当前,虽然有很多关于磁场暴露问题的研究[19-21],但还没有一个世界公认的磁场限制值,尽管国际非离子化辐射保护委员会(ICNIRP)的导则对普通公众暴露于时变电磁场时给出了电磁场的参考水平[22]。
例如在意大利存在一个一般性的学科[5-6],它致力于保护人群免受50Hz电磁场照射的研究。对于长期照射与短期照射,其磁感应强度限制值B(μT)是不同的。根据ICNIRP的导则[22],短期照射的磁感应强度(50Hz)限制值为100μT。在长期照射情况下,对于既存线路引起注意的值是10μT,对于新建线路“质量目标”是3μT(有效值)。
值得提醒的是,在瑞士对于新建线路,长期照射的磁感应平均强度不能超过1μT[23]。
意大利法律强制规定,电力线路所产生的磁感应强度应在电流等于载流容量的情况[7,24]下进行计算,沿线路径对应B≥3μT的区域确定为线路“走廊”的宽度F,在线路走廊内,不允许1天大于4h的居住。
宽度F取决于相电流的大小和线路结构,有多个导则可用于磁场计算[25-27]。
对应双回电缆线路2#c1,当相导体电流I相=2955A并假定护套电流通过交叉互连而为零的条件下,图6-7给出了与电缆线路相垂直的一个平面上的磁感应强度水平。任何情况下,第5章讲述的多导体分析方法都能够给出更精细的结果。值得注意的是,对于地下电缆,间距的减小或者采用金属屏蔽可以减小Fc,但需要更多的散热设施并且载流容量会更低。
图6-7 双回电缆线路2#c1在I相=2955A下的磁感应强度和走廊宽度
对于架空线路#a1,当导线悬挂高度为32m和33m,不考虑地线中的感应电流,相电流I相=2955A时,其产生的磁感应强度分布如图6-8所示。很多情况下,并不是直接计算地面上的走廊宽度,而是较保守地假定地面上的走廊宽度就等于Fa的垂直投影[7,24]。此外,对于架空线路,也可以使用改善性的屏蔽电路,但其布置是极其复杂的[28]。地线实际上具有较弱的屏蔽效应,如图6-9中的Fa=101.3m所示,地线中的电流是用多导体分析法计算的。
图6-8 架空线路#a1在I相=2955A且不考虑地线时的磁感应强度
图6-9 架空线路#a1在I相=2955A且考虑地线时的磁感应强度
架空线路与地下电缆走廊宽度之比Fa/Fc=5.5是一个给人印象深刻的指标,它表明两者对土地的利用率有很大的不同。
由于B≥3μT的区域不允许任何住宅存在,因此有必要评估由于新建线路而对土地本身造成的价值损失。为了做这项工作,建议先假定该土地上的平均建筑物指数(ed)与其附近的其他土地相似。(www.daowen.com)
平均建筑物指数ed(m3/m2)指的是给定区域中已建成建筑物的体积与该区域面积之比。显然ed的值变化很大,在城市地区其值为3~4甚至更高,郊区为0.8~1,农村可能低于0.1。为了给读者一个形象化的印象,图6-10展示了2个不同的区域,但具有相同的平均建筑物指数ed=0.1m3/m2
图6-10 具有相同的平均建筑物指数ed=0.1m3/m2的2个区域
作为初步的分析,可以考虑位于线路走廊内(宽度为F)的每平方米土地将损失价值(欧元/m2)为
wx=ked (6-2)
式中,k与地产市场紧密相关。可以设定一个仅仅用于象征的数值为k=400欧元/m3,这样,当ed=0~0.1m3/m2时,有
wx=0~40 (6-3)
事实上,即使ed=0,走廊内部的农田区域还是会有真实的损失,因为该土地上再也不能建农民住宅了。
在以下的比较中,读者可以断定wx的变化会有巨大的影响。
总之,根据wx的预测值不同,对每1km的#a1线路,走廊内的土地面积为Fa 1000m2。当取Fa=100m时,可以算出损失为
(T)a=Fa103wx⇒Fa10-3wx=0.1wx
类似地,对于地下电缆2#1,当取Fc=18m时,可以算出损失为
(T)c=Fc103wx⇒Fc10-3wx=0.018wx
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