何清懷(四川電力設計咨詢有限責任公司,四川成都610064)
架空輸電線路設計中落實電磁影響防治措施的分析
何清懷(四川電力設計咨詢有限責任公司,四川成都610064)
通過分析架空輸電線路方案在設計文件與環評文件之間的差異,提出了架空線路在設計中落實環評文件電磁環境影響防治措施時需要注意的事項,確保線路設計方案滿足環評要求,建成后產生的電磁環境影響滿足相關限值規定。
架空輸電線路;設計;電磁影響防治措施;分析
輸電線路自開展環評工作以來,其環評報告編制及審批日漸成熟,建設單位不僅把完成環評報告、取得環保批復作為項目建設的前期重要管理程序,而且隨著工程建設管理的不斷深入,特別是項目驗收調查或監測不再由建設單位提交而改由環保部門委托相關專業機構進行[1],建設單位更加重視落實項目環評報告及批復的相關要求。電磁環境影響是架空線路產生的主要環境影響之一,其影響因素主要有電壓等級、輸電容量、擬選塔型、導線排列方式、導線對地高度、線間距和導線結構等[2],但輸變電工程環境影響報告編制通常在方案研究階段進行,線路路徑及架設高度在此階段難于詳細確定,在最終實施中往往存在線路路徑、導線對地高度等與環評時不一致的情況,導致線路附近的民房是否拆遷、導線對地最低架設高度等成為焦點,為了更好地落實電磁環境影響防治措施,現就架空線路在設計中需要考慮環境影響報告與線路附近居民有關的幾個問題進行分析,以便建設單位及設計單位在架空線路設計中落實電磁環境影響防治措施。
架空線路導線對地高度與居民區和非居民區有關。按設計規程[3],居民區和非居民區的定義見表1,不同電壓等級線路在居民區和非居民區導線對地高度見表2。

表1 居民區和非居民區的界定

表2 導線對地最低高度(m)
設計規程對居民區的界定主要與區域內居民密集程度有關,環評文件主要從考慮架空線路產生的電磁環境影響角度重點關注居民處的環境影響程度。二者界定的居民區和非居民區相關情況詳見表1。
從表1分析可知,對于沒有居民分布的區域,設計規程與環評文件的界定是相同的,均為非居民區,但就零星分布的居民區域而言,設計規程一般界定為非居民區,環評文件則界定為居民區,設計規程所指的居民區范圍遠小于環評文件,非居民區大于環評文件(詳見表3)。

表3 環評文件和設計規程對同一區域的判定關系
以圖1為例,圖示區域設計規程界定為非居民區,設計文件對線路導線對地高度按設計規程規定的非居民區要求考慮,環評文件則界定為居民區,線路導線對地高度按設計規程規定的居民區最低高度要求進行環境影響預測分析,可見,環評文件和設計文件因居民區和非居民區界定不一致,導致線路導線對地高度要求有差異,環評文件的要求更嚴。

圖1 居民區(非居民區)與評價范圍之間的關系
架空線路設計方案中的拆遷距離主要考慮以下兩方面:①執行設計規程規定的“邊導線與建筑物之間的凈距”;②滿足線路在民房處離地1.5m電場強度不得超過4kV/m的要求(與線路架設導線對地高度有關)。環評文件是在設計方案拆遷基礎上居民處電場強度按公眾曝露限值不得超過4000V/m[4]考慮,一般通過控制線路導線對地高度能滿足該要求;非居民區按線路產生的電場強度在耕地、園地、牧草地、畜禽飼養地、養殖水面、道路等場所不超過10kV/m[4]進行控制,通常情況下,不會出線超標現象,即便存在超標將采取提高導線對地高度,也不涉及環保拆遷情況,因此輸電線路拆遷距離主要是工程拆遷距離,拆遷距離一般小于線路走廊 (見圖2),如220kV線路走廊為邊導線外15m、工程拆遷距離為邊導線外2.5m等。

