22.1.5.1 可听噪声的特性
直流输电线路电晕产生的可听噪声是一种具有较高频率的宽带噪声,可从几百赫兹延伸至几万赫兹。一般环境噪声在低频段就开始衰减,而直流输电线路可听噪声在高频段才开始衰减,同时,直流输电线路的可听噪声不含低频纯音,所以,直流输电线路的可听噪声衰减很慢,特别是在环境噪声较低的场合,很容易分辨。与交流输电线路相比,当可听噪声在50dB以内时,直流和交流输电线路的可听噪声给人带来的烦恼程度是相同的,但高于50dB以后,直流输电线路的可听噪声将使人产生更加烦躁的感觉。所以,直流输电线路的可听噪声更容易给人们的听觉带来烦躁的感受,成为投诉的焦点问题。
直流输电线路可听噪声的分布以正极性导线为中心,呈基本对称的横向衰减趋势,随着与极导线水平距离的增加,可听噪声比合成电场和无线电干扰衰减的速度稍慢。同时,风对可听噪声的分布会产生一些影响。
对于交流输电线路而言,雨天时电晕放电现象更严重,因而大雨条件下的可听噪声最强,超过了晴天或小雨天的情况。但是,直流输电线路的可听噪声特性却与交流线路相反,随湿度增加反而呈减小态势,即晴天条件下的可听噪声比雨天条件下更大。这一现象可解释为:雨天时导线的起晕场强比晴天时低,导线周围的离子比晴天时多,故下雨初期,导线表面离子浓度不大,电晕放电比晴天时稍强;但下雨延续一段时间后,导线起晕场强进一步降低,导线表面离子增加,使得导线不规则的面都被较浓的电荷所包围,减小了电晕放电强度,使可听噪声较晴天反而有所减小。
在夏季,空中飘落物较多,附着在导线上会使局部表面场强增大,可听噪声增加,因此直流输电线路的可听噪声在夏季最大。
根据以上特点,在确定直流输电线路可听噪声的限值时,参考点一般选在正极性导线之外,重点应考虑夏季晴天的情况。对于同一结构的线路,可听噪声将随海拔高度的增加而增加。研究表明,海拔高度每增加300m,可听噪声增加约1dB(A)。
22.1.5.2 可听噪声的限值标准
运行经验表明,输电线路的可听噪声在52.5dB(A)以下基本无投诉,在52.5~59dB(A)的范围内时有少量投诉,在达到59dB(A)以上后有大量投诉。而研究表明,当噪声在40dB(A)以下时,人可以保持正常睡眠;超过50dB(A),约有15%的人睡眠会受到影响。直流输电线路的可听噪声应控制在不使线路下的人产生烦恼和不影响附近居民休息的范围内,确保基本无投诉。
中国GB3096-2008《声环境质量标准》,对于输电线路划分了不同标准以适用于不同的区域:
0类声环境功能区:指康复疗养区等特别需要安静的区域。
1类声环境功能区:指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。
2类声环境功能区:指以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。
3类声环境功能区:指以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。
4类声环境功能区:指交通干线两侧一定距离之内,需要防止交流噪声对周围环境产生严重影响的区域,包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。
各类声环境功能区规定的环境噪声等效声级限值如表22-2所示。
表22-2 城市区域环境噪声标准(单位:dB)
环境噪声标准分为昼间和夜间两个不同水平,但线路的运行是不分昼夜的,所以,可听噪声不论在昼间还是夜间都应该符合标准。由于夜间的环境噪声标准低于昼间标准,所以当以夜间标准作为可听噪声的限值时,昼间的可听噪声也一定能符合环境噪声标准。中国±800kV直流输电线路可能经过1、2、3类区域,可听噪声必须符合线路所途经不同区域的环境噪声标准。
美国直流输电线路的可听噪声限值取40~45dB(A),日本取40dB(A),巴西在直流输电线路的走廊边沿取限值为40dB(A)。可见,国际上直流输电线路的可听噪声限值一般在40~45dB(A)之间。
对于±800kV特高压直流输电线路,中国电力行业标准DL/T1088-2008《±800kV特高压直流线路电磁环境参数限值》规定:距离直流架空输电线路正极性导线对地投影外20m处,晴天时由电晕产生的可听噪声50%值(L50)不得超过45dB(A);海拔高度大于1000m的非居民区,可听噪声限值按照3dB/1000m线性修正。
在确定直流输电线路可听噪声限值时,首先应该满足本国的环境噪声标准,并且在参考国际上的限值同时,适当考虑线路的建设投资。(www.xing528.com)
22.1.5.3 可听噪声的计算方法
计算直流线路可听噪声较为常用且计算较为准确的方法有EPRI经验公式和BPA经验公式。
(1)EPRI公式
EPRI在1993年提出的计算全年平均电晕噪声公式:
式中,gmax——导线表面的最大电位梯度,kV/cm;
d——子导线直径,cm;
N——分裂导线的根数;
D——计算点距正导线的距离,m。
(2)BPA公式
美国邦纳维尔电力局(BPA)推荐公式:
测量条件:晴天时L50
适用范围:4≤N≤8,r≤2.5cm
式中,AN——概率L50时的可听噪声值,dB;
gmax——导线表面的最大电位梯度,kV/cm;
deq——1.32N0.64r;
r——子导线半径,mm;
N——分裂导线的根数;
D——计算点距正导线的距离,m。
同样,在海拔每增加1000m时,该值应增加3.3dB。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。