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220kV架空輸電線路電磁輻射的相關計算和減緩措施

文檔作者：周洋文檔來源：國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院		點擊數：	更新時間： 2025年07月15日
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!!
!"#$%
!!!"#$%&amp;amp;'()"&amp;amp;()
##!()架空輸電線路電磁輻射的相關計算和減緩措施
周!洋
"國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院!呼和浩特!
#$##
#
!!""
!介紹架空高壓輸電線路的電磁輻射影響和相關安全標準制訂!對''*<1架空輸電線路的電磁輻射進行實例計
算!分析電磁輻射對環境的影響!并提出防護和減緩措施$
!"#
!架空輸電線路電磁輻射電磁計算安全防護
中圖分類號!
$%.(
收稿日期!
'*(&amp;amp;+*,+('
作者簡介!周洋"
(--*+
#!從事架空送電線路設計工作$
! 引言
電力輸送一般采用架空高壓輸電線路方式!而架空輸
電線路在輸送電能過程中會產生電磁輻射"電磁輻射對架
空輸電線路附近的移動通訊信號%廣播電視信號%生物體
等的影響!在社會和民眾認識中存在較多的爭論和誤解"
為此!本文結合我國制訂的輸電線路高壓電磁輻射安全標
準!對某市已建成投運的一條''*<1架空輸電線路進行計
算分析!對其產生的工頻電磁輻射進行相關計算!結合計
算數據探討架空輸電線路產生的電磁輻射對移動通信%人
體的影響及對無線電的干擾!并提出防護和減緩電磁輻射
影響的相關措施和建議"
" 架空輸電線路電磁輻射安全標準的制訂
我國電網輸電常用交流輸電方式"交流系統的電壓和
電流具有工頻特性!會產生工頻電場和工頻磁場"工頻電
磁場強度在一些國家已制訂了適當的閾限值"而我國在電
磁輻射相關標準制訂領域起步較晚!國家環境保護總局下
發的=]'0?'*(0
/
8**<1超高壓送變電工程電磁輻射環境
影響評價技術規范0中推薦暫以0<1
*
R作為居民區工頻電
磁場評價標準!以國際輻射環保協會關于對公眾全天輻射
的工頻限值*)(R$.*/
*
R作為磁感應強度的標準!環境
安全標準尚未制訂"我國已建成的''*<1架空輸電線路通
用塔高為2*
"
82R
!架空輸電走廊寬度一般為2*R
!在這
種對地高度和走廊寬度下!房屋屋頂%室內金屬構件及樹
木等物體對工頻電磁場具有良好的屏蔽作用!可大大降低
生活環境中工頻電磁場強度對輸電線路走廊附近通訊設備
和居民的影響!達到/環境電磁波衛生標準0中二級容許場
強!但是距離架空輸電線路較近或從輸電線路下方通過就
會受到工頻電磁場的輻射作用!所受工頻電磁場強度隨距
離增加而減小"
# 架空輸電線路工頻電磁輻射相關計算
在架空輸電走廊里!隨著架空線路電壓等級和輸送容
量的增大!其產生的工頻電磁場也會增加"下面以某市
''*<1立竣?城園線為例!介紹架空輸電線路工頻電磁輻
射的計算"
該架空線路電壓等級為''*<1
! 輸送容量為
(8*%C
)立竣變電站緊鄰#2*2國道)
(
(終端塔呼稱高
為(.R
!同塔雙回出線!導線型號為(d6#]+0**
*
28
!跨
越#2*2國道!跨越點距#2*2國道道路基面(,R
"對該線
路進行常溫工況下的工頻電磁場仿真軟件模擬計算!計算
參數如下(計算方法為逐步鏡像法)無線電干擾計算方法
為經驗公式法)無線電干擾頻率為*)8*%=>
)大地電阻
率為(**)**
'
1
R
)每相導線分布電導為()****O?*((7
*
R
)海拔高度為(.8)**R
)氣溫為'*)**j
)氣壓為
(*(2'83M
)計算范圍為左右各2*)**R
)電場強度限值為
0)**<1
*
R
)磁感應強度限值為(**)**
%
$
)無線電干擾限
值為88)**D"
#
%
1
*
R
$)可聽噪聲限值為88)**D"
#
/
$"
(
(終端塔導線掛線示意圖如圖(所示"
!! "!"#$%&amp;amp;'&amp;amp;()!
