高压架空送电线路电磁环境计算

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1、低压电器(20眇增刊)现代建筑电气篇·发，输，供配电技术·高压架空送电线路电磁环境计算宋卫东(绵阳久远建设监理咨询有限公司)摘要：定量地对高压架空送电线路工频电场、工频磁场、无线电干扰场强计算，并与模拟类比测量值作比较。关键词：工频电场；工频磁场；无线电千扰O引言新的行业标准JGJ16_2008《民用建筑电气设计规范》第22章电磁兼容与电磁环境卫生中第22．2．1条和第22．2．5条对工频电场和磁场、高频电磁场强度作出了限值标准，这是建筑电气设计工作者必须遵守的规定，以确保电磁环境不影响人体健康及通信、电视、广播等不受影响。在作民用建

2、筑规划时，当有高压、超高压架空送电线路临近时，就需对其电磁环境计算，以确定电磁环境对民用建筑是否满足要求。l电磁环境计算现以某实际工程为例，110kV架空送电线路参数：导线类型LGJ一185，线径18．9mm，最大弧垂处线高7．5m，三相导线水平排列线间距5m，电流500A，电压110kV，因路径狭窄，按GB50293--1999(城市电力规划规范》附录B，考虑最大计算风偏，边导线距建筑物的水平距离为6m。(计算时，从最不利角度考虑，三角形排列线路以水平排列方式对电磁环境进行预测)。计算例图如图l所示。图1计算例图1．1工频电场强度计

3、算按照HJ／他4—1998(500kV超高压送变电一110一⋯鞋谢㈩一＼A相／以魄／图2对地电压计算图X·发、输、供配电技术·低压电器(2009增刊)现代建筑电气篇各导线对地电压分量为Uc=(一33．4一j57．8)kV以此可以写成实部和虚部两个矩阵：叫割吲世8][A]矩阵由镜像原理求得。地面为等于零的平面，地面的感应电荷可由对应地面导线的镜像电荷代替，如图3所示。图3电位系数计算图电位系数为：A“=1／(2"treo)×，n(2hj／Ri)Ag=1／(2weo)x，n(￡’F儿#)AF=如(2)(3)(4)式中8。——空气介电常数，

4、印=1／(36霄)×10—9F／mJR；——送电导线半径All=1／(2"rreo)×1．(2h／Ri)=1／(2ar60、×7．42A12=A2l=1／(2订60)×L(Ltl2／L12)=1／(2'heo)×1．15A13=A3l=1／(21rEo)×L(L’13)／L13)=1／(2"ireo)×0．59根据导线的对称关系，可知：A22=A332AllA23=A32=A12依次可写出电位系数矩阵r7．421．150．59]【A】=l／(21rso)l1．157．421．15lLo．591．157．42j一66。。．7．，][。7

5、．．4。i{!{

6、；{三1][蓍；i][!三：；8]=1／(2,reo)[三要主薹；蒌][蓍习r10．18]【仉】-2,rr80I一5．39J×103c／mL一4．48jr_O．71]【QI】=21r‰l9．32l×103c／mL一9．18JE=去i驯半一学)㈩弘去i利半一半)(10)式中五、E——导线i的坐标(i=1、2、⋯、m)m——导线数量厶、厶’——分别为导线i及其镜像至计算点的距离各导线的坐标如图4所示则由P点(菇=11m、，，=1．5m)坐标可得：r12=(h—y)2+(舅-d)2--72m21"22=(h—y)2+菇2=

7、157Ill2—111—低压电器(2009增刊】现代建筑电气篇·发、输，供配电技术·y／、，3d伤dQ1＼乏添＼1＼》：．／多7Q；谚纠图4各导线坐标图r32=(h—y)2+(石+d)2=292m2r42=(h+y)2+(茗一d)2=1171112r52=(h+，，)2+菇2=202m2r62=(h+)，)2+(髫+d)2=337m2实部电荷QR在P点产生的场强水平分量为：ER=1／(2xr占o){[Q1R(髫一d)／r12一QlR(菇一d)／r42]+[Q2Rx／r22一Q2Rx／r52]“Q3R(石+d)／r32一Q3R(x+d)

8、／r62]=0．209kV／m虚部电荷Q。在P点产生的场强水平分量为EI=1／(27reo){[QlI(戈一d)／r12)一QlI(菇一d)／r42]+[Q2lxlr22一Q2Ix／rs2]+[Q3I(石+d)／r32一Q3l(戈+d)／r62]}=o．056kV／m所以P点的场强水平分量为：E=(0．209+jo．056)kV／mE=知面矿丽=o．216kv／m实部电荷QR在p点产生的场强垂直分量为EyR=1／(2+r占o){[QlR(1，一h)／rl。一QlR(1，+h)／r,2]+[Q2R(y—h)／r22一’Q2R(1，+h)

9、／r52]+[Q3R(y—h)／r32一Q3R(y+h)／r62]}--0．973kV／m虚部电荷Q。在P点产生的场强垂直分量为E，I_1／(2w80){[Q。I(1，一h)／rI2一QIl(y+h)／r,2]+[Q2I