郭力強(qiáng),馮 淼,孔劉娟
(1.山西電力科學(xué)研究院,山西 太原 030001;2.山西省電力公司,山西 太原 030001)
目前,國內(nèi)有關(guān)高壓架空送電線線路環(huán)境噪聲引起的糾紛事件時有發(fā)生,高壓架空送電線線路噪聲對周邊環(huán)境的影響越來越成為人們關(guān)心的問題。通過對高壓架空送電線線路可聽噪聲現(xiàn)狀的分析、研究,掌握高壓架空送電線線路的噪聲水平現(xiàn)狀,分析噪聲隨距離的衰減特性,為高壓架空送電線線路設(shè)計和噪聲治理與防護(hù)區(qū)的劃定提供依據(jù),對于建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好的環(huán)保型電網(wǎng)具有重大的深遠(yuǎn)意義。
針對高壓架空送電線線路環(huán)境噪聲問題,選擇了3條110 kV、6條220 kV、4條500 kV電壓等級的高壓架空送電線線路,測量對象涵蓋單回、同塔雙回、同塔多回和單雙回緊湊型結(jié)構(gòu)(考慮到市區(qū)和郊區(qū)的背景噪聲差異較大,在實(shí)際測量中,優(yōu)先選擇位于郊區(qū)的輸電線路)。
通過對高壓架空送電線線路的噪聲水平的現(xiàn)場實(shí)測,以及衰減特性的分析,分析其噪聲水平及其衰減規(guī)律。
高壓架空送電線線路噪聲的測量,由電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL501—1992《架空送電線路可聽噪聲測量方法》來確定。
在架空送電線路交流桿塔檔距中央處進(jìn)行線路可聽噪聲測量時,測量地點(diǎn)應(yīng)選擇地勢比較平坦、周圍無障礙物、背景噪聲較低的地區(qū)。測量點(diǎn)在輸電線路直線桿塔的檔距中央,導(dǎo)線對地最低點(diǎn)線路走向的橫截面上。
在選擇的測量檔距內(nèi),以線路中心線為起點(diǎn),在導(dǎo)線對地最低點(diǎn)線路走向的橫截面上,向外測量橫向衰減,在5 m、10 m、15 m、30 m、45 m等位置布點(diǎn)測量。每個測點(diǎn)記錄其10 s等效連續(xù)A聲級值,然后根據(jù)全部測量結(jié)果得到噪聲橫向分布情況。
在架空送電線路交流桿塔處進(jìn)行線路可聽噪聲測量時,測量地點(diǎn)選在距邊導(dǎo)線對地投影15 m處,聲級計采取對向絕緣子取向,記錄其10 s等效連續(xù)A聲級值。
在架空送電線路交流桿塔處進(jìn)行線路可聽噪聲測量時,測量地點(diǎn)選在轉(zhuǎn)角塔角度小于180°側(cè),沿轉(zhuǎn)角中心線距邊相導(dǎo)線對地投影15 m處測量聲級值,聲級計采取對向絕緣子取向,記錄其10 s等效連續(xù)A聲級值。
通過對4條110 kV、6條220 kV、3條500 kV電壓等級的高壓架空送電線線路噪聲水平的測量,在不同距離晝間、夜間的噪聲測量結(jié)果分別見表1和表2。
表1 線路噪聲橫向衰減特性統(tǒng)計表(晝)
表2 線路噪聲橫向衰減特性統(tǒng)計表(夜)
通過對電壓等級分別為110kV、220kV、500kV高壓架空送電線在不同距離的噪聲的現(xiàn)場實(shí)測,以分析輸電線路的噪聲水平以及噪聲的衰減規(guī)律,為輸電線路設(shè)計和噪聲治理與防護(hù)區(qū)劃定提供依據(jù)。
在對選定的13條110 kV至5 000 kV典型高壓架空送電線線路可聽噪聲測量中發(fā)現(xiàn):在晝間和夜間測量時,線下0 m、15 m、45 m處以及在直線塔、轉(zhuǎn)角塔15 m處,可聽噪聲的測量值全部滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348—2008)的Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值。
