ROZKŁADY POLA ELEKTRYCZNEGO I MAGNETYCZNEGO W OTOCZENIU NAPOWIETRZNYCH LINII ELEKTROENERGETYCZNYCH

Należy zwrócić uwagę, że wyznaczenie i zobrazowanie na odpowiednich mapach obszaru pod linią, w którym natężenie pola elektrycznego przekracza wartość 1 kv/m jest szczególne ważne dla jakości wykonywanego przeglądu ekologicznego. Szerokość tego obszaru decyduje bowiem o potencjalnych możliwościach zagospodarowania terenu pod linią i w bezpośrednim jej otoczeniu, co w przypadku niekiedy znacznej wartości gruntów (nieruchomości) ma istotne znaczenie tak dla właściciela linii, jak i użytkownika zlokalizowanego pod nią terenu. 4. Literatura [1] Ustawa z dnia 27 kwietnia 21 r. Prawo ochrony środowiska. Tekst jednolity: Dz. U. z 28 r. Nr 2, poz. 1 z późn. zmianami. [2] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 3 października 23 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów. Dz. U. nr 192, poz. 1883. [3] Ustawa zdnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane. Tekst jednolity: Dz. U. z26 r. Nr 16, poz. 1118 zp. zm. [4] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia... 29 r. w sprawie rodzajów instalacji, których eksploatacja wymaga zgłoszenia. Projekt. [] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 grudnia 24 r. w sprawie rodzajów instalacji, których eksploatacja wymaga zgłoszenia. Dz. U. nr 283, poz. 2839. [6] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia... 29 r. w sprawie wymagań dotyczących zgłoszenia instalacji wytwarzających pola elektromagnetyczne. Projekt. dr inż. Marek Jaworski Instytut Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej ROZKŁADY POLA ELEKTRYCZNEGO I MAGNETYCZNEGO W OTOCZENIU NAPOWIETRZNYCH LINII ELEKTROENERGETYCZNYCH W artykule przedstawiono rozkłady natężenia pola elektrycznego i magnetycznego w otoczeniu typowych linii napowietrznych średniego napięcia (1 kv), wysokiego napięcia (11 kv) oraz linii najwyższych napięć (22 i 4 kv). Zestawiono maksymalne wartości natężenia pola elektrycznego i magnetycznego, które mogą wystąpić w otoczeniu tych linii napowietrznych. Przedstawiono również minimalne odległości pomiędzy liniami napowietrznymi różnych napięć a budynkami mieszkalnymi, przy których natężenie pola elektrycznego nie przekracza wartości dopuszczalnych. 1. Wprowadzenie Eksploatacja napowietrznych linii elektroenergetycznych może być przyczyną występowania pewnych uciążliwości dla środowiska. Istotnym zjawiskiem towarzyszącym pracy każdej linii elektroenergetycznej jest występowanie wokół niej pola elektromagnetycznego, które przy odpowiednio dużych wartościach może wpływać 77

