Экологическое влияние коронного разряда

Обычно за базовое значение принимают Е₂ = 1 мкВ/м.

В качестве расчетной частоты по реко­мендации Международного комитета по радиопомехам принимается 0, 5 МГц. Уро­вень полезного сигнала при этой частоте составляет примерно 60 дБ. Радиоприем считается удовлетворительным, если полез­ный сигнал превышает помехи на 20 дБ. Поэтому допустимый уровень радиопомех в хорошую погоду составляет 40 дБ, что дает Е₂ ⁼ 100 мкВ/м. Это значение напря­женности электрического поля радиопо­мех принято в качестве допустимого на расстоянии 100 м от проекции на землю крайнего провода ВЛ 330 кВ и выше.

По мере удаления от линии уровень помех снижается. Между уровнями радио­помех Y_l и Y₂ на расстояниях соответ­ственно l₁ и l₂ существует зависимость

где к — коэффициент затухания, равный 1, 6 в диапазоне частот 0, 15—1 МГц.

Зависимость между уровнем радиопо­мех и напряженностью электрического поля на поверхности проводов линейна и выражается эмпирической формулой

где Y₁ и Y₂ — уровни радиопомех, дБ, при напряженностях на проводах E_пр1 и Е _пр2, кВ/см; к_l коэффициент, равный 1, 8 при напряженностях поля на проводах 20— 30 кВ/см.

Увеличение радиуса проводов при неиз­менной напряженности поля на них приво­дит к росту уровня радиопомех, поскольку спал напряженности поля у провода в ради­альном направлении при этом замедляется и создаются условия для развития более интенсивной стримерной короны. Связь между уровнями радиопомех и радиусами

где r₁, и r₂ — радиусы проводов.

Радиопомехи практически не зависят от числа составляющих проводов расщеплен­ной фазы, поскольку происходит взаимное электромагнитное экранирование прово­дов фазы.

Если известны уровень радиопомех Y₁ на нормированном расстоянии от линии и параметры Е₁ и r₁ тщательно исследован­ной базовой ВЛ, то уровень радиопомех при хорошей погоде Y₂, создаваемый дру­гой ВЛ, например проектируемой с пара­метрами E₂ и r₂, можно определить по обобщенной формуле

Акустический шум возникает главным образом в плохую погоду, когда усилива­ется интенсивность коронирования прово­дов. Звуковой эффект при этом имеет две составляющие: 1) шипение, соответствую­щее частоте 100 Гц и кратным ей частотам; 2) широкополосный шум. Первая составля­ющая обусловлена движением объемною заряда у проводов, что дважды за период создает волны звукового давления. Вторая генерируется стримерной короной.

Уровни громкости шумов, дБ (А), изме­ряют, применяя корректирующие фильтры типа А, которые позволяют учесть физиоло­гические особенности органов слуха чело­века (псофометрическую характеристику).

Особенно интенсивный шум от короны возникает при сильном дожде, однако такой дождь сам создает шум, превышаю­щий по громкости возможные акустиче­ские помехи от ВЛ. Поэтому более сущест­венны помехи при моросящем дожде, в туман, при мокрых проводах после силь-

406 Глава 11. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

ного дождя. Уровень громкости в этих слу­чаях на 5—6 дБ (А) ниже, чем в сильный дождь, но значительно превышает общий звуковой фон. Акустический шум оцени­вают по условиям «влажных» проводов.

Для оценки громкости при дожде можно использовать эмпирическую фор­мулу

где А — уровень громкости, дБ (А); r — радиус провода, см; Е_max — максимальная напряженность поля на поверхности про­водов, кВ/см; п — число проводов в рас­щепленной фазе; l — расстояние от край­ней фазы, м.

В соответствии с действующими в РФ нормами для чистых районов допустимые напряженности на поверхности проводов BJ1 определяются акустическими помехами при диаметре проводов d> 3, 26 см. В райо­нах с промышленным загрязнением допус­тимые напряженности определяются радио­помехами при d = 2, 7-5-3, 3 см и акустиче­ским шумом при d> 3, 3 см.