!"#$%&amp;amp;
'()$%*
+()$,&amp;amp;
-()$%&amp;amp;
'(./"012345&amp;amp;
+(.'(2345&amp;amp;
-(.+(2345&amp;amp;
#%" 工頻電場的計算
#
(
$各導線上的電荷量#導線弧垂最低點$如下"
回路(
(上#左$相#
')''08O?**,A
Z
'),*,-O?**&amp;amp;
$
W
*
R
)中#中$相#
?()'0.'O?**,A
Z
')(-.&amp;amp;O?**,
$
W
*
R
)下#右$相#
?-)*00'O?**&amp;amp;A
Z
')('08O?**,
$
W
*
R
"
回路'
(上#左$相#
')''(.O?**,A
Z
'),(2&amp;amp;O?**&amp;amp;
$
W
*
R
)中#中$相#
?()'0-'O?**,A
Z
?')(-.O?**,
$
W
*
R
)下#右$相#
?-)*0&amp;amp;0O?**&amp;amp;A
Z
')('0,O?**,
$
W
*
R
"
地線(
(#
?2)80''O?**&amp;amp;A
Z
.)-2'&amp;amp;O?**.
$
W
*
R
"
%)
電工技術!電氣設計
!"#$ #!
!
%
"
!
! !
地線'
(#
?2)2&amp;amp;&amp;amp;8O?**&amp;amp;A
Z
.)8(&amp;amp;0O?**.
$
W
*
R
"
#
'
$
'R高度處電場強度最大值為2),2<1
*
R
)
'R高
度以上導線計算范圍內場強超出限值#
0)**<1
*
R
$區域寬
(8R
"
#
2
$平均最大表面場強#按平均高度計算$和臨界起暈
場強9
* 如下"
回路(
(上#左$相%中#中$相%下#右$相平均最大表
面場強分別為(,)*22
%
(.)*2&amp;amp;
%
(,)02,<1
*
TR
)臨界起暈
場強有效9
* 為'')'2,<1
*
TR
)
9
R
*
9
*
@*).((
"
回路'
(上#左$相%中#中$相%下#右$相平均最大表
面場強分別為(,)*(2
%
(.)*2-
%
(,)02.<1
*
TR
)臨界起暈
場強有效9
* 為'')'2,<1
*
TR
)
9
R
*
9
*
@*).((
"
地線(
(表面場強有效值9
Y
R為.),,*<1
*
TR
)臨界起
暈場強有效值9
Y
*為'2),2'<1
*
TR
)
9
Y
R
*
9
Y
*為*)2,,<1
*
TR
"
地線'
(表面場強有效值9
Y
R為(()&amp;amp;.2<1
*
TR
)臨界
起暈場強有效值9
Y
* 為'0).*8<1
*
TR
)
9
Y
R
*
9
Y
* 為
*)0&amp;amp;8<1
*
TR
"
工頻電場等值線模擬圖如圖'所示"
!! "#$%&amp;amp;'()*!
由圖(
%圖'可知!離導線越近!工頻電場強度越
強!閥值線最下段離地面基準線,)8'R
"
#%# 工頻電磁場對無線電信號影響的計算
計算條件不變!根據工頻電場的計算結果對工頻電磁
場無線電干擾進行計算"計算得出'R高度處的磁感應強
度水平分量最大值為')(-
%
$
)
'R高度處的磁感應強度垂
直分量最大值為(),2
%
$
)
'R高度處的磁感應強度合成值
最大值為')'*
%
$
)邊相導線投影外'*R
%高度'R處的無
線電干擾值為(
82)(2D"
#
%
1
*
R
$#左$!
82)(2D"
#
%
1
*
R
$
#右$"等值線模擬圖如圖2所示"
!! "#$%&amp;amp;!