在對山西省典型高壓架空送電線線路可聽噪聲的衰減特性中發(fā)現(xiàn)有如下幾條規(guī)律。
a)沿線路垂直方向,隨著與線路之間距離的增加,可聽噪聲逐漸衰減,在線路下方,可聽噪聲的衰減較慢,在邊導(dǎo)線對地投影之外,可聽噪聲的衰減較快。
b)隨線路的電壓等級的提高和導(dǎo)線對地高度的增加,噪聲的降低程度不明顯。
c)線路周圍環(huán)境噪聲對輸電線路的噪聲有較大的干擾和影響。
d)線路在單回、同塔雙回、同塔多回和單雙回緊湊型等結(jié)構(gòu)布置形式下,對噪聲的產(chǎn)生沒有明顯的差異。
對典型高壓架空送電線線路產(chǎn)生噪聲進(jìn)行的測試后可以得出以下結(jié)論和建議。
a)高壓架空送電線線路為24 h持續(xù)運(yùn)行,所產(chǎn)生的噪聲為穩(wěn)態(tài)噪聲,晝間與夜間噪聲水平具有相對的一致性,其對環(huán)境噪聲的貢獻(xiàn)值晝間與夜間基本相同。
b)高壓架空送電線線路產(chǎn)生的噪聲主要聲源來自高壓線路產(chǎn)生的電磁噪聲,在傳播的過程中,經(jīng)距離衰減、空氣吸收、樹木的吸收以及地面效應(yīng)引起的附加衰減后,到達(dá)受聲點(diǎn),對周邊環(huán)境有一定的影響。
c)測試的13條高壓架空送電線線路產(chǎn)生的噪聲值都小于50 dB(A);高壓架空送電線線路產(chǎn)生的噪聲,隨電壓等級的提高沒有明顯的相應(yīng)加大;高壓架空送電線線路塔桿處及轉(zhuǎn)角塔處產(chǎn)生的噪聲測試值都小于50 dB(A);同時,與線路處噪聲值沒有明顯的變化。
d)通過對13條高壓架空送電線線路的噪聲橫向衰減特性的測試發(fā)現(xiàn),噪聲隨距離衰減規(guī)律不明顯,受本底環(huán)境噪聲的影響較大。
a)采用對稱分布的子導(dǎo)線時,增加導(dǎo)線的分裂數(shù)目和控制分裂導(dǎo)線的導(dǎo)線間距,以減少導(dǎo)線表面場強(qiáng)。
b)采用子導(dǎo)線非對稱分裂方式,盡可能使子導(dǎo)線分配的電荷均勻,改善導(dǎo)線表面電場分布,減少導(dǎo)線表面場強(qiáng)。
c)在對稱分裂子導(dǎo)線中附加子導(dǎo)線,以改善導(dǎo)線表面電荷分布,減少導(dǎo)線表面場強(qiáng)。
d)在導(dǎo)線上涂抹憎水涂料,減少在雨天時水滴,減少導(dǎo)線電暈放電強(qiáng)度。
e)選擇合適的高壓架空送電線線路的路徑,在線路設(shè)計時,有必要對敏感區(qū)和非敏感區(qū)分別考慮。高壓架空送電線線路的走向,盡可能避開居民區(qū)。
目前,變電站的噪聲限值,通常以《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348—2008)以及《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—2008)的限值來確定,但未確定高壓架空送電線線路可聽噪聲的限值標(biāo)準(zhǔn)。建議在標(biāo)準(zhǔn)的制訂時,參考《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348—2008)以及《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—2008)的同時,充分考慮氣象、地理?xiàng)l件、環(huán)境條件,以及人們的可接受程度,結(jié)合國外高壓架空送電線線路可聽噪聲的限值,以制訂符合我國國情的輸電線路可聽噪聲的限值標(biāo)準(zhǔn)。在噪聲敏感區(qū)和非敏感區(qū)分別考慮,充分考慮到噪聲防護(hù)區(qū)的劃定情況,選擇合適的高壓架空送電線線路的路徑。