海拔高度對(duì)±800kV特高壓直流線路電磁環(huán)境的影響

張曉輝

摘要：文章通過選取四個(gè)不同海拔高度±800kV特高壓直流線路為測定點(diǎn)，對(duì)其合成場強(qiáng)、無線電干擾與可聽噪聲進(jìn)行了測試，探討了海拔高度對(duì)±800kV特高壓直流線路電磁環(huán)境的影響，明確了海拔修正系數(shù)。

關(guān)鍵詞：±800kV；海拔高度；特高壓直流線路；電磁環(huán)境；海拔修正 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM721 文章編號(hào)：1009-2374（2016）13-0134-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.064

1 試驗(yàn)概況

為了充分了解海拔高度對(duì)±800kV特高壓直流線路電磁環(huán)境的影響，本試驗(yàn)通過實(shí)施測量，選取高原地區(qū)±800kV特高壓直流線路為對(duì)象，選取不同海拔高度對(duì)各定點(diǎn)合成場強(qiáng)、無線電干擾與可聽噪聲進(jìn)行測試，通過數(shù)據(jù)分析，探討海拔高度對(duì)±800kV特高壓直流線路電磁環(huán)境的影響，并對(duì)海拔修正系數(shù)進(jìn)行明確。

本試驗(yàn)共選取四個(gè)測點(diǎn)，分別為：

測點(diǎn)1：將測定設(shè)在海拔112m的草坪，線下地勢較為平坦，且草相對(duì)較低；這一測試點(diǎn)所選用的導(dǎo)線型號(hào)是6×LGJ-630/45，導(dǎo)線距離地面的實(shí)際高度為15.1m，相對(duì)距離為11.1m，分裂間距要控制在45m以內(nèi)。

測點(diǎn)2：將測定設(shè)在海拔1425m的高原地區(qū)，線下地勢平坦；該測試點(diǎn)也選擇型號(hào)為6×LGJ-630/45的導(dǎo)線進(jìn)行架設(shè)，要將導(dǎo)線與地面的高度控制在14.6m，兩線之間的相對(duì)間距為13.5m，分裂間距與測試點(diǎn)1相一致。

測點(diǎn)3：將測定設(shè)在海拔1800m的高原地區(qū)，線下地勢一般平坦；使用型號(hào)為4×ACSR-720/50的導(dǎo)線，將導(dǎo)線對(duì)地高度可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置為16.6或者是19.6m均可，相對(duì)間距為16.7m，而分裂間距要控制在50m以內(nèi)。

測點(diǎn)4：將測定設(shè)在海拔2000m的高原地區(qū)，居民區(qū)附近；此線路中的導(dǎo)線選擇4×ACSR-720/50的導(dǎo)線進(jìn)行架設(shè)，對(duì)地高度應(yīng)保證在15.6m，相對(duì)距離要控制在16.8m，分裂間距與測點(diǎn)3相同。

2 海拔高度對(duì)直流線路合成電場的影響

2.1 測量結(jié)果

對(duì)±800kV特高壓直流線路4個(gè)不同測點(diǎn)合成場強(qiáng)的橫向分布。為了能夠充分了解不同海拔高度其場強(qiáng)值的變化，本試驗(yàn)對(duì)各測量點(diǎn)地面場強(qiáng)最大值與橫向分布進(jìn)行了計(jì)算，見表1。

2.2 不同海拔對(duì)直流線路合成電場的影響

根據(jù)表1可知，風(fēng)速可對(duì)各測點(diǎn)地面合成場強(qiáng)最大值造成影響，風(fēng)速越大其計(jì)算出現(xiàn)的偏差也就越大，反之，風(fēng)速越小受到的影響也就越小，其計(jì)算偏差就越小。但這個(gè)計(jì)算差值與海拔高度并不存在直接關(guān)聯(lián)。此外，測點(diǎn)準(zhǔn)確位置、線下地形以及對(duì)地高度等均會(huì)對(duì)地面合成電場造成誤差。通過分析觀察后可知，直流線路的計(jì)算場強(qiáng)與合成電場實(shí)測強(qiáng)度基本一致，即表明當(dāng)線路電壓等級(jí)保持穩(wěn)定時(shí)，場強(qiáng)與對(duì)地距離、線路參數(shù)等有關(guān)，但與海拔高度無較大關(guān)系。

3 海拔高度對(duì)直流線路無線電干擾的影響

3.1 測量結(jié)果

在無線電干擾測量中，主要對(duì)各測點(diǎn)無線電干擾頻譜衰減特性與橫向衰減特性進(jìn)行測量。運(yùn)用CISPR所推薦的公式對(duì)實(shí)測位置線路參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，見表2：

根據(jù)表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，4號(hào)測點(diǎn)，在0.5MHz負(fù)極性側(cè)測量下，晴天受到的無線電干擾明顯比陰天大，而在1MHz負(fù)極性側(cè)測量下，晴天同樣比陰天大。若根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚敲?號(hào)測點(diǎn)，在0.5MHz負(fù)極性晴天時(shí)，無線電干擾為42.1dB，正極性側(cè)為43.7dB。但根據(jù)實(shí)際測量結(jié)果顯示，0.5MHz正極側(cè)干擾為40.7dB，通過對(duì)其修正后再次測量，晴天下干擾為43.7dB。由此可見，陰雨天與晴天的測量結(jié)果差值為3dB左右。