根據我國在架空輸電線路%變電站建設時制訂的無線
電干擾控制指標為目前輸電線路%變電站無線電干擾參考
標準/高壓交流架空送電線無線電干擾限值0!規定''*<1
架空輸電線路距邊相導線投影'*R 處!測試頻率為
*)8%=>的晴天條件下不大于88D"
#
1
*
R
$"黑色線代表
88D"
#
1
*
R
$等值線"
$ 架空輸電線路工頻電磁輻射的影響
$%" 工頻電場的影響
由模擬計算結果可知!工頻電場的閥值等值線距離地
面基準線,)8'R
"該架空線路跨越#2*2國道!根據#"
8*808
-
'*(*
/
((*<1
"
&amp;amp;8*<1架空輸電線路設計規范0要
求!
''*<1架空線路跨越一級公路的垂直距離不小于
.R
"該線路滿足跨越要求!但是其產生的工頻電場閥值等
值線距離地面較近!當國道上通過的大型車輛#如攪拌
車%油罐車等$或運輸大型機械在經過線路跨越點時!如
果車輛凈高超過閥值等值線而沒有做好防靜電措施!那么
在車身上就有產生感應電壓的可能!進而在車身產生感應
電流!這對于安全運輸是一大隱患"
$%# 工頻電磁場對通信無線電信號的影響
由')'節計算結果可知!輸電線路對無線電的干擾閥
值等值線已覆蓋到地面基準線"架空輸電線路輸送距離
長!輸電走廊覆蓋面積廣!其工頻電磁場不斷交變產生的
電雜音頻率存在于*)8
"
(**%=>
!而我國調幅通信廣播
信號的中波頻率范圍一般是*)8
"
(),%=>
!電視信號頻
率范圍為0.)8
"
-'%=>
!因此架空輸電線路附近的無線
電廣播和電視信號會受到影響"電壓等級越高的架空線路
產生的工頻電磁場越強!電磁脈沖傳播范圍就越廣!受到
影響的區域就越多"
% 架空輸電線路工頻電磁輻射防護和減緩措施
為減輕架空輸電線路工頻電磁輻射的影響!提出以下
幾點防護和減緩措施"
#
(
$為了防止靜電效應引起的安全隱患!在架空輸電
走廊經過的公路%道路跨越點!車輛來往方向兩側各
(**R設立安全警示牌!提醒過往車輛前方經過架空輸電
高壓線路!有產生靜電危險!注意做好防護措施"
#
'
$對于附近存在城區或居民區的架空輸電線路!必
須嚴格按照國標設計標準建立線路保護區"考慮到實際的
架線組塔情況!在建筑物或人群活動較頻繁的區域等!為
確保安全!還要在安全標準的基礎上留下足夠裕度!凈空
距離裕度最好在(8R以上"
#
2
$在進行架空線路設計時!盡量遠離建筑民房等"
在輸電走廊選擇確實困難!必須跨越有人活動的場所或住
宅時!架空輸電線路應采取降低表面場強和可聽噪聲的
措施"
#
0
$對于架空輸電線路附近的通訊廣播無線電設施!
需建立防護工頻電磁場的措施"如果電磁干擾無法有效降
低!那么建設部門可考慮遷移通信設施或修改架空線路路
徑!以達到足夠的安全距離"
#
8
$在架空輸電線路建設工程中!當地供電部門應提
"下轉第&amp;amp;'頁#
%*
電氣設計! 電工技術
!!
!"#$%
!!!"#$%&amp;amp;'()"&amp;amp;()
令E
B( 為按網損最小確定的無功補償容量!則(
E
T(
(
E
MV
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&amp;amp;
F
T
H
'
0
(*
2
'L
#
,
$
這種方法計算較為簡易!只是沒考慮無功補償裝置安
裝的費用!盡管網損小!但不是最實用%經濟的"
#%# 按年運行費用最小確定補償容量
在以上計算方法的基礎上!不但計入了網絡損耗!而
且還考慮了補償裝置的運行以及維護費用!即按照年運行
費用最小來確定無功補償容量"
年運行費用為(
<
'
&amp;amp;
2
/
/
?
M
?
T
E
T
#
&amp;amp;
$
式中!
&amp;amp;
2為年電能損耗!

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