Wpływ napowietrznych linii energetycznych na środowisko
Kwestie wpływu na środowisko linii przesyłowych wysokiego napięcia (WN) mają szczególne znaczenie w związku z rozwojem sieci elektroenergetycznych najwyższych napięć (EHV) 500-750 kV oraz rozwojem ultrawysokich napięć (UHV) 1150 kV i wyższych.
Wpływ linii lotniczych na środowisko jest niezwykle zróżnicowany. Przyjrzyjmy się temu bardziej szczegółowo.
Wpływ pola elektromagnetycznego na organizmy żywe. Wpływ pól magnetycznych i elektrycznych jest zwykle rozpatrywany oddzielnie. Szkodliwy wpływ pola magnetycznego na organizmy żywe, a przede wszystkim na ludzi, objawia się tylko wtedy, gdy jest ich dużo. wysokie napięcia rzędu 150 — 200 A / m, występujące w odległości do 1 — 1,5 m od przewodów linii napowietrznych i są niebezpieczne podczas pracy pod napięciem.
Główne problemy linii EHV i UHV związane są z wpływem pola elektrycznego wytwarzanego przez linię napowietrzną. Pole to jest determinowane głównie przez ładunki fazowe.Wraz ze wzrostem napięcia linii napowietrznej, liczby przewodów w fazie i równoważnego promienia dzielonego przewodu, ładunek fazowy gwałtownie wzrasta. Tak więc ładunek na fazie linii 750 kV jest 5-6 razy większy niż ładunek na jednym przewodzie linii 220 kV, a linii 1150 kV jest 10-20 razy. Powoduje to naprężenie pola elektrycznego pod liniami napowietrznymi, które jest niebezpieczne dla żywych organizmów.
Bezpośrednie (biologiczne) działanie pola elektromagnetycznego linii EHV i UHN na człowieka jest związane z oddziaływaniem na układ sercowo-naczyniowy, ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy, tkankę mięśniową i inne narządy.W tym przypadku zmiany ciśnienia i tętna są możliwy. kołatanie serca, arytmie, zwiększona drażliwość nerwowa i zmęczenie. Szkodliwe skutki przebywania człowieka w silnym polu elektrycznym zależą od natężenia pola E i czasu jego narażenia.
Bez uwzględnienia czasu narażenia na człowieka dopuszczalne natężenie pola elektrycznego wynosi:
- 20 kV/m - dla miejsc trudno dostępnych,
- 15 kV/m — dla terenów niezamieszkałych,
- 10 kV/m dla skrzyżowań,
- 5 kV / m dla obszarów zaludnionych.
Przy napięciu 0,5 kV / m na granicach budynków mieszkalnych osoba może przebywać w polu elektrycznym 24 godziny na dobę przez całe życie.
Dla obsługi stacji i linii CBN i UVN ustala się dopuszczalny czas okresowego i długotrwałego przebywania w polu elektrycznym przy napięciach na wysokości głowy człowieka (1,8 m nad poziomem gruntu):
- 5 kV/m — czas przebywania jest nieograniczony,
- 10kV/m — 180 minut,
- 15 kV/m — 90 minut,
- 20 kV/m — 10 minut,
- 25 kV/m — 5 minut
Spełnienie tych warunków zapewnia samoleczenie organizmu w ciągu 24 godzin bez rezydualnych reakcji i zmian funkcjonalnych lub patologicznych.
W przypadku braku możliwości ograniczenia czasu przebywania personelu pod wpływem pola elektrycznego stosuje się ekranowanie stanowisk pracy, ekrany kabli nad drogami, daszki ochronne i zadaszenia nad szafami sterowniczymi, ekrany pionowe międzyfazowe, ekrany zdejmowane podczas prac remontowych i inne . Jak pokazują doświadczenia, niezawodny efekt ochronny dają krzewy o wysokości 3-3,5 m i drzewa owocowe o wysokości 6-8 m, rosnące poniżej linii powietrza. Wynika to z faktu, że krzewy i drzewa owocowe mają wystarczającą przewodność i działają jak ekran na wysokości przekraczającej wzrost człowieka lub wysokość pojazdów.
Pośrednim działaniem pola elektrycznego jest występowanie wyładowań prądowych lub krótkotrwałych, gdy osoba mająca dobry kontakt z ziemią dotyka izolowanych przedmiotów lub odwrotnie, gdy osoba odizolowana od ziemi dotyka przedmiotów uziemionych. Zjawiska takie tłumaczy się obecnością zwiększonych potencjałów i pól elektromagnetycznych wywołanych polem elektromagnetycznym na maszynach, mechanizmach lub wystających metalowych obiektach odizolowanych od podłoża.
Prąd rozładowania przepływający przez osobę zależy od napięcia linii, rezystancji czynnej osoby, objętości i pojemności przedmiotów względem linii. Ciągły prąd sięgający 1 mA jest dla większości ludzi „progiem percepcji”. Przy prądzie 2-3 mA pojawia się strach, przy 8-9 mA ("próg uwalniania") - ból i skurcze mięśni. Prądy o natężeniu powyżej 100 mA płynące przez człowieka przez ponad 3 s mogą być śmiertelne.
Krótkotrwałe wyładowania iskrowe, w których przez człowieka przepływa prąd pulsacyjny, nawet przy odpowiednio dużych wartościach amplitudy, nie stanowią zagrożenia dla życia.
Wskazane oddziaływanie pola elektromagnetycznego stwarza określone warunki eksploatacji i możliwość przebywania ludności w strefie ochronnej linii napowietrznej, której granice stanowią linie równoległe. Natężenie pola elektrycznego w strefie ochronnej przekracza 1 kV/m. Dla linii napowietrznych 330 — 750 kV strefa ta znajduje się w odległości 18 — 40 m od faz końcowych, dla linii napowietrznych 1150 kV — 55 m.
Hałas akustyczny jest jednym z przejawów intensywnej korony na przewodach. Jest odbierana przez ucho ludzkie w zakresie częstotliwości od 16 Hz do 20 kHz. Głośność jest szczególnie wysoka na liniach z dużą liczbą (więcej niż pięć) przewodów z separacją faz podczas deszczu i deszczowej pogody. Jeśli podczas ulewnego deszczu hałas z korony zlewa się z szumem deszczu, to przy lekkim deszczu jest on postrzegany jako dominujące źródło hałasu.
Z obliczeń wynika, że dla linii EHV i UHV poza strefą bezpieczeństwa poziom hałasu jest niższy niż dopuszczalny. W CIS maksymalna dopuszczalna głośność nie jest znormalizowana.
Zakłócenia radiowe występują, gdy wyładowania koronowe na przewodach, wyładowania niezupełne i wyładowania koronowe na izolatorach i armaturze, iskry w stykach armatury liniowej. Na poziom zakłóceń radiowych ma wpływ promień przewodów, warunki pogodowe, stan powierzchni przewodów (obecność zanieczyszczeń, opadów itp.). Aby wyeliminować zakłócenia radiowe w tonie ekranowanym, dopuszczalne napięcie na powierzchni przewodnika jest zmniejszone.
Estetyczny wpływ linii... Na obszarach o dużej gęstości zaludnienia, oprócz problemów ekonomicznych i technicznych, jakie pojawiają się podczas budowy linii elektroenergetycznych, występują problemy z estetycznym oddziaływaniem tych linii na środowisko. Efekt ten jest związany z wymiary (wysokość) podpór, ich formy architektoniczne, z kolorystyką wszystkich elementów liniowych.
Dla lepszego odbioru wizualnego i estetycznego zaleca się: dobór podpór spełniających wymogi estetyki przemysłowej oraz prawidłowe formy architektoniczne, pokrycie naturalne (ekranowanie) w postaci lasów, pagórków itp., maskowanie (kolorystyka) elementy liniowe zmniejszające ich błyszczenie, stosując podpory dwułańcuchowe lub podpory o różnej wysokości.
Wycofanie gruntów z użytkowania gruntów. Zgodnie z normami obiekty pod podpory i fundamenty podlegają trwałemu wycofaniu. Wymiary tych miejsc są równe podstawie podpory plus pas ziemi o szerokości 2 m z każdej strony. Gdy są podtrzymywane przez chłopców, obwód ich podstawy przechodzi przez punkty mocowania chłopca do podstawek.
Poza trwałym wykupem gruntów prowadzony jest czasowy wykup gruntów wzdłuż trasy linii na czas budowy, która następnie wchodzi w strefę ochronną linii napowietrznej.
Koszt wycofania gruntów ustalany jest zgodnie ze standardami dla poszczególnych regionów kraju i jest określany jako koszt przywrócenia gruntów o cechach zbliżonych do urodzajności.
Budowa wszystkich sieci o napięciu 35 kV i wyższym wymaga przeznaczenia gruntów pod stacje i podpory linii napowietrznych średnio 0,1-0,2 ha na każdy 1 MW przyrostu obciążenia. Budowa elektrowni prowadzi do nabycia gruntów o powierzchni do 0,1 — 0,3 ha/MW i więcej.
Duże obszary zajmują zbiorniki retencyjne, które stanowią ponad 90% terenów przeznaczonych pod obiekty energetyczne.