摘要：采用更高電壓等級以提高輸電的經(jīng)濟(jì)性，是西電東送面臨的重要課題。輸電工程的電磁環(huán)境與民眾健康和工程造價密切相關(guān)，是提高輸電電壓時必須考慮的重大技術(shù)問題。文章對國內(nèi)外交流特高壓和直流±600kV及以上電壓等級輸電所涉及的無線電干擾、可聽噪聲、工頻電場、工頻磁場、直流合成場強(qiáng)和離子流的研究進(jìn)行了分析；提出了電磁環(huán)境有關(guān)量的限值建議；給出了改善電磁環(huán)境的方法措施；提出了需進(jìn)一步研究和解決的問題。
關(guān)鍵詞：電磁環(huán)境；輸電；直流；特高壓
1引言
在未來20年，我國將繼續(xù)開發(fā)西南水電和西北火電，逐步實施西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)。采用更高電壓等級輸電，提高輸電的經(jīng)濟(jì)性是我國電力行業(yè)面臨的重要課題。隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和民眾環(huán)境意識的增強(qiáng)，輸電工程的電磁環(huán)境影響越來越受到人們的關(guān)注，受到環(huán)保的嚴(yán)厲制約，電磁環(huán)境成為決定輸電線路結(jié)構(gòu)，影響建設(shè)費(fèi)用等的重要因素。為妥善解決好特高壓輸電線路的電磁環(huán)境問題，美國、前蘇聯(lián)、意大利、日本和巴西等國在采用新的電壓等級之前，均先建立相應(yīng)的試驗基地，進(jìn)行大量的試驗研究，以期獲得公眾所能接受而經(jīng)濟(jì)上又是合理的輸電線路設(shè)計。
輸電工程的電磁環(huán)境主要包括電場效應(yīng)、無線電干擾和可聽噪聲等幾方面內(nèi)容，它們是輸電工程設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行中必需考慮的重大技術(shù)問題。
2交流特高壓和直流±600kV及其以上電壓等級輸電電磁環(huán)境的發(fā)展概況
為了滿足長距離大容量輸電和聯(lián)網(wǎng)的需要，六十年代中期，國際上開始了交流特高壓（1000kV及以上）輸電技術(shù)的研究，并已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。迄今為止，美國、前蘇聯(lián)、日本、意大利、巴西、加拿大、印度等國都進(jìn)行了交流特高壓輸電的研究。一些國家的交流特高壓輸電技術(shù)已經(jīng)過試驗室階段而進(jìn)入了工業(yè)性試驗階段。
美國是研究特高壓輸電最早的國家，在特高壓輸電技術(shù)的前期研究中，建成了特高壓輸電的試驗室和試驗場，對可聽噪聲、無線電和電視干擾、工頻電場效應(yīng)等問題做了較為系統(tǒng)的研究，已取得了大量成果。前蘇聯(lián)已建成了1936km的1150kV輸電線路，在實施研究的過程中對線路的環(huán)境影響進(jìn)行了深入的研究。日本對環(huán)境十分重視，在1000kV輸電線路建設(shè)前，成立了特高壓輸電研究促進(jìn)委員會。委員會下設(shè)了幾個專委會，其中就有環(huán)境分會。意大利電力公司在1976年完成了1000kV試驗線路，對可聽噪聲、無線電和電視干擾、工頻電場效應(yīng)等環(huán)境影響問題也都做了研究。
