输变电设施周围的电场水平可以降低吗?

输电线路周围的工频电场强度可通过优化线路设计以及采用屏蔽措施等来降低。对同塔多回路线路可通过相序布置优化来降低。通过对各种线路情况的计算分析比较,相应的降低工频电场的方法及降低程度如下:

1. 相序排列优化

对于同塔多回路输电线路,可采用相序优化来达到降低地面电场强度,同塔双回线路一般可降低25%~35%,同塔4回路线路,一般可降低25%~45%。地面电场强度降低的程度与塔型有关。通常,相与相之间的间距越小,效果越好。

对于采用单回路塔型、平行走向的多回路线路,这种方法只起次要作用,只能达到5%到10%的降低效果。通常,不同回路的相同的相之间的几何距离应选择尽可能远,以达到降低电场强度的明显效果。

2. 采用下层架设较低电压等级的混合线路

地面电场强度能够通过在其下方架设较低电压等级线路来实现屏蔽。如一双回路400kV线路下面同塔架设—双回路110kV。其结果电场强度最大值得到显著降低,从大约10kV/m降到3kV/m。应注意,降低电场的效果随着铁塔高度的变化会有相应变化。这种不同电压等级混合线路在多回路实际应用上有着非常显著的降低电场的效果。

3. 减少分裂数

在超高压输电线路设计中通常采用多分裂导线(如500kV线路常采用四分裂导线)来增加导线的等效直径,以减少电晕放电,但导线等效面积增加将会增加地面的电场强度。相同的导通截面,从四分裂导线改为双分裂导线,结果电场强度降低约20%。从双分裂导线改变到单根导线,结果降低电场强度约30%。因此,在电晕放电允许条件下,可考虑减少导线的分裂数。

4. 导线间距变化

对单回塔型,导线间距越小,地面电场强度越小。对同塔多回线路,电场强度的大小与相序排列有关。对同塔多回线路,逆相序排列的输电线路,导线相与相之间的距离越小,电场强度越小。同相序排列的输电线路与之相反。因此导线相与相间距越小,相序排列的优化作用越明显。

5. 屏蔽

极低频电场的屏蔽很容易,一般的钢筋混凝土结构房屋就能达到非常好的屏蔽效果,屋内的电场强度几乎与背景场强差不多。

在输电线路下方架设接地线,也能起到屏蔽的作用,一般能起到15%~20%的效果。

信息来源:《输变电设施的电场、磁场及其环境影响》 中国电力出版社

 

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