Расчет электрического поля воздушных линий

Рис.1 Расчётная схема электрического поля воздушных линий, где А, В, С – провода воздушной линии соответственно фаз А, В, С.

Напряжённость электрического поля, создаваемого воздушными линиями на поверхности земли ( рис.1 ) определяется по формуле 1:

(1)

E – напряжённость электрического поля, кв/м,

C – ёмкость единицы длины линии, ф/м,

U – номинальное напряжение, кв,

кл*н/м

H – высота подвеса провода, м,

- расстояние между проводами, м,

X – расстояние до расчётной точки, м.

Ёмкость единицы длины определяется по формуле:

(2)

d – диаметр провода, м.

Расчёт шума воздушных линий

Допустимый уровень шума на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам, составляет 45 дБА (СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки).

Уровень звука на расстояние 100 м от крайней фазы в зависимости от напряжения поля на проводах определяется по формуле:

(3)

L – уровень звука, дБА,

Е_мах - действующее значение максимальной напряжённости на поверхности провода, кв/м,

r – радиус провода, м,

n – число проводов в фазе,

В – расстояние от крайней фазы, (В=100м).

Максимальная напряжённость на поверхности провода определяется по формуле:

(4)

Задание к работе

3.1 Рассчитать для заданного варианта (таблица 3) напряжённость электрического поля, создаваемого воздушной линией электропередач в точках с координатами X=0, 10, 20, 30, 40, 50м. Сравнить полученные значения с допустимыми величинами (таблица 1).

Определить в какой местности можно продолжить данную линию электропередач. Построить график Е=f(x).

3.2 Рассчитать шум на расстоянии 100 м от крайней фазы воздушной линии.

Сделать вывод о возможности прокладки ВЛ вблизи жилых зданий, для которых допустимый уровень шума составляет 45 дБА (СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.)

Пример расчета

Исходные данные:

№	Напряжение U,кВ	Сечение провода, S,	Число проводов в фазе, n	Расстояние между фазами, Do, м	Высота подвеса провода, Н, м

Определим диаметр провода:

Ёмкость единицы длины линии :

Напряжённость электрического поля :

Результаты расчёта приведены в таблице 2

Ширина охранной зоны при U = 330 кВ составляет 30 м.

Таблица 3

X, м	E, кВ/м
	-0,8075
	2,5985
	0,6543
	0,2185
	0,0955
	0,0496

Рис.2 Зависимость напряженности электрического поля от расстояния

Вывод: На границе охранной зоны ( 30 м ) напряжённость электрического поля ниже допустимой для жилой застройки. Следовательно, за пределами охранной зоны можно вести жилищное строительство.

Расчёт шума.

Вывод: шум на расстоянии 100 м от ЛЭП 330 кВ составляет 11,68 дБА, что является ниже допустимого.

Варианты заданий

Рассчитать напряженности электрического поля, создаваемого ЛЭП, по мере удаления от него в соответствии с заданным вариантом (табл. 3).

Рекомендуемая литература

Александров Г.Н. Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды.–Л. Энергоатомиздат, 1989.–360 с.

Таблица 3 - Варианты заданий

№	Напряжение U,кВ	Сечение провода, S,	Число проводов в фазе, n	Расстояние между фазами, Do, м	Высота подвеса провода, Н, м
					17,5
					20,5
					22,5
					17,5
					20,5
					22,5
					10,7
					17,5
					20,5
					22,5
					25,5
					22,5
				17,5
				18,5
				19,5
					20,5
					22,5
					20,5
					22,5