高压输电线路附近的工频电场有多大

2022-03-10 社会 135阅读
按现行国内、外的线路设计标准,从10kV高压配电线路至500kV超高压输电线路,周边电场强度随电压等级的提高而增大。这主要是因为较低电压等级输电线路的设计高度,在更大程度上受人类活动空间对线路安全距离的限制(跨越树木、道路、房屋及弱电线路时还需保持额外的安全距离),致使设计所取的相对架设高度较高。这导致从10~500kV,随电压等级提高,周边电场强度呈递增现象。而对500kV及以上电压等级(包括750~1000kV特高压输电),线路设计高度主要取决于电磁环境控制要求。
(1)离地面不同高度处的电场强度:
某500kV输电线路(各相导线间水平距离为2×14m,导线对地架设高度为12m,三相单回路、导线水平架设,导线为四分裂正方形排列)。比较离地不同高度h各点场强变化可知,场强的垂直分量随离地高度的增加变化很小,可认为在此范围内垂直分量分布是均匀的。场强的水平分量在地表面处为零,随h的增加而逐渐增大,但在h<2m内其数值变化不大。所以,地面高度2m范围内的工频合成电场场强,在数值上和垂直分量差别不大,为简化起见,一般在环境中取h=1.5m(在电力行业中,取h=1m)的垂直分量作为输电线路工频电场的评价量。由电场分布曲线可知,在上述线路参数及三相导线水平架设条件下,距线路中心约27m处(即边相导线地面投影外约13m)即可满足居民区电场强度不超过4kV/m的要求。
(2)500kV单回输电线路下方的地面工频电场强度:
某500kV单回路、导线水平排列,导线采用4×LGJ400/50、线间距离为2×11.6m、在不同的导线对地高度情况下,地面上1.5m处工频电场最大值发生在距线路中心13m处(边线外约1.5m)。当导线对地高度14m时,在距线路中心23.5m处(即边导线地面投影外12m左右)即可降至居民区电场强度4kV/m限值要求。需指出,上述导线对地高度是在非居民区情况下的计算结果,实际上当线路邻近居民区时,导线对地高度都会增高。在导线水平布置方式下,导线高度增加到18m时,在距边导线地面投影外8m左右,即可降至居民区电场强度4kV/m限值要求。
某500kV单回路、导线成三角排列,采用4×LGJ―400/50导线、线间距离为2×7.5m、在不同的导线对地高度情况下,地面上1.5m处工频电场最大值发生在距线路中心13m处(边导线外约1.5m)。当导线对地高度14m时,在距线路中心18m处(即边导线地面投影外11.5m左右)即可降至居民区电场强度4kV/m限值要求。当导线高度增加到18m时,在距边导线地面投影外4m左右,即可降至居民区电场强度4kV/m限值要求。
(3)500kV同塔双回线路下方的工频电场强度:
某500kV同塔双回路导线成垂直逆相序排列,采用4×LGJ―400/50导线、相导线间水平距离为2×(8.55/10.3/7.5m)、导线对地高为14m时,地面上1.5m处工频电场强度最大值约为5.9kV/m,发生在距线路中心9.5m处,在距线路中心17m处(最外边导线地面投影外6.7m处)可降为4kV/m。
(4)500kV紧凑型线路:
500kV输电线路目前已有采用紧凑型架设方式,该方式各相导线间距较常规线路大大缩小。某500kV紧凑型线路(相导线水平间距为7.2m)导线为倒三角形布置,导线最低高度为14m时线下工频电场最大值为5.43kV/m,位于线路中心,在距线路中心6.2m处(即边线投影外2.4m)可降为4kV/m。与水平架设方式的常规线路相比,均有显著减小。
上述工频电场的横向分布均为理论计算结果。计算表明,各种类型的500kV输电线路地面最大设计场强均满足设计规程要求。而多年来的环境评价实际测量结果表明,实测值还低于上述理论计算值。这与实际工程及不同地形条件下,实际建成的线路导线对地高度往往高于设计高度;实际运行负荷与环境温度通常低于设计条件,致使导线弧垂比设计值小;以及沿线路全长平均对地高度总是高于弧垂最低点高度等因素有关。
(5)220kV线路下方的工频电场强度:
某220kV同塔双回输电线路采用2×LXGJ-400/50双分裂导线,铁塔为四层横担伞型布置,下导线离地高度为10.68m。
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