Нормативная база на радиопомехи и акустические шумы. Для решения задач электромагнитной совместимости ВЛ и радиоприемных устройств различного назначения (т.е. для обеспечения их функ­ционирования без ухудшения качествен­ных показателей) важное значение имеют реальные уровни напряженности поля помех, создаваемые ВЛ.

Помехи от ВЛ могут возникать не только от короны на проводах, но и вслед­ствие частичных разрядов и короны на изо­ляторах, пробоя или перекрытия дефект­ных изоляторов, короны на линейной арма­туре и распорках проводов расщепленной фазы, а также из-за искрения между эле­ментами линейной арматуры, распорок проводов и между изоляторами.

Снижению радиопомех от ВЛ и улучше­нию электромагнитной обстановки вдоль трасс способствует нормирование уровней радиопомех от ВЛ. Принятие норм создает

юридическую основу взаимоотношении между проектировщиками и владельцами радиоприемных средств и объектов. Нор­мирование радиопомех от ВЛ требует от проектировщиков и владельцев ВЛ приня­тия мер к тому, чтобы уровень радиопомех не превышал допустимых значений в тече­ние заданного годового времени.

В большинстве стран установлены национальные нормы на значения напря­женности поля помех, создаваемых ВЛ и оборудованием высокого напряжения.

В табл. 11.4 приведены нормы на радио­помехи от ВЛ ряда стран.

Для сравнения требований националь­ных норм допустимые уровни радиопомех были пересчитаны на расстояние 100 м от ВЛ и частоту 0, 5 МГц, рекомендованную СИСПР (Международный специальный комитет по радиопомехам) в качестве базо­вой при расчетах.

Из таблицы видно, что нормы Россий­ской Федерации, так же как нормы Польши, устанавливают более высокие уровни допустимых помех, чем нормы других стран.

Для оценки мешающего влияния ВЛ на радиоприем должны быть использованы не только абсолютные значения напряжен­ности поля помех, но и значения отноше­ния сигнал/помеха. Понятие отношения сигнал/помеха означает отношение напря­женности поля полезного сигнала и напря­женности поля помех, измеренных в одном и том же месте.

Одна и та же ВЛ может считаться источ­ником значительных помех для районов с низким уровнем полезного сигнала и малых помех в зонах с высоким уровнем сигнала.

Исходной величиной при разработке норм на радиопомехи является гарантиро­ванный уровень защищенного полезного сигнала. В соответствии с международной практикой за минимальную напряженность поля радиосигнала, которую необходимо защищать от помех на частоте 1 МГц, при-

Таблица 11.4. Сравнение норм различных стран на радиопомехи от BЛ

408 11. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Таблица 11.5. Допустимые отношения сигнал/помеха, дБ, требуемые для разных градация качества приема радиовещания с амплитудой модуляцией, полученные и) разных источников

нят уровень 60 дБ, а на частоте 0, 5 МГц — 66 дБ.

Взаимосвязь между отношением сиг­нал/помеха и качеством приема устанавли­валась опытным путем.

В табл. 11.5 приведены критерии каче­ства приема в зависимости от отношений сигнал/помеха. Согласно рекомендациям Международного консультативного коми­тета радио значение защитного отношения сигнал/помеха составляет 26 дБ,

В табл. 11.6 приведены отношения сиг­нал/помеха на расстоянии 100 м от проек­ции крайней фазы на землю, полученные при выполнении национальных норм для различных вероятностей р обеспечения указанного качества приема.

Надежность качественного приема определяется вероятностью того, что в заданном числе случаев осуществления приема фактическое значение отношения сигнал/помеха на входе приемного уст­ройства окажется не ниже значения, мини­мально допустимого для обеспечения при­ема с заданным качеством.

Из табл. 11.6 видно, что для РФ и Польши на расстоянии 100 м от ВЛ фоно­вая помеха заметна (критерий качества 4), в то время как в соответствии с националь­ными нормами других стран обеспечива­ется критерий качества 2 и 3, а для Канады— 1, при надежности обеспечения указанного качества приема 95 %.

В табл. 11, 7 приведены расстояния от ВЛ для указанных отношений сигнал/помеха

Таблица 11.6- Отношение сигнал/помеха, дБ.

на расстоянии 100 м от проекции крайней фазы

на землю, полученное при выполнении