Меры по сокращению негативного экологического влияния ЛЭП

Экологические аспекты передачи электроэнергии на большие расстояния продолжают оставаться в центре внимания ученых. Этому серьезному и важному разделу электроэнергетики посвящены исследования в развитых странах, имеющие своей целью увязать экологические и социальные проблемы современного общества.

Результатом этих усилий является комплекс мер, рекомендуемых всем странам с развитыми энергосистемами:

I. Междисциплинарные (энергетика, биология, социология, экономика и др.) исследования воздействия полей электроустановок на

человека, животный и растительный мир.

  • 2. Приведение нормативных платежей за пользование земельными, лесными и другими природными ресурсами в соответствие с их реальной ценностью.
  • 3. Применение технических (технологических) мер:
    • • оптимизация конструкций опор ЛЭП (например, компактные ЛЭП) и их трасс с учётом экологических влияний;
    • • установка под проводами ЛЭП экранирующих заземлённых тросов (при пересечении дорог);
    • • использование комбинированных ЛЭП - размещение на опорах ЛЭП высокого и ультравысокого напряжения проводов более низкого класса напряжения (пока в порядке эксперимента);
    • • создание под ЛЭП растительного массива из древесно- кустарниковых пород (желательно фруктово-ягодных пород), с растениями высотой, немного превосходящей рост человека.
  • 4. Использование в густонаселённых районах кабельных линий.
  • 5. Нормирование поведения населения и хозяйствующих субъектов в зоне влияния ЛЭП по признакам обеспечения безопасности.
  • 6. Защита персонала от негативного воздействия электромагнитных полей высоковольтных энергоустановок.

Серьезной проблемой современной электроэнергетики является отчуждение земли при прокладке воздушных ЛЭП, особенно актуальной для густонаселенных регионов. На сегодня рассматриваются четыре способа решения этой проблемы [15]:

  • • применение «сильных сетей» на базе FACTS, а в перспективе - «умных сетей», обладающих большей пропускной способностью и, следовательно, способных передавать те же мощности, что и традиционные ЛЭП, но при меньшем количестве параллельных цепей;
  • • использование передач постоянного тока;
  • • прокладка сверхпроводниковых кабельных линий;
  • • применение новых материалов проводов, обеспечивающих повышенную пропускную способность ЛЭП.

Общественная осведомленность, интерес и беспокойство по поводу влияния электромагнитного поля на живые организмы не прекращают расти, что стимулирует продолжение соответствующих медицинских исследований.

Одним из способов уменьшения напряженности электрического поля под ВЛ является установка экранирующих заземленных тросов, натягиваемых под проводами линии в местах интенсивного перемещения животных, автотранспорта, а также производства сельскохозяйственных работ. Габарит до земли нормируется перемещением механизмов высотой до 4,5 м. Наведенные на заземленных тросах заряды частично компенсируют поле проводов линии и снижают напряженность поля независимо от радиуса троса.

Например, для полного экранирования поля под В Л 750 кВ с горизонтальным расположением фаз требуется подвеска 11 тросов. Использование экранирующих тросов иногда ведет к необходимости увеличения высоты подвеса проводов и, следовательно, высоты опор на величину минимально необходимого изоляционного промежутка «провод - заземленный трос». Это приводит к заметному удорожанию линии, поэтому тросовые экраны применяются только при пересечении линией дорог. При этом они натягиваются между дополнительными железобетонными стойками.

Если экраны под проводами фаз выполнить в виде ЛЭП более низкого класса напряжения, то речь идёт уже о комбинированной ЛЭП. Это - линия с пониженным экологическим влиянием, обусловленным разной ориентацией в пространстве векторов напряженности электрического поля от каждой цепи. Эксплуатация такой двухцепной линии с разными системами напряжений связана с трудностями, обусловленными их взаимным электромагнитным влиянием и существенным изменением параметров обеих цепей (особенно нижней) по сравнению с одноцепными линиями.

