高壓架空送電線噪聲衰減分析

郭力強，馮 淼，孔劉娟

（1.山西電力科學研究院，山西 太原 030001；2.山西省電力公司，山西 太原 030001）

0 引言

目前，國內(nèi)有關(guān)高壓架空送電線線路環(huán)境噪聲引起的糾紛事件時有發(fā)生，高壓架空送電線線路噪聲對周邊環(huán)境的影響越來越成為人們關(guān)心的問題。通過對高壓架空送電線線路可聽噪聲現(xiàn)狀的分析、研究，掌握高壓架空送電線線路的噪聲水平現(xiàn)狀，分析噪聲隨距離的衰減特性，為高壓架空送電線線路設(shè)計和噪聲治理與防護區(qū)的劃定提供依據(jù)，對于建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好的環(huán)保型電網(wǎng)具有重大的深遠意義。

針對高壓架空送電線線路環(huán)境噪聲問題，選擇了3條110 kV、6條220 kV、4條500 kV電壓等級的高壓架空送電線線路，測量對象涵蓋單回、同塔雙回、同塔多回和單雙回緊湊型結(jié)構(gòu)（考慮到市區(qū)和郊區(qū)的背景噪聲差異較大，在實際測量中，優(yōu)先選擇位于郊區(qū)的輸電線路）。

通過對高壓架空送電線線路的噪聲水平的現(xiàn)場實測，以及衰減特性的分析，分析其噪聲水平及其衰減規(guī)律。

1 高壓架空送電線線路噪聲的測量方法

高壓架空送電線線路噪聲的測量，由電力行業(yè)標準DL501—1992《架空送電線路可聽噪聲測量方法》來確定。

1.1 交流桿塔檔距中央

在架空送電線路交流桿塔檔距中央處進行線路可聽噪聲測量時，測量地點應(yīng)選擇地勢比較平坦、周圍無障礙物、背景噪聲較低的地區(qū)。測量點在輸電線路直線桿塔的檔距中央，導(dǎo)線對地最低點線路走向的橫截面上。

在選擇的測量檔距內(nèi)，以線路中心線為起點，在導(dǎo)線對地最低點線路走向的橫截面上，向外測量橫向衰減，在5 m、10 m、15 m、30 m、45 m等位置布點測量。每個測點記錄其10 s等效連續(xù)A聲級值，然后根據(jù)全部測量結(jié)果得到噪聲橫向分布情況。

1.2 交流桿塔處

在架空送電線路交流桿塔處進行線路可聽噪聲測量時，測量地點選在距邊導(dǎo)線對地投影15 m處，聲級計采取對向絕緣子取向,記錄其10 s等效連續(xù)A聲級值。

1.3 轉(zhuǎn)角塔桿塔處

在架空送電線路交流桿塔處進行線路可聽噪聲測量時，測量地點選在轉(zhuǎn)角塔角度小于180°側(cè)，沿轉(zhuǎn)角中心線距邊相導(dǎo)線對地投影15 m處測量聲級值，聲級計采取對向絕緣子取向，記錄其10 s等效連續(xù)A聲級值。

2 高壓架空送電線線路噪聲的測量結(jié)果

通過對4條110 kV、6條220 kV、3條500 kV電壓等級的高壓架空送電線線路噪聲水平的測量，在不同距離晝間、夜間的噪聲測量結(jié)果分別見表1和表2。

表1 線路噪聲橫向衰減特性統(tǒng)計表（晝）

表2 線路噪聲橫向衰減特性統(tǒng)計表（夜）

3 高壓架空送電線線路噪聲的數(shù)據(jù)分析

通過對電壓等級分別為110kV、220kV、500kV高壓架空送電線在不同距離的噪聲的現(xiàn)場實測，以分析輸電線路的噪聲水平以及噪聲的衰減規(guī)律，為輸電線路設(shè)計和噪聲治理與防護區(qū)劃定提供依據(jù)。

3.1 可聽噪聲的測量值

在對選定的13條110 kV至5 000 kV典型高壓架空送電線線路可聽噪聲測量中發(fā)現(xiàn)：在晝間和夜間測量時，線下0 m、15 m、45 m處以及在直線塔、轉(zhuǎn)角塔15 m處，可聽噪聲的測量值全部滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348—2008）的Ⅱ類標準限值。

