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我们周围的电场与磁场 问题 18
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输配电线路附近的低频磁场有多大? 输电线路一般是指从发电厂或枢纽变电站向远方或受端变电站输送电能的线路,通常使用的电压等级为 111KV 及以上。配电线路一般是指电能从地区变电站送至用户的线路,通常使用的是 110KV 及以下电压等级(尤以 35KV 及以下中、低压配电网为主)。输、配电线路既可以采用架空导线(杆、塔)也可采用地下电缆(或地下密闭管线)。架空线路可在地面产生电场和磁场;地下电缆则因对电场具有良好的屏蔽作用而不在地面上生长电场,但仍可在地面上产生磁场。 ● 高压架空输电线路 输电线路周围产生的磁场水平与线路中负荷电流的大小成正比例关系。表 1 列示了美观邦维尔电力局( BPA )关于各种型式高压架空输电线附近的磁场水平实测调查结果。表 1 中磁场是对 321 条电力线路按年度平均负荷计算的平均值。在一年中最高负荷时段内(约 1 %时间),磁场水平约比表中平均水平增加一倍。 高压架空输电线路在周围环境中产生的磁场与多种因素有关,这些因素大致包括:一座杆塔上架设一条三相输电线(三相“单回路”)还是架设多条三相输电线(“同杆多回路”);杆塔高度;导线对地距离;三相导线布置方式(上字线、三角形、鼓形上下布置等);同杆多回线路三相相序的相对排列方式;相间距离;是否采用分裂导线;分裂导线间距大小;线路电流大小等。鉴于上述多种设计因素,电力部门可通过技术经济比较,选择优化的线路设计方案,在满足线路运行安全性、可维修性及成本合理的前提下,降低输电线路周围的磁场水平。 表 1 各种电压等级输电线路周围典型的磁场水平 (磁感应强度平均值)
● 中、低压架空配电线路 中、低压架空配电线路的架设高度受通道安全与避免外力破坏等限制,架空线路下方产生的电场与磁场水平平均较低。典型的近地面电场强度水平在 200V/m 以下;架空配电线路正下方的磁感应强度,对主干线通常在 1 ~ 2 ц T 范围内,而对支线则小于 1 ц T 。 ● 高、中压地下电缆 高、中压地下电缆外层的金属屏蔽层和铠装层可以有效地屏蔽电缆带电芯线在周围所产生的电场。但是地下电缆导线中的电流所产生的空间磁场却不能为其外层金属层有效地屏蔽(特别对单芯电缆而言,其金属屏蔽层的屏蔽效果基本不存在)。 对于三相地下电缆输配电线路,在其铺设位置上方地面所产生的磁场水平,取决于电缆埋设深度、 3 条相线之间的距离、 3 条相线的相对排列方式以及电缆中的工作电流大小。将三相 3 根电缆的间距减少可明显降低地面的磁场;采用 3 芯电缆或将三相单芯布置成三角形也可有效降低地面磁场。在直接铺设地下电缆的地面上方路段,磁感应强度可达到 10 ц T 数量级,其数值可能比相应架空线路产生的磁场更高,当然,其影响范围相对较小。同样的分析结论在美国南加州爱迪生电力公司的设计导则中也已作出。 |
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佛山市人居环保工程有限公司环保知识论坛编辑部 |
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| 摘自珠江环境报2006年11月15日 第873期 | |||||||||||||||||||||||||||||