輸電線(xiàn)路一般是指從發(fā)電廠(chǎng)或樞紐變電站向遠(yuǎn)方或受端變電站輸送電能的線(xiàn)路，通常使用的電壓等級(jí)為110kV及以上。配電線(xiàn)路一般是指將電能從地區(qū)變電站送至用戶(hù)的線(xiàn)路，通常使用的是110kV及以下電壓等級(jí)(尤以35kV及以下中、低壓配電網(wǎng)為主)。輸、配電線(xiàn)路既可以采用架空導(dǎo)線(xiàn)(桿、塔)也可采用地下電纜(或地下密閉管線(xiàn))。架空線(xiàn)路可在地面產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)；地下電纜則因?qū)﹄妶?chǎng)具有良好的屏蔽作用而不在地面上產(chǎn)生電場(chǎng)，但仍可在地面上產(chǎn)生磁場(chǎng)。

1.高壓架空輸電線(xiàn)路

       輸電線(xiàn)路周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)水平與線(xiàn)路中負(fù)荷電流的大小成正比例關(guān)系。表1顯示了美國(guó)邦維爾*(BPA)關(guān)于各種型式高壓架空輸電線(xiàn)附近的磁場(chǎng)水平實(shí)測(cè)調(diào)查結(jié)果。表1中磁場(chǎng)是對(duì)321條電力線(xiàn)路按年度平均負(fù)荷計(jì)算的平均值。在一年中*高負(fù)荷時(shí)段內(nèi)(約1％時(shí)間)，磁場(chǎng)水平約比表中平均水平增加一倍。

表1各種電壓等級(jí)輸電線(xiàn)路周?chē)湫偷?/span>

工頻磁場(chǎng)水平(工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度平均值)

       高壓架空輸電線(xiàn)路在周?chē)h(huán)境中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與多種因素有關(guān)，這些因素包括：一基鐵塔上架設(shè)單回三相輸電線(xiàn)(三相“單回路”)還是架設(shè)多回三相輸電線(xiàn)(“同塔多回路”)；桿塔高度；導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地距離；三相導(dǎo)線(xiàn)布置方式(上字型、三角形、水平布置等)；多回線(xiàn)路相對(duì)布置方式(干字型、鼓型上下布置等)；同塔多回線(xiàn)路三相相序的相對(duì)排列方式；相間距離等。鑒于上述多種設(shè)計(jì)因素，電力部門(mén)在首先滿(mǎn)足環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)前提下，綜合考慮線(xiàn)路運(yùn)行安全性、可維修性及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，優(yōu)化線(xiàn)路設(shè)計(jì)，以降低輸電線(xiàn)路周?chē)拇艌?chǎng)水平。

       圖1列舉了220kV電壓等級(jí)，采用貓頭型鐵塔，三相單回路，導(dǎo)線(xiàn)呈三角型布置的輸電線(xiàn)路下，離地1m高度處的磁場(chǎng)橫向分布計(jì)算曲線(xiàn)。曲線(xiàn)以鐵塔中心線(xiàn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(O點(diǎn))，顯示了磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)隨距離的衰減關(guān)系。該圖曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的計(jì)算線(xiàn)路電流為300A(采用LGJ—300鋼芯鋁絞線(xiàn))，圖中曲線(xiàn)自上至下對(duì)應(yīng)導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地計(jì)算高度h分別為8、9、10、11、12、13、14、15、16、17m。

圖1 220kV單回路架空線(xiàn)路在不同導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地高度下的

地面(1m高度處)工頻磁場(chǎng)分布曲線(xiàn)

       圖2列舉了220kV電壓等級(jí)，同塔雙回路采用鼓型鐵塔，每回路導(dǎo)線(xiàn)上、下垂直布置的輸電線(xiàn)路周?chē)x地1m高度處的磁場(chǎng)分布計(jì)算曲線(xiàn)。曲線(xiàn)同樣以鐵塔中心線(xiàn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。該曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的計(jì)算線(xiàn)路電流為480A(采用2× LGJQ—240鋼芯鋁絞線(xiàn))，導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地計(jì)算高度h與圖1同。圖中實(shí)線(xiàn)為雙回路同相序布置(自上到下同為ABC排列)、虛線(xiàn)為逆相序(自上到下分別為ABC、CBA)布置。由圖2可見(jiàn)，線(xiàn)路下方的*大磁感應(yīng)強(qiáng)度水平僅為10μT以下。

