Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 1
Yandex
Гостей: 6
Всех: 7
Именниников сегодня нет

Передача энергии по воздушным линиям постоянного тока

 Экологические статьи » Основы общей экологии  6-11-2010, 12:39  Author: leksei

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПО ВОЗДУШНЫМ ЛИНИЯМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Одной из основных проблем при проектировании передач постоянного тока (ППТ) являются эффекты, обусловленные короной. При этом имеются в виду не только экономические факторы, связанные с потерями электроэнергии, но и сопутствующие нежелательные эффекты такие, как радиопомехи, акустические шумы и присутствие заряженных ионов в пространстве вокруг линии. Последний из упомянутых эффектов — существование объемного заряда — проявляется в значительном влиянии на статические электрические поля линии и, как следствие этого, имеет важное значение при рассмотрении влияния воздушных линий постоянного тока на окружающую среду.
В настоящее время при анализе влияния передачи постоянного тока сверхвысокого напряжения наибольшее внимание уделяется определению распределения ионного тока и напряженности электрического поля. Работа таких линий сопровождается непрерывным направленным движением ионов от коронирующего провода линии: движение под действием поля провода с противоположной полярностью, движение под действием ветра и движение к поверхности земли. При униполярной передачи постоянного тока полярность ионов совпадает с полярностью коронирующего провода, при биполярнойпередачи постоянного тока ионы каждой полярности генерируются вблизи соответствующего полюса линии (рис. 5.1). В пространстве между каждым полюсом и землей рас-полагаются ионы со знаком, соответствующим полярности полюса. В зоне между полюсами присутствуют ионы обеих полярностей, что приводит к рекомбинации ионов. Таким образом, влияние воздушной линии постоянного тока на окружающую среду многограннее, чем воздушные линии переменного тока.
Воздействие на окружающую среду можно разделить на три составляющих, характеризующихся:
— плотностью тока потока ионов J;
— плотностью объемного заряда ионов;
— электрическим полем от провода Епров и объемного заряда ионов Еион.

Воздействие передачи постоянного тока на окружающую среду

Рис 5.1. Диаграмма воздействия передачи постоянного тока на окружающую среду.
Кроме того, протекание постоянного тока в проводе сопровождается постоянным магнитным полем (для передач постоянного тока ±500 кВ—0,022 мТ).
Ток потока ионов, т. е. плотность тока /, определяется
значением и направлением вектора напряженности Е в данной точке. Для биполярной передачи постоянного тока.
значение и направление вектора напряженности биполярной передачи постоянного тока
где р+, р- — объемные заряды, генерируемые короной ППТ;
К+, К-—подвижность ионов у полюсов передачи.
На напряженность оказывают влияние, с одной стороны, геометрия проводов линии, их взаимное расположение и значение приложенного к ним потенциала и, с другой стороны, все заряды, распределенные в пространстве, которые сильно зависят от состояния окружающей среды (силы ветра, влажности, запыленности, температуры). Таким образом, вектор
напряженности Е определяется как потенциалом, приложенным к электродам, так и распределенным в пространстве объемным зарядом р, генерируемым короной, который сам
по себе движется под воздействием Е:
вектор напряженности Е
На рис. 5.2 представлена расчетная характеристика распределения напряженности электрического поля относительно средней линии передач постоянного тока ±400 кВ для определенных показателей окружающей среды. Расстояние между полюсами (2 провода на полюс) 10 м, эквивалентная высота подвески полюса над землей 10 м.
На линии постоянного тока только положительный провод излучает значительное паразитное поле. Процесс ионизации вблизи отрицательного провода хотя и вызывает потери того же порядка, что и потери вблизи положительного провода, но проходит с малой прерывистостью поля.
При дожде ионизация более существенна, поскольку капли сильно увеличивают неровности на проводе, способные вызвать кистевые разряды. При дожде растут потери на корону, а поле радиопомех появляется при слабых напряжениях в сухую погоду из-за увеличения числа неровностей и растет значительно медленнее с ростом напряжения. Для обычных рабочих напряжений наблюдается более слабое паразитное поле при дожде, чем в сухую погоду, это можно объяснить появлением «местных корон». В дождь уровень радио' помех колеблется от 2 до 9 дБ.
характеристика распределения электрического поля у земли передачи постоянного тока

Рис. 5.2. Расчетная характеристика распределения электрического поля у земли передачи постоянного тока.

Существует гипотеза по указанному явлению: поглощение высоких частот значительнее в пространстве, заключенном между проводами и землей, в среде, тем более ионизированной, чем сильнее ионизация в непосредственной близости от проводов.
Акустические шумы передачи постоянного тока также возникают в основном у положительного провода, хотя их уровень ниже, чем у ВЛ переменного тока того же класса напряжения. Так, для передачи постоянного тока ±500 кВ уровень шума составляет 40 дБА. Следует отметить тот факт, что это значение сильно колеблется в зависимости от состояния окружающей среды, влияющей на объемный ионный заряд передачи постоянного тока, тогда как уровень шума ВЛ переменного тока достаточно стабилен при любой погоде.
Исследования передачи постоянного тока ±400 кВ в США показали, что озон, производимый линией, незначительно влияет на окружающую среду.
Эффекты воздействия поля передачи постоянного тока на людей и транспортные средства менее значительны, чем у воздушных линий переменного тока того же класса напряжения, так как порог ощущения постоянного тока гораздо выше, чем переменного. У мужчин порог ощущения постоянного тока составляет 5,2 мА, у женщин — 3,5 мА. Для сравнения порог ощущения переменного тока — 1,0 мА и 0,7 мА соответственно.
Ток ионного потока под передачей постоянного тока во много раз меньше порога ощущения человека. Измерения, проведенные американскими учеными, показали, что в области напряженности электрического поля 40 кВ/м этот ток составляет 0,003— 0,004 мА.
Вблизи линий постоянного тока заряды могут накапливаться на объектах, изолированных от земли, но в силу сильной зависимости от параметров внешней среды величина этих зарядов не представляет реальной опасности для здоровья человека. Это подтверждает практика эксплуатации передачи постоянного тока, которая говорит о том, что обслуживающий персонал значительно меньше ощущает эффекты воздействия электри-ческого поля, чем на ВЛ переменного тока того же класса напряжения.
На молочных фермах, расположенных в непосредственной близости от передачи постоянного тока ±400 кВ, не обнаружено изменений ни в составе молочной продукции, ни в процессе воспроизводства скота (данные США 1986 г.). А наблюдаемые положительные терапевтические эффекты от отрицательно заряженных ионов в воздухе вблизи ППТ привели даже к промышленному выпуску установок, производящих отрицательные ионы для лечения некоторых заболеваний и целому ряду медицинских исследований в этой области.
Зона отчужденной земли воздушных передач постоянного тока меньше, чем у аналогичных воздушных линий переменного тока, хотя проблемы социальной подсистемы воздействия передач электроэнергии на окружающую среду столь же остры.

загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.