特高压同塔双回交流输电线路电磁暴露安全评估研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liubin523
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近些年国家电网公司大量的进行特高压建设的相关规划。由于可以节省走廊宽度,提高输电能力和稳定性,同塔双回输电线路也成为特高压建设不可或缺的一部分。本文对少有人研究的同塔双回输电线路进行电磁环境的安全评估,通过对电磁环境参数的定量研究,可以让公众对同塔双回输电线路电磁环境有直观的认识,减少公众对同塔双回输电线路电磁环境安全性的相关顾虑,有利于我国建设和发展同塔双回输电线路。其次,通过本文的研究,从电磁环境方面考虑,也对特高压同塔双回输电线路导线在架设时,其相关参数选择也有一定的参考意义。本文使用有限元软件COMSOL,首先对不同参数下的导线正下方的磁感应强度值和感应电场强度值进行计算。接着,分别对同塔双回特高压交流输电线路对人体的工频磁场与工频电场效应进行仿真计算研究,并对比国际非电离辐射防护委员会(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)制定的电磁暴露导则进行安全评估。对于电场效应还特意比较了不同姿态人体的电场分布和大小的不同。最后为了验证模拟结果的准确性,特地对某段双回路线路进行实地的实验测量。结果表明:电压等级、最小对地高度、相序、导线分裂数、相间距都会影响双回路导线下方的电场强度,其中电压等级、最小对地高度和相序影响比较明显。负载电流大小、最小对地高度、相序、相间距、导线分裂数都会影响磁感应强度的大小,而最小对地高度、相序的影响比较明显。不论是伞形塔还是鼓型塔,在工频磁场环境下,人体的磁感应强度、感应电场强度、感应电流密度都是远远小于ICNIRP的安全限值的;伞形塔下这三者的最大值分别为3.33μT、0.417mV/m、0.042mA/m~2,分别为安全限值的1.6%、0.1%、2.1%;鼓型塔下三者的最大值分别为4.23μT、1.54m V/m、0.154mA/m~2,分别为安全限值的2.1%、0.4%、7.7%。在工频电场环境下,伞形塔以及鼓型塔的感应电场强度值是小于ICNIRP规定的安全限值的,最大值分别为97.9mV/m、100mV/m,分别为安全限值的24.4%、25%。感应电流密度的较大值处为人体的小腿处和脚部,这就建议普通民众和相关的职业人员对自己的脚部和小腿进行一定的防护措施。而人体的不同姿态也会影响电场在人体的分布,具体变化和人体的形态相关。本论文的研究表明特高压双回路交流输电线路电磁环境不会对人体健康产生威胁。
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