張召文

（云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站，云南昆明650032）

盡量減少輸變電工頻電場(chǎng)測(cè)量中畸變電場(chǎng)影響的測(cè)量方法

張召文

（云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站，云南昆明650032）

分析了引起輸變電工頻電場(chǎng)測(cè)量中產(chǎn)生畸變電場(chǎng)的因素，提出了測(cè)量中減少畸變電場(chǎng)影響的措施。

測(cè)量；輸變電；工頻電場(chǎng)；畸變

1 工頻測(cè)量中畸變電場(chǎng)的產(chǎn)生

電能是依靠運(yùn)動(dòng)的電荷來傳遞的。而帶電或運(yùn)行中的輸變電設(shè)施周圍存在的電場(chǎng)和磁場(chǎng)正是由其導(dǎo)體上載有的電荷或電荷的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。也就是說，電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種物質(zhì)形式，電量隨時(shí)間作50Hz周期變化的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)為工頻電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度在空間任意一點(diǎn)是一個(gè)矢量，以V／ m為單位，對(duì)交流高壓架空送電線路和變電站，電場(chǎng)一般用kV／m表示。在有導(dǎo)電物體介入的情況下，電場(chǎng)在幅值、方向上會(huì)改變，或者兩者都改變了，從而形成畸變場(chǎng)。同時(shí)，由于物體的存在，電場(chǎng)在物體的表面上通常會(huì)產(chǎn)生很大的畸變，從而影響電場(chǎng)測(cè)量準(zhǔn)確度，詳見圖1。

重慶大學(xué)國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（973）資助項(xiàng)目（2009CB724506）“均勻場(chǎng)域中工頻電場(chǎng)畸變效應(yīng)分析”研究表明，在均勻電場(chǎng)中探頭附近和主電極與副電極之間產(chǎn)生較嚴(yán)重的電場(chǎng)畸變，平均畸變率在27%以上。如果再考慮到測(cè)量者的介入，特別是我們關(guān)注的敏感建筑物的存在，電場(chǎng)畸變的量還會(huì)更大。

圖2為人和兩種動(dòng)物在10kV／m電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)中使電場(chǎng)畸變的情況。

從圖2中可看出，由于生物體 （導(dǎo)體）的存在，使得原本10kV／m電場(chǎng)發(fā)生了很大的改變。在這樣的條件下測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)已經(jīng)和原來的情況發(fā)生了大幅度變化。

實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量人員和測(cè)量?jī)x表也會(huì)對(duì)原有工頻電場(chǎng)產(chǎn)生影響。圖3表示了測(cè)量人員與測(cè)量?jī)x表的距離對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

圖3中，橫坐標(biāo)表示測(cè)量人員與測(cè)量?jī)x表探頭的距離，縱坐標(biāo)表示儀表讀數(shù)的變化，圖中示出的是儀表對(duì)地高度分別為1.0、1.4、1.6m時(shí)的測(cè)量結(jié)果。

很明顯，測(cè)量人員與測(cè)量?jī)x表探頭的距離＞2.5m后，讀數(shù)變化趨于0；而＜2.5m時(shí)，讀數(shù)有很大的變化。

當(dāng)測(cè)量?jī)x表安置在較低位置（如1.4m以下）時(shí)，測(cè)量人員靠得過近，會(huì)使儀表受人體屏蔽，測(cè)得電場(chǎng)值偏低；而當(dāng)測(cè)量?jī)x表在較高位置 （甚至由測(cè)量人員手持）時(shí)，則由于人體導(dǎo)致儀表所在空間電場(chǎng)的集中，往往使測(cè)試結(jié)果偏高。測(cè)量人員手持儀表進(jìn)行測(cè)量是不對(duì)的，在極端情況下可能使測(cè)得的電場(chǎng)值成倍地偏高。

2 減少畸變電場(chǎng)影響的措施

2.1 一般要求

測(cè)量高壓架空輸電線的電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，如果測(cè)量條件許可，測(cè)量點(diǎn)應(yīng)選在地勢(shì)平坦，沒有樹木，沒有其他電力線路、通信線路、廣播線路的空地上進(jìn)行，設(shè)備應(yīng)架設(shè)在地面上1.5m處。也可根據(jù)需要在其他高度測(cè)量，但要在報(bào)告中注明。

有資料表明，在大濕度下進(jìn)行工頻電場(chǎng)測(cè)量，有可能使測(cè)量結(jié)果比正常結(jié)果大數(shù)倍。為了避免這種影響，測(cè)量時(shí)，環(huán)境濕度應(yīng)在80%以下。

2.2 采用足夠長的數(shù)據(jù)光纖，使測(cè)量者距離測(cè)量設(shè)備足夠遠(yuǎn)