圖2 拆遷距離與線路走廊之間的關系
線路設計方案導線對地高度按電力設計規程要求進行考慮,其拆遷距離需要核實線路與建筑物之間的凈距、線路在建筑物處產生的電場強度,要求線路路徑位置明確,在線路前期設計階段難于實現。環評文件編制一般在線路前期設計階段進行,線路路徑及其與建筑物間的距離均不夠準確,但按照前述劃分居民區、工程拆遷基礎上,控制線路產生的電場強度不超過4000V/m,確定線路導線對地高度,能確保在居民處產生的電磁環境影響達到相關限值要求,因此環評文件提出的線路導線對地高度是控制線路產生電磁環境影響的基本措施,線路設計及實施時需要嚴格進行落實。
電磁影響防護控制區是根據線路產生的電磁環境影響在線路邊導線附近劃定一定的控制區。設計文件和設計規程均無該要求,環評文件主要是針對現狀無居民分布的區域,當線路導線對地高度一定時,線路產生的工頻電場強度存在超過4000V/m的區域,為了預防在區域內建設居民等建筑物,將線路產生工頻電場強度超過4000V/m的區域設置為電磁防護控制區,但線路在地面1.5m處電場強度隨導線高度增加而降低[5],當導線距離地面足夠高時,即使導線下方有建筑,仍能滿足電磁環境控制限值要求,因此,是否設置電磁影響防護控制區與線路導線對地高度密切相關,通過提高導線高度,可以不設置電磁影響防護控制區,在線路設計中需要考慮這一問題,否則,應按環評文件要求提出的在無居民分布區域設置電磁防護控制區。
環評文件對于無居民分布區域,線路導線對地高度按設計規程規定的最低高度要求進行考慮,當線路為110kV電壓等級、導線對地高度為6.0m時,地面1.5m處電場強度不會超過4000V/m,不需設置電磁影響防護控制區,但當線路為220kV電壓等級、導線對地高度為6.5m時,線路預測結果在邊導線外0.8m左右產生的電場強度超過4000V/m,則需將線路邊導線外0.8m以內的區域設置為電磁防護控制區,電磁影響防護控制區與線路之間的關系見圖3。若將導線對地高度提升至7.0m時產生的電場強度不超過4000V/m時,故不需再設置電磁影響防護控制區。

圖3 防護控制區與線路之間的關系
(1)設計規程的居民區包含于環評文件界定的居民區,設計規程的非居民區包含有環評文件界定的居民區和非居民區,因此在落實環評報告要求時,線路設計方案需針對線路附近居民分布情況進行,落實環評文件對有居民分布和無居民分布的要求。建議設計文件和環評文件均避開居民區和非居民區之概念,將線路區域按有居民分布和無居民分布兩種情況進行考慮。
(2)架空線路通過有居民分布區域時,設計方案是針對居民分布位置確定是否提高導線對地高度,環評文件是按照線路產生的電場強度最大值進行控制。兩者所確定的導線對地高度有差異,前者需要明確線路路徑與居民現狀的位置關系,在前期設計階段難于核實,后者雖然會導致線路導線對地高度有所偏高,但要求明確,易于確保滿足環保要求,需要在設計方案中進行落實。
(3)架空線路通過無居民分布區時導線對地高度除按設計規程規定的非居民區要求外還需按照環評文件要求落實線路附近規劃或新建居民等敏感建筑物的限制條件。
(4)架空線路涉及的民房拆遷是位于有居民分布的區域,屬于工程拆遷,不屬于環保拆遷。環評文件中提出的電磁影響防護控制區是指無居民分布區域,是對區域發展規劃提出的控制要求,不是民房拆遷范圍。
綜上分析,架空線路導線對地高度在無居民分布區除滿足設計規程的非居民區要求外還需根據環評文件要求提高導線對地高度或設置防護控制區,在有居民分布區除需要滿足設計規程規定的居民區要求外還須執行環評文件提出的抬升導線對地高度等電磁環境影響防治措施。
[1]環辦環評[2016]16號.關于環境保護部委托編制竣工環境保護驗收調查報告和驗收監測報告有關事項的通知.
[2]《環境影響評價技術導則輸變電工程》(HJ 24-2014)[S].
[3]《110~750kV架空輸電線路設計規范》(GB50545-2010)[S].
[4]《電磁環境控制限值》(GB 8702-2014)[S].
[5]呂中賓,等.河南典型輸電線路電場分布[J].河南電力,2007,4:24~27.
TM755
A
2095-2066(2016)31-0042-02
2016-10-20
何清懷(1966-),男,高級工程師,本科,主要從事電力工程環境影響評價及環保設計工作。