В данной работе описываются исследования распределения напряженностей электромагнитного поля ЛЭП. Приводятся исследования способов защиты от него.
Ключевые слова: линии электропередач, напряженность электромагнитного поля, защитные экраны.
В результате развития человечества, необходимо все больше электрической энергии, больше линий электропередач. Возникает ситуация, когда линии электропередач возникают вблизи жилой застройки, надземные и подземные.
Обостряется проблема физического воздействия искусственно созданного электромагнитного поля на организм людей, проживающих вблизи его источников.
Проведенные исследования были направлены на: выявление зависимости распределения напряженностей электрического и магнитного полей по высоте; выявление зависимости аэроионного состава атмосферного воздуха от погодных условий (относительной влажности воздуха); выявление зависимости значений напряженности электрического поля от аэроионного состава воздуха; оценку эффективности экранирования материалами различного состава и структур.
В качестве объекта исследования выбран участок линии электропередач классом напряжения 750 кВ около здания. Проводились замеры напряженностей электромагнитного поля под ЛЭП на высоте 0,5, 1,0 и 1,7 м в направлениях по осям X, Y, Z, ионов, с помощью измерителя напряженности поля промышленной частоты ПЗ– 50 и малогабаритного счетчика аэроионов МАС–01.
В ходе эксперимента были получены данные об относительной влажности и аэроионном составе атмосферного воздуха, которые представлены в таблице 1.
Таблица 1
Данные об аэроионном составе и относительной влажности воздуха
|
Дата |
Относительная влажность
|
Количество положительных ионов,
|
Количество отрицательных ионов,
|
Коэффициент униполяр– ности, У |
|
10.09.2020 |
30 |
720,0000 |
1515,0000 |
0,4796 |
|
16.09.2020 |
77 |
633,3333 |
166,6667 |
5,4709 |
|
19.09.2020 |
55 |
310,0000 |
2310,0000 |
0,1585 |
Второй этап эксперимента заключался в выявлении зависимости напряженности электрического поля от аэроионного состава воздуха. Значения напряженностей по осям и модуль вектора напряженности на различных высотах представлены в таблице 2.
Таблица 2
Распределение напряженности электрического поля по высоте
|
Дата |
У |
h, м |
E
X
,
|
E
Y
,
|
E
Z
,
|
Е,
|
|
10.09.2020 |
0,4796 |
0,5 |
1,4000 |
2,4667 |
1,5333 |
3,2242 |
|
1,0 |
2,0667 |
2,8333 |
2,3000 |
4,1939 |
||
|
1,7 |
2,4000 |
2,8667 |
1,6667 |
4,0934 |
||
|
16.09.2020 |
5,4709 |
0,5 |
2,4333 |
2,6000 |
1,8667 |
4,0206 |
|
1,0 |
4,3000 |
3,0000 |
2,9000 |
5,9917 |
||
|
1,7 |
5,4000 |
4,6333 |
2,0333 |
7,4002 |
||
|
19.09.2020 |
0,1585 |
0,5 |
1,3667 |
1,3667 |
1,1000 |
2,2239 |
|
1,0 |
1,7667 |
1,8333 |
1,6333 |
3,0249 |
||
|
1,7 |
2,7667 |
2,3333 |
1,3667 |
3,8687 |
Далее рассматривалась эффективность работы моделей экранов в электромагнитном поле. Информация о моделях экранов и обработанных данных измерений представлены в таблице 3.
Таблица 3
Эффективность работы моделей экранов
|
Модель экрана |
h, м |
Е,
|
Н,
|
|
Сетка с прямоугольными ячейками 2,2х2,2 см, размер 35х35 см, проволока стальная с медным покрытием, диаметр 0,8мм |
0,5 |
1,0651 |
3,1725 |
|
1,0 |
0,9195 |
3,3725 |
|
|
1,7 |
2,1975 |
3,6668 |
|
|
0,5 |
0,4631 |
7,4127 |
|
|
1,0 |
0,6532 |
8,9765 |
|
|
1,7 |
1,1460 |
7,5936 |
|
|
Сетка с прямоугольными ячейками 1,1 х 1,1см, размер 39,5 х 39,5 см, проволока стальная с медным покрытием, диаметр 0,8мм |
0,5 |
0,5121 |
3,5225 |
|
1,0 |
0,4485 |
3,4265 |
|
|
1,7 |
0,9826 |
2,9300 |
|
|
0,5 |
0,3091 |
5,4437 |
|
|
1,0 |
0,5364 |
6,1017 |
|
|
1,7 |
0,3559 |
7,5779 |
|
|
Диски CD: поликарбонатная подложка толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытая тончайшим слоем металла. Размер экрана 36х36см |
0,5 |
0,4910 |
3,4309 |
|
1,0 |
1,3864 |
3,3037 |
|
|
1,7 |
3,2395 |
3,3933 |
|
|
0,5 |
0,7454 |
7,1061 |
|
|
1,0 |
0,5627 |
7,9643 |
|
|
1,7 |
1,3654 |
7,4258 |
|
|
Пластиковая панель, покрытая тремя слоями токопроводящего лака на основе коллоидного графита. Размер экрана 50х50см |
0,5 |
1,1747 |
3,1842 |
|
1,0 |
1,3174 |
3,0114 |
|
|
1,7 |
1,5596 |
2,9714 |
|
|
0,5 |
0,484 |
7,1311 |
|
|
1,0 |
0,6848 |
6,1161 |
|
|
1,7 |
1,2088 |
6,7482 |
Можно сделать выводы о том, что, при повышении относительной влажности воздуха происходит изменение аэроионного состава воздуха, приводящее к росту напряженности электрического поля ЛЭП, наибольших значений напряженность электрического поля достигает по мере приближения к источнику: на высоте 1,7 м от уровня земли значения больше, чем на 1 и 0,5 м; Из применяемых для экранирования образцов наилучшую эффективность экранирования показала сетка со стольной проволокой из медного покрытия с прямоугольными ячейками 1,1 х 1,1см.
Литература:
- Литвинова Н. А. Электромагнитная экология и расчет электромагнитных величин: учебное пособие /Н. А. Литвинова. — Тюмень: РИО ТюмГАСУ, 2015. — 133 с.