Ограничение напряженности поля под ВЛ может быть достигнуто более простым и менее затратным способом - использованием растительного массива под линиями. Деревья и кустарники обладают значительной электрической проводимостью и, соответственно, экранирующим эффектом, аналогичным эффекту от заземленных металлических экранов, ограничивающим напряженность электрического поля на высоте, соответствующей среднему росту человека. На рис. 14.1 представлены зависимости экранирующего влияния отдельных кустарников на опытном пролете линии класса 1200 кВ.

В пределах куста напряженность поля равна нулю, а наличие под проводами массива кустарников площадью 3x4 м2 и высотой 3 м позволило расширить зону нулевой напряженности. Измерения Е поля под действующими ЛЭП 330-750 кВ показали, что при наличии сплошного растительного массива высотой свыше 2,5 м напряженность на уровне роста человека практически нс отличается от нормального уровня напряженности электрического поля Земли. В качестве растительного массива целесообразно использовать древесно-кустарниковые породы, достаточно долговечные и устойчивые в районах культивирования, имеющие предельную высоту 4-5 м и позволяющие получать ценную хозяйственную продукцию.

Поперечный (лев.) и продольный (прав.) профили Е на уровне 1,8 м от земли под опытным пролётом с одним кустом

Рис. 14.1. Поперечный (лев.) и продольный (прав.) профили Е на уровне 1,8 м от земли под опытным пролётом с одним кустом

Даже в случае создания внутри сплошного растительного массива эксплуатационного коридора (для проезда транспорта, удобства осмотра линии и т. д.) как в летних, так и в зимних условиях обеспечивается снижение напряженности электрического поля в 2-3 раза в зависимости от ширины эксплуатационного коридора. Лесобиологический метод является конкурентоспособным при решении задачи обеспечения экологической безопасности ЛЭП сверх- и ультравысоких напряжений. Он позволяет вовлечь в хозяйственный оборот дополнительные земельные площади, отчуждаемые под трассу линии и обычно не используемые для сельскохозяйственных нужд.

Наносимый природе и лесному хозяйству ущерб и трудозатраты на расчистку просек можно значительно сократить использованием ряда приёмов:

  • • расстояния между проводами могут быть сокращены при использовании современных средств для глубокого ограничения между- фазных перенапряжений до уровня 1,5-1,8 наибольшего рабочего напряжения;
  • • для предотвращения уменьшения изоляционных расстояний при боковом ветре в пролетах должны быть установлены междуфазные изоляционные распорки. В результате ширина трассы линии получается на 10-20 м меньше, чем при традиционной конструкции линий, и, соответственно, уменьшается площадь отчуждаемой земли;
  • • на трассах линий в лесных массивах допускать наличие древеснокустарниковой растительности высотой до 4 м непосредственно под линиями и высотой до 10 м на расстоянии более 10 м от крайних проводов линий. При этом: а) могут быть значительно сокращены объемы вырубки подроста, так как вырубать надо только те деревья, высота которых может превышать допустимую; б) на трассах линий могут культивироваться растения, дающие ценную продукцию; в) наличие низкорослой древесно-кустарниковой растительности на трассах линий затрудняет произрастание высоко- растущих пород деревьев, что приводит к значительному сокращению работ по расчистке трасс линий.

В случае компактного исполнения электропередачи ее вредное влияние снижается. В табл. 14.5 представлены экологические показатели обычной и компактной линий напряжением 750 кВ и более. Предполагается компактизация за счет применения опор «охватывающего» типа и расположения проводов расщепленных фаз по окружности с горизонтальным расположением фаз.

Геометрические параметры трасс обычных и компактных ЛЭП-750 и 1150 кВ

Таблица 14.5

Характеристика линии

Вид линии

Обычные

Компактные

Номинальное напряжение, кВ

750

1150

750

1150

Междуфазное расстояние, м

18,5

24,2

9,0

12,0

Количество проводов в фазе

5

8

5

11

Ширина коридора линии / ширина зоны е напряженностью 0,5 кВ/м, м

117/110

158/154

98/88

134/174

Удельная ширина коридора, м/ГВт

63,9

33,8

42,4

19,6

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >