7. Расчет электрического поля воздушных линий

7.1. Общие сведения

Воздушные линии электропередачи оказывают негативное влияние на окружающую среду, в частности на ее экологические, социальные и экономические системы. Для сооружения линий электропередачи требуется отвод земель под опоры и вырубка просек при прохождении трассы линии по лесному массиву. Последствия отвода земель и вырубки леса выражаются:

в разрушении ценных сельскохозяйственных земель, а именно: в порче посевов, верхних плодородных слоев земли при строительстве линий и, следовательно, снижении объемов производства сельскохозяйственной продукции;
снижении водоохранных, водорегулирующих, противоэрозионных, климаторегулирующих, почвозащитных, полезащитных функций леса;
изменении среды обитания животных и птиц, их генофонда (площадь вырубки леса для прокладки 1 км линии напряжением до 10 кВ, а также линий напряжением 35, 110, 220, 330 и 750 кВ составляет соответственно 0,7; 3,4; 3,2; 3,7; 5,6; 8,5 га/км при ширине просеки 7, 7, 34, 37, 56 и 85 м).

Введенная в эксплуатацию воздушная линия электропередачи изменяет рельеф местности и оказывает влияние на условия жизни населения вблизи линии: создает дискомфорт, вызванный акустическим шумом, исходящим от линии, воздействием на телевидение, связь, радио, необходимостью соблюдения безопасности и продолжительности пребывания в зоне отчуждения линии из-за высокой напряженности электрического поля и повышенной концентрации озона и окислов азота.

Сооружение линий электропередач связано с отчуждением земель, что сказывается на сельском хозяйстве. В зоне отчуждения ухудшаются условия работы сельскохозяйственных машин и механизмов из-за механических препятствий, создаваемых опорами и проводами линии, ограничиваются возможности применения авиации и машинного орошения. При выполнении ремонтных работ на линии возможны потравы сельскохозяйственных растений и порча плодородных слоев земли. Линии создают препятствия на путях миграции животных и птиц, оказывают электромагнитное влияние на параллельные им воздушные линии электропередачи.

Эстетическое воздействие воздушных линий электропередачи на окружающую среду связано в основном с высотой и архитектурными формами опор, а также с окраской всех элементов линии электропередачи, т.е. со всем тем, что оказывает влияние на внешний вид и, следовательно, на визуально-эстетическое восприятие линии электропередачи. Улучшения визуально-эстетического восприятия воздушной линии электропередачи можно добиться путем маскировки ее на местности, т.е. обеспечения совместимости общего вида линии с основным характером местности, а именно:

придания опорам линий приятных для глаза архитектурных форм за счет использования для изготовления опор высокопрочной стали, что позволяет уменьшать площадь поперечного сечения элементов стальных опор и создавать более изящные их очертания; применения опор с узкой базой, создающих впечатление меньшего объема, чем опоры с широкой базой; использования перекрестных решеток металлических опор с углом наклона 45°;
размещения в общем коридоре линий с опорами одного и того же типа одинаковой (но не слишком большой) высоты, окрашенными в одинаковый цвет и установленными в определенном порядке, с пролетами одинаковой длины (окраска опор производится светопоглощающими наиболее подходящими к фону местности красками - темно-зеленого или черного цвета);
принятия мер по недопущению блеска на солнце металлических поверхностей опор, проводов, тросов, линейной арматуры (окраска оцинкованных деталей линейной арматуры темной краской, обработка поверхности сталеалюминиевых проводов пескоструйным аппаратом перед их монтажом, покрытие фарфоровых изоляторов цветной глазурью, применение полимерных изоляторов и т.д.).

В целом воздушные линии электропередачи не представляют значительной угрозы для окружающей среды, так как не загрязняют воздух, воду и землю.

Альтернативой воздушным линиям служат кабельные линии электропередачи, использование которых на номинальных напряжениях электрической сети выше 35 кВ сдерживается их высокой стоимостью и значительной зарядной мощностью, что обусловливает необходимость применения мощных средств поперечной компенсации.

Для сохранности и нормальной эксплуатации воздушных линий электропередачи установлены:

охранные зоны вдоль линий, проходящих по населенной местности, определяемые параллельными прямыми, отстоящими от крайних проводов на расстоянии 10, 15, 20, 25, 40 м для линий напряжением до 20, 35, 110, 330 и 750 кВ соответственно;
разрывы (т.е. горизонтальные расстояния от крайних проводов линии при наибольшем их отклонении до ближайших выступающих частей зданий и сооружений), которые должны быть не менее 2,4, 6, 8, 40 м для линий напряжением до 20, 35... 110, 220, 330, 750 кВ соответственно;
просеки в лесных массивах шириной, равной расстоянию между крайними проводами плюс 3 м в каждую сторону от крайних проводов (при высоте деревьев до 4 м) или плюс высота основного лесного массива в каждую сторону от крайних проводов (при высоте деревьев более 4 м).

При длительном пребывании человека в ЭМП (Е 10 кв/м) могут возникнуть неблагоприятные физиологические изменения, связанные с воздействием на нервную и сердечно-сосудистую систему (изменения давления, пульса, аритмия и т.д. ). Эти явления исчезают через некоторое время после прекращения воздействия ЭМП.

Разработанные нормы, ограничивающие напряжённость электрического поля под воздушными линиями, приведены в табл. 7.1 и табл. 7.2.

Таблица 7.1

Допустимая напряжённость электрического поля под ВЛ

Вид местности	Допустимая напряженность, кв/м
Ненаселённая местность	15
Пересечения с дорогами	10
Населённая местность	5
Жилые дома	1,5