1963～1968年及1971～1975年，美國邦納維爾電力局(BPA)和美國電力科學(xué)研究院(EPRI)先后對±600kV直流輸電線路的電磁環(huán)境進(jìn)行過詳細(xì)的試驗研究，通過已建成線路的運(yùn)行經(jīng)驗，說明±600kV直流輸電線路的有關(guān)技術(shù)問題已基本過關(guān)。對±600kV～±1200kV直流輸電線路的電磁環(huán)境，美國EPRI曾委托魁北克水電研究院(IREQ)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，設(shè)計特高壓直流線路在技術(shù)上是可行的。目前世界上實際運(yùn)行的直流工程的最高電壓等級是±600kV，即巴西的伊泰普直流工程。國際大電網(wǎng)委員會(CIGRE)與美國電氣工程師學(xué)會(IEEE)做了關(guān)于±800kV，±1000kV和±1200kV等較高電壓等級高壓直流輸電全面研究，認(rèn)為采用這一電壓等級的直流輸電是可行的，但是還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)工作。
總地來說，美國、前蘇聯(lián)、意大利等國在交流特高壓和±600kV及其以上電壓等級直流輸電方面的基礎(chǔ)研究已取得許多成果，目前各國都在深入研究其環(huán)境影響問題。
3交流特高壓和直流±600kV及其以上電壓等級輸電電磁環(huán)境的研究進(jìn)展
3.1交流特高壓輸電線路
3.1.1可聽噪聲
從建設(shè)、設(shè)計和運(yùn)行經(jīng)驗來看，750kV及其以下線路的無線電干擾是線路設(shè)計的控制條件，線路設(shè)計滿足無線電干擾限值要求后，可聽噪聲自然滿足。對特高壓線路來講，可聽噪聲將很有可能是線路設(shè)計的控制條件。
可聽噪聲的研究成果相當(dāng)可觀：根據(jù)試驗結(jié)果總結(jié)出了解析計算經(jīng)驗公式，并給出了降低可聽噪聲的解決方案，包括采取非對稱多分裂導(dǎo)體或在導(dǎo)線下部裝設(shè)附加子導(dǎo)線、對子導(dǎo)體的絕緣表皮進(jìn)行老化處理和采用不影響導(dǎo)體散熱的憎水涂料等。
各國的研究結(jié)果都表明，只要合理設(shè)計，交流特高壓輸電線路的可聽噪聲可以達(dá)到與超高壓輸電線路的可聽噪聲相當(dāng)?shù)乃健?br/>至于交流特高壓線路可聽噪聲的限值標(biāo)準(zhǔn)，到目前為止各國并未正式制訂，IEC和一些開展這方面研究較早的國家如美國、日本、意大利和前蘇聯(lián)等都提出了自己的限制值。其中美國根據(jù)公眾對送電線路可聽噪聲的反映提出了一般準(zhǔn)則（Perry準(zhǔn)則）：認(rèn)為離線路中心線30m處，52.5dB(A)以下基本無投訴，52.5～59dB(A)范圍內(nèi)有少量投訴，59dB(A)以上有大量投訴。
3.1.2無線電干擾
無線電干擾研究也有了很大進(jìn)展，CISPR（國際無線電干擾特別委員會）推薦了特高壓輸電工程的無線電干擾的激發(fā)函數(shù)，給出了計算特高壓輸電線路的無線電干擾水平的經(jīng)驗計算公式，并根據(jù)無線電臺的性質(zhì)和種類給出了相應(yīng)距離保護(hù)方案和限制無線電干擾的措施等。在綜合考慮特高壓輸電線路建設(shè)中的各種因素和投資費(fèi)用下，適當(dāng)增加分裂數(shù)、增加相間距、減少導(dǎo)線截面可減少無線電干擾的影響；在某些場合還可適當(dāng)調(diào)整無線電干擾限值。
美國、日本、加拿大、意大利和前蘇聯(lián)等國的研究結(jié)果都表明：交流特高壓輸電線路的無線電干擾限制指標(biāo)或預(yù)期的干擾水平可以達(dá)到與超高壓線路的干擾指標(biāo)相當(dāng)。
在無線電干擾的限值方面，美國提出在設(shè)計1500kV線路時將線路走廊的無線電干擾水平限制在58dB（1MHz），前蘇聯(lián)在設(shè)計1200kV線路時采用CISPR推薦的限值：距邊相20m處的晴天干擾水平為58dB（0.5MHz）。