500kV超高压输电线路的工频电场分析
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摘要：超高压输电线路既是一个工频电磁污染源，又是一个射频电磁辐射污染源。近年来由其产生的影响已引起社会各方面的广泛关注，并且由此引起的环境投诉与纠纷也越来越多。为估算出超高压输电线路下方的电场分布情况，采用了等效电荷法的计算模型，并简要介绍了有无架空地线两者之间的区别。通过MATLAB仿真软件对某一实际500kv输电线路的电场进行仿真，分析了其周围电场特性。针对输电线路是否投运，提出了几种不同的降低输电线路周围电场强度的方法，可为降低500kV输电线路工频电场的实施措施提供参考。
关键词：输电线路；工频电场；等效电荷法；限值；屏蔽
Analysis for Power Frequency Electric Field of 500kV ehv Transmission Lines
YONG Hong1，HU Yan2
(1. College of Electrical & Information Engineering，Changsha University of Science and Technology，
Changsha 410114，Hunan•China
2. Henan Yucheng Power Supply Company Limited，Yucheng 476300，Henan•China)
Abstract: Ehv transmission line is a pollution source consist of both power frequency electromagnetic and radio frequency electromagnetism radiate. In recent years, the effect caused by it has aroused wide attention from all sectors of society, and in the meantime, with complaints more and more. Calculation model called equivalent electric charge is used to estimate the distribution of electric field below Ehv transmission lines, besides, difference between with aerial landlines or not are also briefly introduced. Through the simulation of MATLAB software for a practical 500kV transmission line, its surrounding electric field characteristic is analyzed in the paper. Aiming at ehv transmission lines whether be into operation or not, it puts forward several different ways to reduce electric intensity, and it can be provided reference for reducing power frequency electric field of 500kV transmission line.
Key words: transmission line; power frequency electric field; Equivalent electric charge methods; limitation; shield
0 引言
随着500kV超高压输电线逐渐成为我国电力系统的主干网络，与此同时超高压输电线电磁环境研究也在不断地进行。输电线周围的电磁环境主要由两部分构成：一部分是输电线上的电流电压产生的工频电磁场，另一部分是输电线电晕放电、绝缘子串表面闪络等引起的高频电磁场[1]。在强电场中，通常情况下对地绝缘的人接触接地物体，处于地电位的人接触对地绝缘的物体，可能会有感觉到的电流流过人体或出现不愉快的火花放电[2]。
1 工频电场计算
1.1 单位长度导线下等效电荷的计算
通常需对线路做如下简化：输电线是有着相同半径、彼此间平行且对大地平行的无限长光滑圆柱形导体，且不考虑线路电压降落，并忽略杆塔、横担和周围邻近物体的影响，地面为良导体。经过这样简化后，电场可以按照二维场来计算。输电线下的电场计算一般用等效电荷法，计算分为两个主要步骤：1)计算单位长度导线上的电荷；2)计算由这些电荷产生的电场。先计算单位长度导线上的电荷。高压输电线上的等效电荷是线电荷，由于高压输电线半径远远小于架设高度，所以等效电荷的位置可以认为是在输电线的几何中心。设送电线路为无限长并且平行于地面，地面可视为良导体，利用镜像法计算送电线上的等效电荷。多导线线路中导线上的等效电荷由下列矩阵方程计算[3]
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