輸電線路電磁環境問題與實踐研究

司馬學凱

（廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

輸電線路電磁環境問題與實踐研究

司馬學凱

（廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

隨著經濟的發展，市民提高了自己的生活環境要求，環境意識也逐漸增強，輸電線路的電磁環境問題被提上日程。輸電線路的電磁環境情況，可解決電磁環境所帶來的糾紛問題。文章分析了電磁環境的評價指標，以100-500kV輸電線路為例，計算不同情況下電磁環境主要參數的變化，研究電磁環境可能出現的問題，并提出改進措施。

輸電線路；電磁環境；實踐

1 電磁環境指標

1.1 工頻磁場評價指標

就工頻磁場而言，目前多個國家都采用ICNIRP提出的ICNIRP導則，并得到不斷推廣，磁感應強度評價指標目前推薦的是0.1mT的工頻限值。

1.2 工頻電場

由于國情不同，每個國家的輸電線路電磁環境指標不一，但其中較為相似的地方有：公共區域的電場強度低于5kV/m；輸電線路下方的電場強度在10-15kV/m范圍內，越過通過處的電場通常在1-10kV/ m值域內。國內環境指標表明500kV以下等級的輸電線電路是以4kV/m來作為工頻電場指標。

1.3 無線電干擾

輸電線路及其金具發生電暈時，可在導線中注入電流脈沖，電流脈沖由注入點逐漸向導線兩端流動，在周圍形成磁場，也就是無線電干擾場。磁場會受到天氣、導線的相間距、子導線半徑、懸掛高度和分裂數等的影響，

1.4 可聽噪聲指標

可聽噪的產生一般有兩種情況：一是在天氣較差時，因風、雨等的作用產生碎裂聲似得噪聲；二是120Hz和120Hz的倍數頻率會產生嗡嗡的聲音。天氣較好時，電暈可聽噪聲不明顯，下雨天時電暈放電強度明顯增大，可聽噪聲增大。

2 主要參數計算模型

2.1 工頻電磁場計算

工頻電磁場運用矩量法和HIFREO模塊來分析，首先就線性結構而言，電位滿足積分方程：

應用輸電線路懸鏈線方程（4）得出

把線路的最大弧垂fm作為輸入參數，把式（5）帶入式（6）得出式（7）：

式（7）中，當線路最大弧垂fm、架空線懸點間高差h、線路的檔距l、檔距一端的桿塔高度H1確定，可得出該檔距中的線路幾何形態。

2.2 無線電的計算模型

計算架空送電線產生的0.15-30MHz頻段無線電，其計算方法：通過式（7）計算0.5MHz時無線電干擾場強：

根據式（8）可計算出架空電線的三相導線，每相在某點產生無線電干擾場強，一相無線電干擾場強比其余兩相大，無線電干擾場強的值就是所計算的場強［2］。

3 計算電磁環境

3.1 500kV電磁環境

分析單雙回路來研究500kV的電磁環境。在桿塔布置下，分析1.5m處的噪聲、電磁場和無線電干擾情況。相關參數設置為：計算線路電流為800Α、子導線半徑為13.8mm，相電壓值288.683kV，豎線線路視為直線，檔距300m。單回路導線離地面高度分別為15m、16m、17m、18m、19m、20m；雙回路導線離地面高度分別為15m、18m。

3.1.1 計算單回路電磁環境

以500kV單回路酒杯塔為例，按照條件、圖中參數及計算模型得出酒杯塔單回路距離地面1.5m處產生的電磁場和無線電干擾分布情況。邊相投影20m處，地面與導線高度在15-20m的范圍里，無線電干擾值小于限值。電場距離中心處的40m處，電場強度穩定，衰減緩慢。導線經過不同高度的變化，1.5m處的磁場都在逐步減小［3］。輸電線路在高度設計中不用考慮磁場影響。

3.1.2 計算雙回路電磁環境

據條件，雙回路電磁環境導線與地面高度取值是15m和18m。雙回路在同、逆相序列前提下，導線地面高度是15m和18m，1.5m處的電場分布情況。噪聲、無線電干擾、工頻磁場的值都小于限值。在生活區可控制導線與地高度，滿足電場測評［4］。導線與地面高度1.5m時，滿足環評要求。

3.2 輸電線路畸變電場

就500kV單雙回路而言，電場在邊相外約7m處的房頂較大，房屋屏蔽效果使得房屋側面電場小于電場正常值［5］。采取對應保護措施，可減少電磁環境對人的影響。

4 電磁環境優化方式4.1 降低工頻電磁場的方式

電流在導線中產生工頻磁場，可利用相序、線高、多回共架方式、屏蔽措施來降低工頻磁場。磁屏蔽需要用專業性材料，如弱磁材料、強磁材料。常見的強磁材料有亞鐵磁材料，弱磁材料有抗磁和順磁性材料。降低工頻電場可通過提高導線與地高度、優化相序排列、同桿架設不同等級的電壓線路和屏蔽措施，包括房屋屏蔽、植被屏蔽、增加局部屏蔽線與設計緊湊型的桿塔等，改變線路的敷設高度，弱化對應地面的電場強度。低壓等級線路會在一定程度上屏蔽高壓等級線路。

4.2 減輕電暈噪聲、無線電干擾的方式

電暈可產生可聽噪聲、無線電干擾，還會損耗電能，干擾電視、導航設備、電臺等。首先，可通過非對稱分裂導線的方式減輕電暈噪聲。其次，細導線、帶尖凸物導線可產生空間電荷，避免形成正極性流柱，也可達到同樣效果。

5 結束語

本文在明確電磁環境指標的情況下，分析了電磁環境產生噪音、無線電干擾等問題，計算了不同情況下對電磁環境的影響，并采取適當的方式以減少電磁環境對人、通訊設備的干擾。

［1］胡白雪.超高壓及特高壓輸電線路的電磁環境研究［D］.導師∶周浩.浙江大學，2006.

［2］蔣戰朋.高壓輸電線路電磁環境研究［D］.導師∶文遠芳.華中科技大學，2012.

［3］黃道春，阮江軍，文武，李昊星，趙全江，鄭偉.特高壓交流輸電線路電磁環境研究［J］.電網技術，2007（01）∶6-11.

［4］張偉.高壓、超高壓交流輸電線路電磁環境的研究［J］.水利電力機械，2007（01）∶47-50+63.

［5］吳啟維.特高壓直流輸電線路電磁環境影響研究［D］.導師∶張建華，馬志堅.華北電力大學（北京），2009.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.185

司馬學凱（1989-），男，湖北咸寧人，本科，助理工程師，主要從事輸電線路運行維護及研究工作。