圖2 220kV同桿雙回路架空線(xiàn)路在不同對(duì)地高度下的

地面工頻磁場(chǎng)分布曲線(xiàn)(1m高度處)

       應(yīng)注意到，線(xiàn)路周?chē)臻g的工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度與線(xiàn)路電流成正比。隨著單回線(xiàn)路輸電容量的增大，500kV同塔多回輸電線(xiàn)路已采用分裂數(shù)更多、截面更大的導(dǎo)線(xiàn)（如6×630mm2導(dǎo)線(xiàn)），每回線(xiàn)路電流可高達(dá)2000～3000A。此時(shí)，線(xiàn)路下方工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度*大值可能高達(dá)20～30μT。但即使對(duì)多分裂、大截面、走廊內(nèi)線(xiàn)路高度密集的同塔多回路輸電線(xiàn)路，其下方的工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度*大值仍遠(yuǎn)低于環(huán)境影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值(100μT)。由圖1、圖2計(jì)算實(shí)例可見(jiàn)，在距線(xiàn)路中心50～100m以上距離處，來(lái)自電力線(xiàn)路的工頻磁場(chǎng)水平已與當(dāng)?shù)厣瞽h(huán)境中的背景水平相當(dāng)。

2.中、低壓架空配電線(xiàn)路

       中、低壓架空配電線(xiàn)路的架設(shè)高度除考慮環(huán)境影響外，還受通道安全及避免外力破壞等因素限制，其架設(shè)高度相對(duì)較高，架空線(xiàn)路下方產(chǎn)生的工頻電場(chǎng)與工頻磁場(chǎng)水平均較低。典型的近地面工頻電場(chǎng)強(qiáng)度水平在200V／m以下；架空配電線(xiàn)路正下方的工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度，對(duì)于主干線(xiàn)路通常在1～2μT范圍內(nèi)，支線(xiàn)則小于1μT。

3.高、中壓地下電纜

       高、中壓電纜外層的金屬屏蔽層和鎧裝層可以有效地屏蔽電纜帶電芯線(xiàn)在周?chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)。但是地下電纜芯線(xiàn)中的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)卻不能為其外層金屬層有效地屏蔽(特別對(duì)單芯電纜而言，其金屬屏蔽層的屏蔽效果基本不存在)。

       對(duì)于三相地下電纜輸配電線(xiàn)路，在其敷設(shè)位置上方地面所產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平，取決于電纜埋設(shè)深度、3條相線(xiàn)之間的距離、導(dǎo)線(xiàn)的相對(duì)排列方式以及電纜中的工作電流。將三相3根電纜的間距減小，由于不同相位的三相磁場(chǎng)互相抵消的作用，可明顯降低地面的磁場(chǎng)；采用3芯電纜或?qū)⑷鄦涡倦娎|布置成三角形也可有效降低地面磁場(chǎng)。圖3-6給出了工作電流為300A的中壓(10～20kV)電纜(圖中括號(hào)外數(shù)據(jù))和工作電流為600A的高壓(110kV)電纜(圖中帶括號(hào)數(shù)據(jù))在常規(guī)埋設(shè)深度下產(chǎn)生的地面工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值及分布示意圖。由圖3可見(jiàn)，在直接敷設(shè)地下電纜的地面上方路段，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)到10μT數(shù)量級(jí)，其數(shù)值比相應(yīng)架空線(xiàn)路產(chǎn)生的磁場(chǎng)更高，但其影響范圍相對(duì)較小。同樣的分析結(jié)論也可見(jiàn)于美國(guó)南加州愛(ài)迪生電力公司的設(shè)計(jì)導(dǎo)則中。

圖3高、中壓地下電纜產(chǎn)生的地面磁場(chǎng)

圖4 66kV架空線(xiàn)與地下電纜產(chǎn)生的地面(1m高度)磁場(chǎng)