Исследование напряженности электромагнитного и электростатического полей в районе линий электропередач 110-220 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Политехнический институт (филиал) в Мирном

North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov, Polytechnic Institute (branch) in Mirny

Исследование напряженности электромагнитного и электростатического полей в районе линий электропередач 110-220 кВ

Study of electromagnetic and electrostatic fields in transmission lines 110-220 kv area

УДК 621.314 Максимова А.В., Сергеев Е.И., Хомидов Ш.А., студенты Семёнов А.С., к.ф.-м.н., доцент, зав. каф. mptisvfu@mail.ru

Maksimova A.V., Sergeev E.I., Khomidov Sh.A., students Semenov A.S., cand. science, ass. prof. mptisvfu@mail.ru

Мирный, Республика Саха (Якутия), Россия (678170, г. Мирный, ул. Тихонова, д. 5, корп. 1)

678170, Mirny, Tikhonova str., 5/1

Электромагнитные воздействия на человека в настоящее время уже не редкость. Развитие инфрастуктуры и современные технологии стали источником такой проблемы как опасное биологические воздействие электростатического и магнитного поля. Исследования показали, что максимальный индуцированный электрическим полем, намного выше, чем ток, вызванный магнитным полем. Так, вредное воздействие магнитного поля проявляется лишь при его напряженности около 200 А/м, что бывает на расстоянии 1-1.5 м от проводов фазы линии, таким образом, электрическое поле ЛЭП является главным действенным фактором протяженной электропередачи.

Отсюда возникла задача исследования напряженности под ЛЭП в жилищной зоне застройки и сравнение полученных данных с нормами.

Цель исследования: повышение электромагнитной безопасности городской территории вблизи линий электропередач - ЛЭП.

Задачи работы:

- ознакомиться с нормами биологического воздействия;

- изучить измерительный прибор ЭСПИ-301;

- используя устройство, провести замеры напряженности на высоте 1,8 м.;- полученные результаты проанализировать и сравнить.

Влияние электрического поля на организм человека, животных и растений может быть опасным. Интенсивное электрическое поле промышленной вызывает нарушение функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой системы человека.

Субъективно это выражается в ухудшении самочувствия работающих, повышенной утомляемости, вялости, головных болях, плохом сне, болях в сердце.

Статическое электрическое поле - это созданный в определенном месте неизменный во времени и неподвижный участок пространства с определенным электрическим зарядом, не связанным с электрическим током.

Проживание человека в электрическом поле повышенной напряженности в 1,5-3 раза повышает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний, лейкемии, опухолей мозга. Допустимые значения напряженности электрического поля в районе жилой застройки, земельных участков для садоводства и огородничества и прочих территорий

В соответствии с Санитарными нормами [1] качестве предельно допустимых уровней приняты следующие значения напряженности электрического поля:

- на территории зоны жилой застройки 1 кВ/м.

- в населенной местности, вне зоны жилой городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны; земли поселков городского типа, в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов, в пределах черты этих пунктов, а также на территории огородов и садов - 5 кВ/м.

В зависимости от продолжительности пребывания человека в электрическом поле высоковольтных ЛЭП могут использоваться следующие нормативы [2].

Напряженность поля, кВ/м допустимое время пребывания в течение 8-часового рабочего дня:

Таблица 1. Допустимое время пребывания

С целью исследования используется прибор ЭСПИ-301. Такой прибор предназначен для измерения напряженности электростатического поля в свободном пространстве и между экраном дисплея персонального компьютера и заземленной металлической пластиной.

Принцип действия измерителей напряженности ЭСП основан на возбуждении в механическом модуляторе под воздействием измеряемого электростатического поля переменного напряжения, пропорционального напряженности поля.

Согласно общепринятой методике измерения полей проводятся на высоте 1,8 м от уровня земли. В связи с этим проводились исследования напряженности электрического и магнитного полей на высоте 1,8 метров по высоте от поверхности земли по фасаду исследуемых зданий, что очень важно при многоэтажном строительстве.

Объектом исследования являлись здания, находящиеся в районе размещения линий электропередач разного класса напряжения (110 кВ; 220 кВ). Измеритель предназначен для измерения среднеквадратического значения напряженности электрического и магнитного поля промышленной частоты (50 Гц), возбуждаемого вблизи электроустановок высокого напряжения промышленной частоты.

Таблица 2. Напряженность полей

По результатам натурных исследований получены эмпирические зависимости, которые позволяют конкретизировать величину напряженности электрического и магнитного полей разного класса напряжения ЛЭП на различных расстояниях. Также зависимости необходимы для обоснования размещения жилой застройки вблизи ЛЭП с учетом санитарно-защитной зоны и значения характеристик электромагнитного поля по высоте от поверхности земли. электрический магнитный напряженность

При определении характеристик электромагнитного поля ЛЭП в случае, если на каких-то участках напряженность электрического поля за пределами санитарно-защитной зоны окажется выше 1 кВ/м на территории зоны жилой застройки (в местах возможного пребывания людей), должны быть приняты меры для снижения напряженности электрического поля. На крыше здания лучше использовать кровельные материалы, такие как листовая сталь и металло-черепица, что доказано результатами исследований авторов [1]. Методы снижения уровней ЭМП при строительстве может быть повышены с помощью заземления экрана в нескольких точках крыши [1, 2]. В других местах пребывания людей напряженность поля промышленной частоты может быть снижена путем установления защитных экранов, например, это железобетонные, металлические заборы, тросовые экраны Предложенная методика расчета характеристик ЭМП по высоте от поверхности земли и на разных расстояниях от ЛЭП (номограммы) внедрена как рекомендация по повышению электромагнитной безопасности строительных объектов вблизи линий электропередач.

Проведены исследования и получены данные об электромагнитном воздействии на территории г. Мирный. Объектом исследования являлся ЛЭП 110 и 220 кВ. Получены эмпирические зависимости характеристик ЭМП от расстояния от ЛЭП разного класса напряжения на высоте 1,8 м от поверхности земли на границе санитарно-защитной зоны и на территории жилой застройки. В результате исследований был сделан вывод, что местах провисания проводов вблизи жилых зон не превышают норму.

Список литературы

1. Измеритель напряженности электростатического поля ЭСПИ-301. ПаспортЭЛИП.41153.001 ПС. Раздел 8.

2. Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 23.02.1984 N 2971-84).

3. Литвинова Н.А., Литвинов Д.О., Брюханова Р.Я. Исследование напряженности электрического и магнитного полей по высоте зданий от линий электропередач // Успехи современного естествознания. - 2017. - № 4. - С. 97-102.

Размещено на Allbest.ru