na środowisko poprzez oddziaływanie dwóch niezależnych od siebie składowych pola elektrycznej (E) i magnetycznej (H). Przyczyną powstawania pola elektrycznego jest napięcie istniejące pomiędzy poszczególnymi przewodami linii przesyłowej a ziemią. Prąd płynący przewodami linii jest przyczyną powstania pola magnetycznego. W przypadku pól o częstotliwości Hz powstających m.in. w otoczeniu linii przesyłowych, obie składowe pola: elektryczną (E) i magnetyczną (H) można rozpatrywać (mierzyć lub obliczać) oddzielnie. Intensywność występowania pól elektromagnetycznych w środowisku jest kontrolowana i w niektórych przypadkach podlega ograniczeniom na tyle, na ile uzasadnia to obecny stan wiedzy o oddziaływaniu pól elektromagnetycznych na człowieka, a także możliwości techniczne. W wielu krajach obowiązują w tym względzie szczegółowe przepisy. W Polsce zagadnienia związane z oddziaływaniem na środowisko pól elektromagnetycznych, wytwarzanych przez urządzenia elektroenergetyczne wysokiego napięcia reguluje rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 3 października 23 r., w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów [1]. Zgodnie z zapisami zawartymi w tym rozporządzeniu (załącznik nr 1 do rozporządzenia [1]), dopuszczalne w środowisku poziomy pola elektromagnetycznego o częstotliwości Hz dla miejsc dostępnych dla ludności, wynoszą: dla składowej elektrycznej (E) 1 kv/m, dla składowej magnetycznej (H) 6 A/m. Wspomniane przepisy stanowią ponadto, że na terenach przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową natężenie pola elektrycznego nie może przekraczać wartości 1 kv/m, a natężenie pola magnetycznego wartości 6 A/m. W niniejszym referacie przedstawiono rozkłady natężenia pola elektrycznego i magnetycznego w otoczeniu typowych linii napowietrznych średniego napięcia (1 kv), wysokiego napięcia (11 kv) oraz linii najwyższych napięć (22 i 4 kv). Zestawiono również maksymalne wartości natężenia pola elektrycznego i magnetycznego, które mogą wystąpić w otoczeniu linii napowietrznych oraz porównano je z wartościami dopuszczalnymi sprecyzowanymi w przepisach [1]. Przedstawiono również minimalne odległości pomiędzy liniami napowietrznymi różnych napięć a budynkami mieszkalnymi, przy których natężenie pola elektrycznego nie przekracza wartości 1 kv/m. Dokonano również obliczeniowej analizy rozkładu obu składowych pola elektromagnetycznego w funkcji odległości od różnych rodzajów linii napowietrznych. 2. Pole elektryczne w otoczeniu linii napowietrznych Na wartość maksymalną i rozkład pola elektrycznego w otoczeniu linii napowietrznej wpływają głównie następujące jej parametry: napięcie robocze linii, odległość przewodów fazowych od ziemi, odstępy pomiędzy przewodami różnych faz lub wiązkami przewodów, geometryczny układ przewodów fazowych, a w liniach dwu- i wielotorowych wzajemne usytuowanie przewodów (lub wiązek) tej samej fazy w różnych torach, średnica przewodów, a w przypadku przewodów wiązkowych również odstęp przewodów w wiązce. 78

Na rozkład natężenia pola elektrycznego w sąsiedztwie linii napowietrznej wpływają także elementy otoczenia położone w bezpośredniej jej bliskości, takie jak: zabudowania (w tym domy mieszkalne, w szczególności o znacznej wysokości), drzewa, płoty oraz inne konstrukcje przewodzące). Wpływ wspomnianych elementów na rozkład pola elektrycznego jest jednak możliwy do stwierdzenia dopiero po wybudowaniu linii, w czasie wykonywania pomiarów kontrolnych. Dla linii o danym napięciu wybór określonej serii i typu słupa narzuca układ geometryczny przewodów fazowych oraz w większości przypadków rodzaj (przekrój) przewodów roboczych. w otoczeniu linii zależy wtedy wyłącznie od odległości przewód fazowy ziemia. Wzrasta ono wraz ze zmniejszaniem się tej odległości, a największa jego wartość występuje w miejscu, gdzie odległość przewodów od ziemi jest najmniejsza zazwyczaj w środku przęsła. Ponieważ odległość przewód fazowy-ziemia zależy od wielu czynników (naprężenie przewodów, temperatura otoczenia, temperatura przewodów, rozpiętość przęsła itd.), przy obliczeniach rozkładu pola elektrycznego rozpatruje się najczęściej tzw. największy zwis normalny tj. występujący w temperaturze 1 +6 C lub +8 C. Warto podkreślić, że wyznaczona w ten sposób maksymalna wartość natężenia pola elektrycznego pod linią będzie występowała tylko sporadycznie, w wyjątkowo rzadkich warunkach pogodowych (upalne lato) i przy maksymalnym napięciu roboczym linii. Przez większość dni w roku natężenie pola elektrycznego będzie z pewnością znacznie mniejsze. Wyznaczenie maksymalnej wartości natężenia pola elektrycznego (E max) w oto- czeniu linii nie nastręcza większych problemów. Dla linii projektowanych wyznacza się ją metodami obliczeniowymi, natomiast dla obiektów eksploatowanych korzysta się z metod pomiarowych, scharakteryzowanych w rozporządzeniu [1]. Dla oceny oddziaływania na środowisko linii napowietrznej równie istotne jak określenie maksymalnej wartości natężenia pola elektrycznego E max, jest ustalenie szerokości (granic) obszaru, w którym natężenie pola elektrycznego przekracza wartość 1 kv/m. Wyznaczenie tego obszaru jest nieodłącznym etapem projektowania linii i ma podstawowe znaczenie przy wprowadzaniu tego rodzaju inwestycji do planów zagospodarowania przestrzennego. Określenie jego szerokości jest szczególnie istotne w sytuacji, gdy planowana do wybudowania linia ma przebiegać blisko terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową. Szerokość obszaru, w którym natężenie pola elektrycznego może przekroczyć wartość 1 kv/m, zależy od wielu parametrów i zmienia się wzdłuż przebiegu całej linii. Zazwyczaj jest największa w miejscu, w którym odległość od ziemi przewodów linii jest najmniejsza i maleje przy zbliżaniu się do konstrukcji wsporczych (słupów). Stąd, przy określaniu granic tego obszaru dla potrzeb opracowywania planów zagospodarowania przestrzennego, przyjmuje się maksymalną jego szerokość, wynikającą z przeprowadzonych obliczeń. Dla specjalistów z branży budowlanej znacznie wygodniejsze byłoby podanie konkretnie jednej odległości od linii napowietrznej, w której lokalizacja zabudowy mieszkaniowej jest dozwolona. Nie jest to jednak łatwe, gdyż rozkład pola elektrycznego (E) w otoczeniu linii napowietrznej zależy od bardzo wielu czynników, których uwzględnienie jest możliwe jedynie przy zastosowaniu metod obliczeniowych. 1) Aktualnie linie projektowane są na temperaturę pracy przewodów +6 C. Wstępne koncepcje projektowe linii, które będą realizowane w przyszłości, przewidują dopuszczalną temperaturę pracy przewodów równą +8 C. 79