3.2 可聽噪聲的衰減特性規(guī)律

在對山西省典型高壓架空送電線線路可聽噪聲的衰減特性中發(fā)現(xiàn)有如下幾條規(guī)律。

a）沿線路垂直方向，隨著與線路之間距離的增加，可聽噪聲逐漸衰減，在線路下方，可聽噪聲的衰減較慢，在邊導(dǎo)線對地投影之外，可聽噪聲的衰減較快。

b）隨線路的電壓等級的提高和導(dǎo)線對地高度的增加，噪聲的降低程度不明顯。

c）線路周圍環(huán)境噪聲對輸電線路的噪聲有較大的干擾和影響。

d）線路在單回、同塔雙回、同塔多回和單雙回緊湊型等結(jié)構(gòu)布置形式下，對噪聲的產(chǎn)生沒有明顯的差異。

4 結(jié)論及建議

對典型高壓架空送電線線路產(chǎn)生噪聲進行的測試后可以得出以下結(jié)論和建議。

4.1 結(jié)論

a）高壓架空送電線線路為24 h持續(xù)運行，所產(chǎn)生的噪聲為穩(wěn)態(tài)噪聲，晝間與夜間噪聲水平具有相對的一致性，其對環(huán)境噪聲的貢獻值晝間與夜間基本相同。

b）高壓架空送電線線路產(chǎn)生的噪聲主要聲源來自高壓線路產(chǎn)生的電磁噪聲，在傳播的過程中，經(jīng)距離衰減、空氣吸收、樹木的吸收以及地面效應(yīng)引起的附加衰減后，到達受聲點，對周邊環(huán)境有一定的影響。

c）測試的13條高壓架空送電線線路產(chǎn)生的噪聲值都小于50 dB（A）；高壓架空送電線線路產(chǎn)生的噪聲，隨電壓等級的提高沒有明顯的相應(yīng)加大；高壓架空送電線線路塔桿處及轉(zhuǎn)角塔處產(chǎn)生的噪聲測試值都小于50 dB（A）；同時，與線路處噪聲值沒有明顯的變化。

d）通過對13條高壓架空送電線線路的噪聲橫向衰減特性的測試發(fā)現(xiàn)，噪聲隨距離衰減規(guī)律不明顯，受本底環(huán)境噪聲的影響較大。

4.2 降低可聽噪聲的措施

a）采用對稱分布的子導(dǎo)線時，增加導(dǎo)線的分裂數(shù)目和控制分裂導(dǎo)線的導(dǎo)線間距，以減少導(dǎo)線表面場強。

b）采用子導(dǎo)線非對稱分裂方式，盡可能使子導(dǎo)線分配的電荷均勻，改善導(dǎo)線表面電場分布，減少導(dǎo)線表面場強。

c）在對稱分裂子導(dǎo)線中附加子導(dǎo)線，以改善導(dǎo)線表面電荷分布，減少導(dǎo)線表面場強。

d）在導(dǎo)線上涂抹憎水涂料，減少在雨天時水滴，減少導(dǎo)線電暈放電強度。

e）選擇合適的高壓架空送電線線路的路徑，在線路設(shè)計時，有必要對敏感區(qū)和非敏感區(qū)分別考慮。高壓架空送電線線路的走向，盡可能避開居民區(qū)。

4.3 建議

目前，變電站的噪聲限值，通常以《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348—2008）以及《聲環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3096—2008）的限值來確定，但未確定高壓架空送電線線路可聽噪聲的限值標準。建議在標準的制訂時，參考《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348—2008）以及《聲環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3096—2008）的同時，充分考慮氣象、地理條件、環(huán)境條件，以及人們的可接受程度，結(jié)合國外高壓架空送電線線路可聽噪聲的限值，以制訂符合我國國情的輸電線路可聽噪聲的限值標準。在噪聲敏感區(qū)和非敏感區(qū)分別考慮，充分考慮到噪聲防護區(qū)的劃定情況，選擇合適的高壓架空送電線線路的路徑。