特高壓在遠(yuǎn)距離、大容量回路電阻測試儀輸電中具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。由于特高壓輸電電壓高、分裂導(dǎo)線多等特點，使得特高壓線路的無線電干擾、靜電感應(yīng)、可聽噪聲等環(huán)境問題一直為人們關(guān)注，成為制約特高壓建設(shè)的一個重要因素。為探明特高壓環(huán)境影響問題，國內(nèi)外對此問題進(jìn)行了大量的研究和測試。在國家八五期間，我們就承擔(dān)了有關(guān)的攻關(guān)項目，隨后進(jìn)行了“交流特高壓輸電環(huán)境影響問題的基礎(chǔ)研究”和“750kV輸電工程電磁環(huán)境研究”項目，有關(guān)研究結(jié)果如下。 1 特高壓輸電線路的無線電干擾 1.1 國外研究情況美國BPA對選擇的分裂導(dǎo)線結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量研究表明，1150kV的線路無線電干擾水平與已運行的500kV輸電線路的指標(biāo)接近，有的甚至還偏低一些。在0.5MHz下，距特高壓線路邊相導(dǎo)線投影15m處的無線電干擾水平，好天氣為46dB，壞天氣為65dB。 加拿大IREQ在對四種分裂導(dǎo)線（6′46.3mm，6′50.7mm，8′41.4mm，8′46.3mm）進(jìn)行試驗和綜合考慮各因素后，認(rèn)為8′41.4mm的分裂導(dǎo)線產(chǎn)生的干擾水平是可以接受的。根據(jù)計算大雨下距1100kV線路邊相導(dǎo)線投影15m處的無線電干擾為65dB（1MHz）。 意大利是在對6′31.5mm，8′31.5mm，10′31.5mm三種分裂導(dǎo)線的試驗后，確定1050kV線路為滿足無線電干擾的要求可能采用的分裂導(dǎo)線是8×31.5mm，這種導(dǎo)線的線路在距其邊相投影15m處0.5MHz的80%干擾水平為60dB。原蘇聯(lián)對1150kV線路運行情況進(jìn)行測試證明，采用間距為0.4m的Ac330/43型導(dǎo)線組成的8分裂導(dǎo)線運行中的情況與750kV線路沒有區(qū)別。 以上情況表明，特高壓輸電線路的無線電干擾控制指標(biāo)或預(yù)計的干擾水平可以達(dá)到與現(xiàn)有實際運行的*高電壓等級的線路的干擾指標(biāo)相當(dāng)。1.2 國內(nèi)研究情況作為“八、五”攻關(guān)項目，我們承擔(dān)了“特高壓送電線路對環(huán)境影響的研究”，該項目通過大量搜集資料，對氣象和無線電臺站的防??要求的調(diào)查，以及各種線路參數(shù)的計算，分析了導(dǎo)線布置方式、多分裂導(dǎo)線和次導(dǎo)線截面等對無線電水平的影響。得出了對于采用多分裂導(dǎo)線的特高壓送電線路，增加與導(dǎo)線根數(shù)n比增大每根子導(dǎo)線截面，對降低無線電干擾水平更明顯的結(jié)論；三相導(dǎo)線采用倒三角布置比水平排列或正三角排列不僅干擾水平略低，回路電阻測試儀而且可以壓縮線路走廊等降低無線電干擾的措施；同時提出了我國特高壓線路無線電干擾控制指標(biāo)為55～58dB。 1998年以來，我們又進(jìn)行了“交流特高壓輸電環(huán)境影響問題的研究”和“750kV輸電工程電磁環(huán)境的研究”項目?！敖涣魈馗邏狠旊姯h(huán)境影響問題的研究”主要基于武漢高壓研究所特高壓試驗線段上的實測，實測時的線路電壓為1100kV。通過在各種天氣情況下，對試驗線路無線電干擾橫向衰減特性和頻譜特性的實測、分析，得出的結(jié)論為：（1）測量分析表明，線下無線電干擾水平：1MHz時為60dB左右；0.5MHz時為68dB左右。這個結(jié)果偏大，所以應(yīng)該進(jìn)一步考慮試驗線段本身會影響無線電干擾水平的因素。（2）由于短線路的無線電干擾的測量會受到端部反射的影響，可采用幾何平均法進(jìn)行分析，以消除這種影響。（3）在我所的200m長的試驗線段測量無線電干擾，以1MHz為參考頻率進(jìn)行長期測量，測量讀數(shù)是穩(wěn)定和可靠的。1MHz時干擾水平雨天比晴天大6～15dB。（4）長串絕緣子的無線電干擾是一個值得注意的問題，可以通過測量無線電干擾電壓的方法來研究長串絕緣子及其均壓措施的有效性。所以建議對長串絕緣子的無線電干擾進(jìn)行研究?！?50kV輸電工程電磁環(huán)境的研究”項目，無線電干擾的研究主要以計算、分析的思路來進(jìn)行。