高压架空输电线路的工频电场和工频磁场水平如何?

高压架空输电线路的工频电场强度大小主要取决于线路电压等级、导线对地高度、导线的排列方式(布置方式、相序等)以及与线路之间的距离等。

(1)导线对地高度的影响。增加导线的架设高度,可降低地面上方的工频电场强度。但随着导线高度逐渐增加,增加导线高度对减小地面工频电场的效果将逐渐变弱。

(2)单回架空线路导线布置方式的影响。对于单回输电线路,按其导线布置方式可分为水平排列、正三角排列和倒三角排列三种方式。采用单回倒三角排列方式,线下地面工频电场的最大值和走廊宽度均比其他两种方式下的小。

(3)同塔多回输电线路相序排列方式的影响。对于同塔多回输电线路,相导线按不同的相序布置,各相导线电压在空间产生的工频电场合成效果不同。

(4)与线路距离的影响。沿垂直输电线路方向,26 输变电环保常见问题沟通手册随着与线路距离的增加,地面工频电场逐渐减小。

以 1000kV、500kV 和 220kV 交流输电线路为例给出了线下工频电场垂直线路方向上的分布特性。 图2-1 中,1000kV 线路为同塔双回垂直逆相序布置,导线对地最小高度为 26m,500kV 线路为单回三角布置,导线对地最小高度为 14m,220kV 线路为单回水平布置,导线对地最小高度为 7.5m。由图 2-1 中工频电场分布特征可以看出,虽然电压等级和导线布置方式不同,但选择合适的对地高度,可将线下地面处的工频电场最大值控制在相当的水平。

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通过合理选择以上影响因素,可使高压架空输电线路的地面工频电场强度满足《电磁环境控制限值》(GB 8702)规定的限值要求。

高压架空输电线路的工频磁场强度(工频磁感应强度)大小主要取决于线路电流的大小、导线对地高度、导线的排列方式(布置方式、相序和相间距)以及与线路之间的距离等。

(1)导线电流的影响。在电压不变的情况下,导线通过的电流越大,则线下相同位置处的地面工频磁感应强度越大。

(2)导线对地高度的影响。增加导线的架设高度,可以减小线下工频磁场,但导线高度增加到一定程度后,再增加导线高度对减小工频磁场的效果将越来越小。

(3)单回线路导线布置方式的影响。相导线按三角方式布置时,由于三相线路在空间更为紧凑,使空间工频磁场的抵消作用更强。

(4)同塔多回线路相序布置方式的影响。对于同塔多回输电线路,相导线按不同的相序布置,各相导线电流在空间产生的工频磁场合成效果不同。

(5)沿垂直线路方向,随着与导线距离的增加,线路产生的工频磁场逐渐减小。

以 1000kV、500kV 和 220kV 交 流 输 电 线 路 为例,图 2-2 给出了输电线路下方工频磁感应强度横向分布曲线。可以看出,工频磁感应强度的大小主要由电流和导线对地高度决定,因此虽然电压等级提高,但线下工频磁感应强度却并不一定增加。

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信息来源:《输变电环保典型问题沟通手册》 中国电力出版社

 

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