種情況下，輸電線可視為一個導電體，而管道充當另一個導電體，它們被空氣（介電材料）隔開，形成一個電容器；相似的，第二個電容器在管道和大地（大地可視為導電體）之間形成。此時，在管道與電力線之間以及管道與地表之間組成分壓電容回路，從而在管道上耦合出交流電壓。

電容耦合主要發生在管道的施工期間，一旦管道埋地，管道就可通過涂層中的微孔接地，消除電容耦合。

02電阻耦合

故障電流或土壤中的雜散電流引起的電接觸、飛弧或局部電壓錐，使得管道產生對地電壓稱為電阻耦合。

圖3 塔基線路發生故障時的電阻耦合

如圖3所示，當電流線路發生故障時，大量的交流電流通過鐵塔流入土壤，在其周圍形成一個很強的電場。此時，如果管道在鐵塔附近，土壤中的交流電流就會通過管道涂層進入管道，并在遠方涂層較差的地方流出管道，從而造成管道的腐蝕。如果電流過大，它可能產生電弧擊毀管道防腐絕緣層和陰極保護設備，甚至會直接燒穿金屬管道。

此外，在管道的施工期間，施工設備可能與高壓導線距離過近引起飛弧，有時施工設備可能直接與導電電線接觸。這種情況下，設備本身及周圍物體上會產生接觸電壓。所以，施工人員在進行維修工作時需要格外小心，確保與架空電力線保持足夠的安全距離。為了避免高壓輸電線故障時從高壓鐵塔向管道放電，應當保證管道與鐵塔的角支撐腿或者與鐵塔接地之間的距離大于2m。如果管道與交流電氣化鐵路的鐵軌發生交叉，管道與拉線的上邊緣之間的距離要大于1.5m。如果管道與高壓電纜發生交叉，電纜與管道的間距要大于0.2m。

03電感耦合

通過電磁感應的方式管道可以產生交流電壓和交流電流，這種情況類似于感應式探管儀在管道上誘發聲音信號，或者變壓器的初級線圈可誘發電流通過次級線圈。

首先考慮電流在簡單導體中流動的情況（圖4）。

圖4 電流在導線中產生的電磁場

電流流動在導體周圍產生電磁場，由磁力線表示（磁通量為F）。磁場的強度正比于電流大小，反比于與導體的距離。使用常規的右手法則，如果一個人將其右手沿導線放置——拇指指向電流的方向——則其余手指將指向磁場的方向。

當導體和磁場之間發生相對運動時，電磁感應就會發生。這種相對運動可以是導體通過固定磁場的物理移動，也可以是磁場通過固定導體的移動。第一種情況的最明顯的例子是發電機，其中旋轉電線線圈通過一個固定磁場而產生電流。另外一個例子是：海水（導體）的潮汐通過地球磁場可以產生地磁大地電流。第二種情況中，當磁場源和導體均固定不動時，為了在導體中誘發電流則磁場本身必須移動。這可以通過使用AC電流產生一個隨時間變化的磁場來實現。當該可變磁場在導體中擴張或收縮時，便出現了磁場的相對移動。這種情況最好的例子是變壓器（圖5）。

圖5 多匝鐵芯變壓器中的電磁感應

AC電流I1流經變壓器的初級線圈，圍繞線圈的每一匝產生了磁場，這些磁場連接到一起形成了一個大磁場。圍繞線圈形成的磁場一般會流失到線圈附近的外圍，但是，通過引入一個鐵質或其他磁性材質的變壓器芯，便可以將磁場主要限制在變壓器芯內。次級線圈也纏繞在鐵芯上。另外，初級線圈產生的磁場在次級線圈的每一匝周圍擴張或收縮，便在次級線圈中誘發了次級電流I2。為了使變壓器高能效工作，線圈和芯的設計應可以使盡可能多的能量從初級線圈轉移到次級線圈。變壓器可以這樣簡單地構成：將一導體放置在圍繞另一導體的隨時間而變的磁場內（圖6），但是這種變壓器效率極低。注意，圖中感應的電流與初級電流流向不同。根據楞次定律的表述，感應電流朝某個方向流動，產生次級磁場，該磁場傾向于對抗初級磁場的任何變化。由于施加的是交流電流，因此箭頭只顯示了特定瞬時的電流方向，其目的主要是顯示次級電流與初級電流是不同相的。

圖6 單匝空氣芯變壓器內的電磁感應

圖6所示的單匝空氣芯變壓器的例子代表了管道與輸電線平行時發生的電磁耦合（圖7）。前面提到靜電感應產生的電壓正比于輸電線電壓，而這里電磁感應產生的電壓和電流均正比于輸電線電流。隨著管道和輸電線平行部分長度的增加，這二者之間的電磁耦合也會增加，就像增加變壓器初級和次級線圈的匝數可以提高其變壓效率一樣。

圖7 管道和其上方高壓交流輸電線間的電磁耦合

管道中感應產生的AC電流在電流排放至大地的部位產生管地電壓。這些電磁感應電壓和電流取決于輸電線電流而非輸電線電壓。感應電壓既可以影響管道的完整性還可以影響操作人員和大眾的安全。

按照交流干擾的時間可將交流干擾分為以下三類。

①瞬間干擾

電力系統發生故障或遭受雷擊時會產生高達幾千伏的電壓，但是由于系統切斷時間快，電流故障的持續時間一般小于0.5s，所以稱為瞬間干擾。瞬間干擾主要危害是由于電壓過高，會對人身安全構成嚴重威脅。同時極高的電壓會導致管道防腐層被擊穿，當管道與電力系統接地極距離較近時還會產生電弧通道，燒穿管道引起事故。

②間歇干擾

當管道處在交流電氣化鐵路附近時，列車經過時電力系統會有較大的負載電流，而且電流隨列車的位置、列車重量及列車運行狀態（如啟動、上坡等）的變化而變化，電流變化幅度可從幾伏到幾千伏。其特點是作用時間間歇變化，并伴有尖峰電壓。

③持續干擾

高壓輸電線正常運行時，穩定的負載電流也會使管道產生感應電壓，由于正常運行時負載電流較低使得感應電壓相比瞬間干擾要低。一般的持續干擾電壓為幾伏到幾百伏。但是，由于持續電壓是長期的影響，在其作用下，會使管道產生交流腐蝕，導致防腐層剝離，使管道金屬發生氫破壞。對于采用犧牲陽極保護的管道，過高的交流電壓會導致陽極性能下降，甚至出現極性反轉，加速管道腐蝕。對于外加電流保護管道，交流干擾會影響參比電極的測量，導致恒電位儀輸出電流增加，甚至損壞陰極保護設備。