前面討論表明，當(dāng)測(cè)量人員與測(cè)量?jī)x表探頭的距離＞2.5m，由畸變電場(chǎng)產(chǎn)生的影響較小?，F(xiàn)在一些測(cè)量設(shè)備均配備了較長的數(shù)據(jù)傳輸光纖，比如PMM8053系列的工頻測(cè)量?jī)x，配備有3m的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸光纖，測(cè)量時(shí)，測(cè)量者通過該光纖在3m外記錄數(shù)據(jù)，可以盡量減少測(cè)量者的影響。2.3 測(cè)量設(shè)備的尺寸和支架材質(zhì)應(yīng)合適

當(dāng)設(shè)備介入到電場(chǎng)中測(cè)量時(shí)，應(yīng)不使產(chǎn)生電場(chǎng)的邊界面上的電荷分布發(fā)生明顯的畸變。測(cè)量探頭放入?yún)^(qū)域的電場(chǎng)應(yīng)均勻或近似均勻。

另外，架設(shè)測(cè)量設(shè)備的支架的材質(zhì)也很重要。用金屬支架顯然是不合適的，木質(zhì)支架在大濕度環(huán)境下也會(huì)產(chǎn)生較高畸變電場(chǎng)。相比較而言，塑料材質(zhì)的支架更合適。

2.4 應(yīng)特別注意臨近物體對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

工頻電場(chǎng)特別容易被樹木、房屋等物體屏蔽，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，如果測(cè)量條件許可，應(yīng)該避開臨近物體、建筑等。

在實(shí)際工作中，我們會(huì)遇到敏感點(diǎn)，如關(guān)注的建筑物，距離輸電線很近，或者直接被輸電線跨越。這些建筑在拆遷范圍之外或不屬于拆遷范圍，但一旦輸電線投入運(yùn)行，其產(chǎn)生的電暈噪聲、工頻電磁場(chǎng)又會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響，這時(shí)，戶主往往會(huì)向環(huán)保局提出投訴。此時(shí)，由于建筑的存在，其工頻電場(chǎng)也是畸變的，在這些區(qū)域測(cè)量時(shí)如何布設(shè)點(diǎn)位成了關(guān)鍵問題。在這些情況下，誰去測(cè)量和評(píng)判不是重要的，關(guān)鍵是監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)要有一個(gè)可以執(zhí)行的統(tǒng)一的測(cè)量規(guī)范。

實(shí)際工作中，我們一般采用DL／T 988—2005《高壓交流架空送電線路、變電站工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)測(cè)量方法》中規(guī)定的方法進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測(cè)。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了輸電線路下民房?jī)?nèi)、民房陽臺(tái)、民房樓頂平臺(tái)上工頻畸變電場(chǎng)的測(cè)量方法：

（1）若在民房?jī)?nèi)測(cè)量，應(yīng)在距離墻壁和其他固定物體1.5m外的區(qū)域進(jìn)行，并測(cè)出最大值，作為評(píng)價(jià)依據(jù)。如不能滿足上述與墻面距離的要求，則取房屋空間平面中心作為測(cè)量點(diǎn)，但測(cè)量點(diǎn)與周圍固定物體 （如墻壁）間的距離至少1m；

（2）若在民房陽臺(tái)上測(cè)量，當(dāng)陽臺(tái)的幾何尺寸滿足民房?jī)?nèi)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量點(diǎn)布置要求時(shí)，陽臺(tái)上的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量方法與民房?jī)?nèi)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量方法相同；若陽臺(tái)的幾何尺寸不滿足民房?jī)?nèi)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量點(diǎn)布置要求，則應(yīng)在陽臺(tái)中央位置測(cè)量；

（3）民房樓頂平臺(tái)上測(cè)量，應(yīng)在距離周圍墻壁和其他固定物體（如護(hù)欄）1.5m外的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，并得出測(cè)量最大值。若民房樓頂平臺(tái)的幾何尺寸不能滿足此條件，則應(yīng)在平臺(tái)中央位置進(jìn)行測(cè)量。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了高壓交流架空送電線路、變電站產(chǎn)生的工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)測(cè)量，特別是對(duì)居民處工頻電場(chǎng)的測(cè)量要求、測(cè)點(diǎn)的布置、測(cè)點(diǎn)與周圍環(huán)境的相對(duì)位置，以及測(cè)量人員與測(cè)量探頭間的距離等做了明確的規(guī)定，解決了我國目前關(guān)于輸變電工程電磁環(huán)境測(cè)量的混亂局面，對(duì)解決由于輸變電工程電磁環(huán)境引起的糾紛問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

A Method of Minimizing the Impact of Distorted Electric Field in the Measurement of Power Frequency Electrical Field of Electric Transmission and Transformation

ZHANG Zhao-wen
（Yunnan Provincial Radiation Environmental Supervision Station，Kunming Yunnan 650032 China）

This paper analyzes the factors resulting in the distorted electric field during the measurement of the power frequency electric field of the electrical transmission and transformation，and puts forward the measures to minimize the distortion impact.

measurement；electric transmission and transformation；power frequency electric field；distortion

X837

：A

：1673－9655（2013）02－0142－03

2012－11－01