通過對不同分裂數(shù)、不同導(dǎo)線形式，以及不同的導(dǎo)線高度和電壓（750和800）進(jìn)行了計算、分析，提出了750kV輸電線路的無線電干擾采用6×400mm導(dǎo)線較4×600mm要小，且其80%值在53～55dB之間的結(jié)論?？紤]到西北高海拔因素的影響，西北750kV輸電線路的無線電干擾應(yīng)限制在55～58之間。 2 特高壓輸電線下的工頻電場輸電線路和附近物體之間的凈距的選擇，首先是要避免發(fā)生閃絡(luò)的可能性。隨著輸電電壓等級的提高，還必須考慮輸電線路產(chǎn)生的靜電效應(yīng)，以避免過量的充電電流、感應(yīng)電流等。輸電線路的靜電效應(yīng)與地面場強相關(guān)，也就是線路產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，它對人體、動物和植物可能會產(chǎn)生影響，尤其是對人體的影響。因此限制特高壓線路的工頻場強是十分重要的。由于特高壓線路的額定電壓、導(dǎo)線分裂數(shù)以及分裂半徑的增加，集中在一相導(dǎo)線上的電荷增大，因此改變了輸電線路導(dǎo)線下的電場分布。另外，在導(dǎo)線對地高度增加不多的情況下，特高壓線路相間距離增大很多，導(dǎo)致三相電荷對線路下電場的相互補償作用減小。所以特高壓線路下的電場環(huán)境是不同于其他電壓等級輸電線路情況的。 2.1 國外情況 歐美和日本等國對400～700kV輸電線路線下*大地面場強大多數(shù)取值為10～12kV/m，沒有發(fā)現(xiàn)在這樣的線路下對人體健康危害的報告。 新澤西州對線路走廊*大允許場強規(guī)定為3kV/m，BPA對線路走廊寬度的標(biāo)準(zhǔn)要求為5kV/m。迄今BPA的研究證明選取該值未出現(xiàn)不利的結(jié)果。1984年國際大電網(wǎng)會議36研究委員會對其成員國進(jìn)行了一次國際性的調(diào)查，各國所取的地面場強限值列于表1。 2.2 國內(nèi)研究情況 在“八?五”攻關(guān)項目“特高壓輸電線路對環(huán)境影響的研究”結(jié)論表明，特高壓輸電線路下工頻電場，*大值出現(xiàn)的地點與500kV的一樣，位于邊相導(dǎo)線外約1m處（水平排列），但特高壓線路下的高場強區(qū)域比500kV線路的要大。回路電阻測試儀根據(jù)分析，特高壓線路下的工頻電場的控制可分別確定為：1）非公眾活動區(qū)或農(nóng)業(yè)區(qū)域為12~15kV/m；2）公眾容易接近地區(qū)、跨越公路處7~12kV/m；3）線路走廊邊緣處于公眾活動區(qū)域為5~6kV/m。表1 輸電線路線下地面場強限值國家 場強（kV/m） 位置 捷克 15 10 線路跨越的一、二級公路處 日本 3 僅指人撐著傘走過的地方 波蘭 10 前蘇聯(lián) 20 15 10 5 難于接近的區(qū)域 非公眾活動的區(qū)域 線路跨越的道路處公眾活動區(qū)域 南非 10 美國 明尼蘇達(dá)州 8 蒙大拿州 7 線路跨越的公路處紐約州 11.8 11 私人公路北連科州 8 俄勒岡州 9 容易接近的區(qū)域 丹麥 10 5 農(nóng)業(yè)區(qū)域 交通頻繁的區(qū)域西班牙 20 西德 20 在“交流特高壓輸電環(huán)境影響問題的基礎(chǔ)研究”項目中，主要測試了1100kV線路工頻電場的橫向分布和沿線路方向的電場分布。通過分析、并與計算結(jié)果比較得出：1）在導(dǎo)線高度22.5m、相間距離23.8m條件下，實測的地面工頻場強*大值為8.26kV/m，小于常規(guī)設(shè)計允許值。實測結(jié)果說明，鐵塔具有屏蔽作用，但相距30m以外時屏蔽作用不明顯。實測的人體感應(yīng)電流*大為1.73μA，測量中觸摸測量皮尺時有強烈的刺痛感。2） 根據(jù)靜電效應(yīng)（長期效應(yīng)及暫態(tài)電擊效應(yīng)）研究分析，建議特高壓線下工頻場強限值按如下原則劃分：a．非公眾活動區(qū)域或業(yè)區(qū)域為11~15kV/m； b．公眾容易接近地區(qū)、跨越公路處為7~10kV/m；c．線路走廊邊緣，處于公眾活動區(qū)域為5~6kV/m；d．大規(guī)模建筑、人員長期逗留的區(qū)域，地面場強應(yīng)限制在3kV/m及以下，以將暫態(tài)電擊引起的感覺控制在人們能普遍接受的程度。3）為消除暫態(tài)電擊引起的不適，除加強科普宣傳以消除人們的恐懼心理外，還可通過對絕緣物體實施接地、增加屏蔽線及屏蔽網(wǎng)的措施來減緩；對線路與公路交叉的情況，應(yīng)盡量讓公路靠近鐵塔通過。