1號(hào)與2號(hào)測點(diǎn)在0.5MHz正負(fù)極性測點(diǎn)中，無線電所受到的干擾均非常大，分別為56.6dB與56.8dB，相較于計(jì)算值出現(xiàn)了7dB左右的差值，而在1MHz正負(fù)極性下測量，其差值更大，達(dá)到了12dB左右。這主要是因±800kV特高壓直流線路所采用的載波頻率通常控制在40～100kHz之間，必然會(huì)對(duì)0.5MHz無線電造成較大干擾。若根據(jù)1號(hào)與2號(hào)測量結(jié)果，將其差值控制在3dB范圍內(nèi)，那么1號(hào)與2號(hào)測點(diǎn)在0.5MHz正極性側(cè)下，其干擾分別為47.3dB與47.5dB。據(jù)分析可知，±800kV特高壓直流線路在低海拔處，其無線電干擾計(jì)算值與測量值均在2dB范圍內(nèi)，這表明運(yùn)用CISPR公式可用于對(duì)不同海拔位置直流輸電線路無線電干擾的預(yù)測。

3.2 不同海拔對(duì)無線電干擾的影響

輸電線路無線干擾中，橫向衰減特性與頻譜衰減特性是其最主要的兩大特征。不同測點(diǎn)位置無線電干擾橫向衰減特性與頻譜特性衰減特性，如圖1和圖2所示：

根據(jù)上述研究結(jié)果來看，在0.5MHz無線電下，其橫向衰減特性曲線在兩個(gè)海拔高度下呈現(xiàn)出較為一致的變化，即表示海拔高度并不會(huì)影響無線電干擾橫向衰減。根據(jù)圖1與圖2曲線顯示來看，兩個(gè)不同海拔高度其頻譜特性曲線所表現(xiàn)的趨勢基本一致，證實(shí)海拔不會(huì)影響無線電干擾頻譜特性的觀點(diǎn)。

通過對(duì)無線電干擾海拔高度進(jìn)行修正，根據(jù)相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)±800kV直流線路海拔從112m逐漸遞增到2500m時(shí)，其干擾也增加了5dB左右。故在海拔高度修正中，可采用下列公式表示：

關(guān)于海拔高度的修正，我國已經(jīng)進(jìn)行了大量的測量實(shí)驗(yàn)，并提出了將1000m作為海拔修正的基準(zhǔn)。但根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果來看，針對(duì)±800kV特高壓直流輸電線路，應(yīng)將有限測量數(shù)據(jù)作為大前提，再基于1000m來進(jìn)行海拔修正。

本試驗(yàn)以±800kV特高壓直流輸電線路為對(duì)象，根據(jù)上述測量結(jié)果，針對(duì)0.5MHz無線電干擾海拔修正表示為如下公式：

ΔE=

基于1000m，海拔每升高330m，0.5MHz無線電干擾就隨之增加2.01dB，即當(dāng)海拔增加1000m，那么其無線電干擾大約會(huì)增加6.1dB。

根據(jù)我國海拔修正建議與國際無線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）所推薦的海拔修正建議，同時(shí)結(jié)合本試驗(yàn)測定結(jié)果，建議將1000m作為±800kV特高壓直流輸電線路海拔修正量基準(zhǔn)，海拔每升高330m，0.5MHz無線電干擾就隨之增加1dB。

4 海拔高度對(duì)直流線路可聽噪聲的影響

4.1 測量結(jié)果

當(dāng)不同測點(diǎn)處在不同位置上時(shí)，相應(yīng)的噪聲也會(huì)變化，例如，測點(diǎn)1、2、3、4分別處在海拔11m、24m、112m、2500m時(shí)，A計(jì)權(quán)噪聲分別是43.8dB、44.0dB、39.8dB、37.1dB；而各測點(diǎn)背景噪聲就會(huì)有所降低，分別是43.3dB、44.0dB、39.7dB、36.8dB。

4.2 線路可聽噪聲的海拔修正

火花放電程度與電暈均會(huì)對(duì)直流線路可聽噪聲造成影響，無論海拔高度是多少，±800kV特高壓直流輸電線路的背景噪聲與可聽噪聲之間的差值均非常小，這表明，±800kV特高壓直流輸電線路可聽噪聲并不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成過大影響。

可聽噪聲海拔修正是一個(gè)復(fù)雜性較高且系統(tǒng)的工作，加之線路的可聽噪聲非常容易受到其他因素的影響，例如周圍牲畜聲、自然風(fēng)聲等，為此，要真正獲得非常準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過多年的積累。針對(duì)目前±800kV特高壓直流輸電線路可聽噪聲海拔修正，建議根據(jù)交流來確定，并周全考慮，海拔高的地區(qū)，其線路的長廊往往較長，加上±800kV特高壓直流輸電線路的電壓等級(jí)非常高。基于此，本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為可將1000m作為基準(zhǔn)，每增加1000m，其可聽噪聲會(huì)增加大約3dB左右。

5 結(jié)語

（1）當(dāng)線路電壓等級(jí)保持穩(wěn)定時(shí)，場強(qiáng)與對(duì)地距離、線路參數(shù)等有關(guān)，但與海拔高度無較大關(guān)系；（2）將1000m作為±800kV特高壓直流輸電線路海拔修正量基準(zhǔn)，海拔每升高330m，0.5MHz無線電干擾就隨之增加1dB；（3）將1000m作為基準(zhǔn)，每增加1000m，其可聽噪聲會(huì)增加大約3dB左右。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）