高压输电线路电磁场的分析及其影响

最近几年来, 我国不断的加强电网的结构和规模, 提高各个地区电网供电的稳定性与保证性。因此, 我国应该不断加强与扩大电力工业的发展。而且, 由于我国的人口数量多, 城市人口密度大, 这样就会使得高压输电线路进入人口密集地区是不可避免的了。

随着我国人民生活水平的不断提高, 人们对人体暴露在电磁场中是否会对健康产生不良影响存在着很大的疑虑, 而且社会上的一些负面的消息, 也使人们对电磁场产生了很大的恐慌心理, 其中, 最重要的原因是在于对电磁场缺乏了解。因此, 本文借鉴国内外相关的研究结果, 结合日常高压输变电工程环境的影响与实际操作经验, 针对高压交流输电线路电磁场的产生机理及其对环境的影响作出分析与研究。

1 高压输电线路周围电磁场的产生机理

电场是由静止电荷在其周围空间产生的, 而磁场是由运动电荷在其周围空间同时产生的。当频率变低的时候, 电场和磁场是互不联系的。当频率变高的时候, 变化的电场和磁场就可以相互转换且存在着定量的波阻抗关系, 而且可以脱离电荷以波的形式把电磁能量传播到空间中。并且, 根据电磁场理论, 只有当一个电磁系统的尺度与其工作的波长一样的时候, 系统才能向空间发射电磁能量。

2 对输电线路周围的工频电场、磁场水平进行分析与研究

高压送电线路和大地之间的存在的位差, 形成了很强的工频电场。而电流通过时就会产生一定的工频磁场。其中, 对输电线路周围工频电场强度造成影响的主要包括:线路运行电压、线路参数、相序排列等。而对输电线路周围工频磁感应强度造成影响的主要包括:线路运行电流、相序排列等。其中工频电磁场与输电线路对地高度的关系为图1所示, 而工频磁场与输电线路对地高度关系为图2所示。

3 对高压输电线的电磁辐射进行分析

高压输电线的电磁辐射与电流、电压以及塔高等因素有关。而电磁场的强度是随着距离的减小而逐渐衰减的。一般情况下, 弧垂最低点, 电场强度最大。根据研究证明, 电磁场辐射的强度越大, 造成危害的程度也越大。而正是由于电磁辐射携带的极高电磁能量, 因此, 才会对周围的一切生物产生强烈的危害作用, 从而改变这些生物的电磁特性, 进而对这些生物的生理健康功能造车重大危害。

因此在人们的日常生活中, 我们要做到不在高压线下居住, 以便防止意外情况的发生。但是, 如果被迫有居民的房屋必须在靠近高压输电线路的地方, 那么人们一方面可以尝试在窗户上安装一些金属保护网, 因为, 金属门窗对电磁波有非常好的的屏蔽效果。另一方面, 在这里, 还要对一些长时间工作在电磁辐射场所的工作人员提出一些宝贵意见:首先要做到, 使用含有铁芯电抗器的操作工具, 其次是在在变电站工作的时候要注意将主控室、工作人员办公室以及休息室等尽量远离电磁辐射的房间。而且当干扰电磁场的频率高的时候, 我们的工作人员应当利用低电阻率的金属材料产生出来的涡流, 来阻止外来电磁波的影响, 从而达到屏蔽的效果。而当干扰电磁波的频率较低的时候, 我们的工作人员则要采用高导磁率的材料, 从而使磁力线被控制在屏蔽体的内部位置, 这样可以防止电磁波扩散到屏蔽空间中去。

4 高压输电线路中电磁场的影响

(1) 磁感应强度是由于水平分量与垂直分量共同作用决定的, 在不同的时间和地点有着不同的作用, 从而也会产生的不同作用的效果。

(2) 磁感应强度是受外在天气影响的。其中, 温度影响是最为重要的一个因素。但是相对于建筑物来说, 对它们的造成的影响就非常小。

(3) 因为建筑物和植物之间对电磁场有削减的作用, 因此在某一特定的环境中, 可以达到降低电磁污染的效果。由此可知, 在高压线下可以适当的种植一些花草树木, 这样可以减少对当地居住的人们过多的伤害。

5 总结减少输电线路周围电磁场水平的方法

(1) 升高杆塔高度。因为线路在杆塔每升高1 m的时候, 电场强度就会下降8%～10%, 而工频磁感应强度也会相应的下降15%～20%。

(2) 改变及加强导线的架设方式。相对于单回路线路来说, 必须要采用三角形排列的方式。

(3) 改变导线的排列顺序。相对于多回路输电线路而言, 必须要采用逆向排列的方式, 利用三相电的一些独有特性, 来降低工频电场强度和磁感应强度对人们的影响。

(4) 采用合理的屏蔽措施。在高压线路与地面之间合理的安装一些屏蔽线。

6 结语

随着社会的不断发展与进步, 我国的电力工业也正在走向一个美好的时代。然而, 随着我们用电的不断加大, 人们对高压输电线路所产生的电磁场也是十分担心的, 因为会给人们的身体造车很多的伤害, 甚至会威胁到生命健康。因此, 我国也做了许多研究, 从而得出结论:树木与建筑物对电磁场有着一定的削弱作用。所以, 我国的各个相关部门应当在高压线下种植一些花草树木, 这样可以削弱电磁场对人们的影响。从而使人们的生活与工作更加幸福与美好。

摘要：通过对高压输电线路的工频电磁场进行研究和测量, 计算电场强度, 建立合适的研究模型, 进而得知高压输电线路下的电磁环境。并且通过此次研究, 使得人们不再对生活在高压线下而惶恐不安, 通过分析输电线路周围工频电场和磁场水平, 消除和防治不利的影响。

关键词：高压输电线路,磁场,电磁辐射

参考文献

[1] 李蓉, 蒋忠勇.超高压送电线路下方空间电磁环境的研究[J].北方交通大学学报, 2000.

[2] 张伟.高压、超高压交流输电线路电磁环境的研究[J].水利电力机械, 2007.