Jeśli uwzględnić fakt, że w otoczeniu krajowych linii napowietrznych wysokiego napięcia, natężenie pola magnetycznego wyznaczane w miejscach dostępnych dla ludzi nigdy nie przekracza wartości dopuszczalnej 6 A/m podanej w rozporządzeniu [1], to w ustaleniu odległości projektowanego budynku od linii napowietrznej, w której lokalizacja zabudowy mieszkaniowej jest dozwolona, może pomóc tabela 1 zaczerpnięta z nieobowiązującego od wielu lat zarządzenia Ministra Górnictwa i Energetyki z dnia 28 stycznia 198 r. Tabela 1. Najmniejsze odległości pomiędzy najbliższym przewodem linii a częścią budynku, przy których natężenie pola elektrycznego nie przekracza odpowiedniej wartości dopuszczalnej określonej w rozporządzeniu Ministra Środowiska [1]. Napięcie znamionowe linii kv Najmniejsza odległość w metrach między najbliższym przewodem linii (lub inną częścią pod napięciem) a krawędzią balkonu lub tarasu oraz dachem, tarasem lub płaszczyzną poziomą, przy której natężenie pola elektrycznego nie przekroczy wartości 1 kv/m (kolumna 2) i 1 kv/m (kolumna 3) 1 2 3 8 11 14, 4, 22 26,, 4 33 8, Uwagi: 1) W odniesieniu do linii elektroenergetycznych o napięciach znamionowych 4 kv wartości podane w kolumnie 2 oznaczają najmniejszą odległość poziomą przewodu od krawędzi balkonu lub tarasu. 2) Zachowanie podanych w kolumnie 3 odległości między przewodem a ziemią zapewnia ograniczenie natężenia pola elektrycznego na wysokości 1,8 m nad ziemią do 1 kv/m. Wartości podane w kolumnie 3 służą do ustalenia najmniejszych odległości od części budynków mieszkalnych przeznaczonych na pobyt ludzi przez czas nie przekraczający 8 godzin na dobę (dachy, ściany) przy założeniu, że budynki te są zlokalizowane na obszarach, na których natężenie pola elektrycznego na wysokości 1,8 m nad ziemią nie przekracza 1 kv/m. Odległości podane w kolumnie 3 powinny być utrzymane również między przewodami linii a częściami budynków niemieszkalnych. Jeśli zatem odległość planowanego do wybudowania budynku od najbliższego przewodu funkcjonującej linii napowietrznej o napięciu np. 11 kv będzie większa niż 14, m, to realizacja takiej zabudowy jest dopuszczalna, gdyż można mieć pewność, że natężenie pola elektrycznego w miejscu posadowienia projektowanego budynku będzie mniejsze niż 1 kv/m. Należy w tym miejscu wyraźnie podkreślić, że lokalizacja budynków mieszkalnych przy dotrzymaniu odległości określonych w tabeli 1 zapewnia nieprzekroczenie wartości dopuszczalnej sprecyzowanej w rozporządzeniu [1] w miejscu projektowanego budynku, niezależnie od konstrukcji linii i budynku. Jak wykazały dalsze obliczenia, w niektórych przypadkach budynek mieszkalny można zlokalizować bliżej linii napowietrznej. Zatem projektując budynek w pobliżu linii napowietrznej wysokiego napięcia z zamiarem zlokalizowania go w odległości mniejszej niż podana we wspomnianej tabeli 1, należy dokonać szczegółowej analizy rozkładu pola elektrycznego wytwarzanego przez linię, w przęsłach sąsiadujących z projektowanymi budynkami. Analiza taka, chociaż nie jest łatwa, może być dokonana wyłącznie metodami obliczeniowymi.