另外，減小導(dǎo)線的分裂間距和相間距離是降低輸電線下工頻場強的一種*經(jīng)濟(jì)的方法，但應(yīng)考慮到這時會使導(dǎo)線表面場強變大，從而使無線電干擾及電暈損失增加?！?50kV輸變電工程電磁環(huán)境的研究”項目，采用計算和模擬試驗的方法，通過分析、比較，提出750kV線路下1.5m處的場強*大值應(yīng)控制在11~12kV/m。 3 特高壓輸電線路的可聽噪聲對特高壓輸電線路因電暈而產(chǎn)生可聽噪聲問題的重視，是從美國采用500kV和765kV超高壓輸電開始的。美國在實施超高壓輸電過程中，先后在弗吉利亞電力公司和美國電力公司的部分輸電線路上，出現(xiàn)過可聽噪聲引起居民抱怨并訴諸法律的問題，后來這些超高壓輸電線路不得不采取降壓運行或停止運行的措施。因此，電暈噪聲作為實現(xiàn)特高壓交流輸電的一種限制因素，更引起各國科研人員的高度重視，并把它列為特高壓輸電基礎(chǔ)研究的一項重要內(nèi)容。 3.1 國外研究概況美國、日本、意大利和加拿大等發(fā)達(dá)國家，經(jīng)過各自長期的實測數(shù)據(jù)和分析，提出了預(yù)測特高壓線路對稱分裂線可聽噪聲的預(yù)測公式。但到目前為止，各國并未正式制訂特高壓線路可聽噪聲的限制標(biāo)準(zhǔn)，而只是在各自特高壓線路設(shè)計規(guī)范中提出了一個控制值。該控制值如表2。表2 各國特高壓線路可聽噪聲的設(shè)計規(guī)范國別 *高電壓（kV） 導(dǎo)線分裂方式 測量止邊相距離（m） 可聽噪聲設(shè)計值（L 50） 美國 1200 1600 9′F42.4mm 未定 走廊邊緣 38m 5555 原蘇聯(lián) 1150 8′F24.1mm 45 m 55 日本 1100 8′F38.4mm 8′F34.8mm 線路下方 50 意大利 1050 8′F31.5mm 4′F56.25mm 15m 56~58 3.2 國內(nèi)研究情況“八?五”攻關(guān)特高壓研究項目，以美國BPA推薦的特高壓線路的可聽噪聲的預(yù)測公式為基礎(chǔ)，對1150kV線路的可聽噪聲進(jìn)行了計算預(yù)測，并結(jié)合我國現(xiàn)行的“城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)”，提出將特高壓線路走廊邊緣的可聽噪聲限制在57dB（A）的結(jié)論。在“交流特高壓輸電環(huán)境影響問題的基礎(chǔ)研究”項目中，通過對試驗線段為期一年半的可聽電暈噪聲實測研究得出：1） 1100kV試驗線段的三相等效聲級為48.5dB(A)。累計百分聲級L 5 和L 50分別為55dB(A)和49dB(A)，與理論予測值L 50=50.13db(A)十分接近。說明1100kV特高壓輸電采用8×LGJQ400對稱分裂導(dǎo)線是可行的，噪聲水平比較低；2） 電暈噪聲頻譜分布，側(cè)面分布和累計百分聲級分布與美國國家標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)分布圖形非常一致；3）在風(fēng)速為8.2m/s時，測得的風(fēng)噪聲為72dB(A)，風(fēng)噪聲隨風(fēng)速的增加而增加，風(fēng)噪聲的頻率大多在50～150Hz范圍內(nèi)；4）提出了若干降低電暈噪聲及風(fēng)噪聲的技術(shù)措施，其中*為現(xiàn)實和有效的措施是全線和部分線段的導(dǎo)線采用非對稱分裂方式，在導(dǎo)線表面梯度不太高的條件下，采用非對稱度為2～3的非對稱分裂方式，就足以達(dá)到降低電暈噪聲的目的。 由于受氣候條件的限制（未出現(xiàn)過霧、雪、冰凍等氣候），未測到霧、雪、冰凍條件下導(dǎo)線的電暈噪聲?！?50kV輸變電工程電磁環(huán)境”項目可聽噪聲的研究主要是在理論計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行。通過對各種不同線路參數(shù)可聽噪聲的計算分析，提出了西北750kV輸電線路可聽噪聲建議控制在55dB內(nèi)的結(jié)論。 4 回路電阻測試儀建議特高壓輸電線路電磁環(huán)境的研究，國內(nèi)外已作了大量的研究工作，但由于我國目前還未建成一條相應(yīng)線路，且我們的試驗數(shù)據(jù)是在單相加壓的情況下得到的。建議對試驗線段施加三相電壓，同時考慮改變線路參數(shù)來進(jìn)一步開展特高壓線路的電磁環(huán)境研究工作。