Федеральне агентство з освіти
Нижегородський державний технічний університет
Кафедра "Інженерна екологія та охорона праці"
Електричне поле і шум, створювані повітряними лініями електропередач високої напруги
Методичні вказівки щодо виконання практичних робіт з курсу "Екологія"
Електричне поле і шум, створювані повітряними лініями електропередач високої напруги.
Укладачі: доцент, к.т.н. О.В. Маслеева, доцент, к.т.н. Т.І. Курагина
- вивчити вплив повітряних ліній електропередач на навколишнє середовище,
- розрахувати напруженість електричного поля і шум, створювані повітряними лініями електропередач,
- визначити допустимі значення.
2. Короткі відомості з теорії.
2.1 Вплив повітряних ліній електропередач на навколишнє середовище
Високі темпи електрифікації країни призводять до швидкого зростання протяжності повітряних ліній електропередач і підвищенню їх номінальних напруг - 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ.
За характером впливу на навколишнє середовище вплив високовольтних ліній (ПЛ) можна розділити на механічне і електромагнітне, необхідно також враховувати хімічне забруднення повітря продуктами, що виникають при коронних розрядах, радіо і телевізійні перешкоди, шум.
Просіки, під'їзні шляхи, опори ПЛ впливають на функціонування елементів екологічних систем, змінюючи ландшафтні, мікрокліматичні умови. Просіка шириною більше 200 м нерідко стає непереборною перешкодою для переміщення тварин. У період міграції на просіках годуються і відпочивають великі скупчення птахів, але в місцях масового перельоту повітряні лінії можуть служити механічною перешкодою.
Спорудження ліній електропередач пов'язане з відчуженням земель, що позначається на сільському господарстві. Невпорядковане розташування ПЛ порушує цілісність полів і кормових угідь. Створюються перешкоди для обробки полів з повітря, обмежити сферу застосування агротехніки. Повітряні лінії проходять також і через лісові масиви, цінність яких визначається запасами деревини, лікарських рослин, охотопромислових тварин, ягід, грибів.
Основним специфічним фактором впливу ПЛ на навколишнє середовище є електромагнітне поле (ЕМП). Вплив ЕМП на грунт залежить від концентрації сполук заліза і гумусу в самому грунті. Електричне поле викликає поляризацію і структурну перебудову елементів грунту, впливає на процес ґрунтоутворення. ЕМП може надавати стимулюючу дію на інтенсивність росту зелених рослин на початковій стадії розвитку, потім дію ЕМП стає гнітючим.
Протяжність ПЛ велика, і майже кожна з них перетинає ряд великих і дрібних річок і озер. ЕМП надає відлякують дію на риб, створюючи електромагнітні греблі на шляху міграції риб і перешкоджаючи нерестового ходу.
При тривалому перебуванні людини в ЕМП (Е 10 кв / м) можуть виникнути несприятливі фізіологічні зміни, пов'язані з впливом на нервову і серцево-судинну систему (зміни тиску, пульсу, аритмія і т.д.). Ці явища зникають через деякий час після припинення впливу ЕМП.
Розроблені норми, що обмежують напруженість електричного поля під повітряними лініями, наведені в табл. 1.
Таблиця 1 - Допустима напруженість електричного поля під ВЛ
Шум ВЛ викликається коронним розрядом на проводах. Провід вибирають таким чином, щоб напруженість на поверхні дроту не перевищувала початкової напруженості коронного розряду. Однак нерівності на поверхні проводу через механічних пошкоджень (задирки, подряпини), забруднення (краплі мастила, тверді частинки), опади (краплі дощу, роси, снігу, і т.д.) призводять до місцевого збільшення напруженості електричного поля. В результаті коронний розряд виникає на проводах ПЛ при напрузі меншому, ніж напруга самостійного розряду на чистих непошкоджених проводах. Тому шум повітряних ліній можна чути і в гарну погоду, але особливо він посилюється при дощі.
2.2 Розрахунок електричного поля повітряних ліній
Рис.1 Розрахункова схема електричного поля повітряних ліній, де А, В, С - провода повітряної лінії відповідно фаз А, В, С.
Напруженість електричного поля, що створюється повітряними лініями на поверхні землі (рис.1) визначається за формулою 1:
E - напруженість електричного поля, кв / м,
C - ємність одиниці довжини лінії, ф / м,
U - номінальна напруга, кв,
H - висота підвісу проводу, м,
- відстань між проводами, м,
X - відстань до розрахункової точки, м.
Ємність одиниці довжини визначається за формулою:
d - діаметр проводу, м.
Розрахунок шуму повітряних ліній
Допустимий рівень шуму на території, що безпосередньо прилягає до житлових будинків, становить 45 дБА (СН 2.2.4 / 2.1.8.562-96 Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель і на території житлової забудови).
Рівень звуку на відстань 100 м від крайньої фази в залежності від напруги поля на проводах визначається за формулою:
L - рівень звуку, дБА,
Емах - діюче значення максимальної напруженості на поверхні проводу, кв / м,
r - радіус проводу, м,
n - число проводів у фазі,
В - відстань від крайньої фази, (В = 100м).
Максимальна напруженість на поверхні проводу визначається за формулою:
3.Заданіе до роботи
3.1 Розрахувати для заданого варіанта (таблиця 3) напруженість електричного поля, створюваного повітряною лінією електропередач в точках з координатами X = 0, 10, 20, 30, 40, 50м. Порівняти отримані значення з допустимими величинами (таблиця 1).
Визначити в якій місцевості можна продовжити дану лінію електропередач. Побудувати графік Е = f (x).
3.2 Розрахувати шум на відстані 100 м від крайньої фази повітряної лінії.
Зробити висновок про можливість прокладки ВЛ поблизу житлових будинків, для яких допустимий рівень шуму становить 45 дБА (СН 2.2.4 / 2.1.8.562-96 Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель і на території житлової забудови.)
4. Приклад розрахунку
"Інженерна екологія та охорона праці" Розрахунок електріческогополя і шуму. создаваемихвоздушнимілініяміелектропередачвисокогонапряженія. Варіант № _______ Виконав студент: Група. 40 50 60 Г рафік: Розрахунок шуму. висновки:
розміщення воздушнихлінійелектропередачівисокогонапря-вання. 20. Заходи щодо захисту населення від впливу електричних-когополя промислової частоти, создаваемоговоздушнимілініямівисокогонапряженія.
До них відноситься шум. створюваний технологічним устаткуванням (випробувальні. і котельні. У повітряний басейн викидаються різноманітні забруднення. електріческіхполей (ЕП) промислової частоти є лінііелектропередачвисокогонапряженія.
впливу електріческогополя. создаваемоговоздушнимілініяміелектропередачі (ВЛ), встановлюються санітарні розриви - територія уздовж траси високовольтної лінії. в якій напряженностьелектріческогополя.
впливу електріческогополя. создаваемоговоздушнимілініяміелектропередачі (ВЛ), встановлюються санітарні розриви - територія уздовж траси високовольтної лінії. в якій напряженностьелектріческогополя.