Obliczenia rozkładu pola elektrycznego oraz wyznaczenie obszarów pod liniami napowietrznymi, w których natężenie pola jest mniejsze od 1 kv/m wymaga specjalistycznego oprogramowania. Cenną pomocą w tym zakresie są programy komputerowe opracowane w Instytucie Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej. Wykorzystując te programy autor referatu wyznaczył rozkłady pola elektrycznego pod liniami napowietrznymi różnych napięć. Dla zilustrowania typowych rozkładów pola elektrycznego w otoczeniu linii napowietrznych, na rys. 1 przedstawiono je dla linii średniego napięcia, na rys. 2. dla linii jednotorowych o napięciach 11, 22 i 4 kv, na rys. 3 dla linii dwutorowych o napięciu 11 i 22 kv z przewodami ułożonymi w kształcie delty, na rys. 4 dla linii dwutorowych 11, 22 i 4 kv o pionowym układzie przewodów, a na rys. dla realizowanej aktualnie czterotorowej linii dwunapięciowej 4 kv+22 kv. Korzystając z wyników obliczeń w tabeli 2 zestawiono obliczone wartości maksymalne natężenia pola elektrycznego (E max) oraz zasięgi obszarów, w których natę- żenie pola elektrycznego (E) może być większe od 1 kv/m dla typowych linii napowietrznych o napięciu 1, 11, 22 i 4 kv. W tabeli 3 zestawiono natomiast wartości natężenia pola elektrycznego E w funkcji odległości od różnych rodzajów linii napowietrznych. natężenie pola elektrycznego,3,3,2,2,1,1, Linia 1 kv z przewodami izolowanymi Linia 1 kv z przewodami gołymi Rys. 1. Rozkłady pola elektrycznego w otoczeniu linii napowietrznych średniego napięcia z przewodami izolowanymi i gołymi wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią h= m 81

natężenie pola elektrycznego 9 8 7 6 4 3 2 1 Linia 11 kv na słupach S2 Linia 22 kv na słupach H2 Linia 4 kv na słupach Y2 Rys. 2. Rozkłady pola elektrycznego w otoczeniu jednotorowych linii napowietrznych o napięciu 11, 22 i 4 kv wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią dla linii 11 kv h=6 m, dla linii 22 kv h=6,7 m, dla linii 4 kv h=9 m natężenie pola elektrycznego 4, 4 3, 3 2, 2 1, 1, Linia 11 kv na słupach Dc2 Linia 22 kv na słupach M2 Rys. 3. Rozkłady pola elektrycznego w otoczeniu dwutorowych linii napowietrznych o napięciu 11 i 22 kv z przewodami zawieszonymi w kształcie delty, wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią dla linii 11 kv h=6 m, dla linii 22 kv h=6,7 m. 82

natężenie pola elektrycznego 9 8 7 6 4 3 2 1 Linia 11 kv na słupach O24 Linia 22 kv na słupach ML2 Linia 4 kv na słupach E33 Rys. 4. Rozkłady pola elektrycznego w otoczeniu dwutorowych linii napowietrznych o napięciu 11, 22 i 4 kv z przewodami zawieszonymi pionowo, wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią dla linii 11 kv h=6 m, dla linii 22 kv h=6,7 m, dla linii 4 kv h= 9 m natężenie pola elektrycznego 4, 4 3, 3 2, 2 1, 1, Linia na słupach LHP Linia na słupach LHCP Rys.. Rozkłady pola elektrycznego w otoczeniu realizowanej czterotorowej, dwunapięciowej (4 kv+22 kv) linii napowietrznej na słupach typu LHP i LHCP wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią h=7 m 83

Tabela. 2. Obliczone maksymalne natężenia pola elektrycznego Emax na wysokości 2 m nad ziemią oraz zasięgi obszarów, w których natężenie pola elektrycznego może być większe od 1 kv/m dla typowych linii napowietrznych Słupy E max dla h = h min Zasięg obszaru, w którym E>1 kv/m seria typ kv/m m Linie 1 kv LSNi P,14 SBc-7 P,3 Linie 11 kv S2 (1 tor.) P 3, ± 1, O24 (2 tor.) P 2,2 ± 8, Dc 2 (2 tor.) P 2,1 ± 11, Linie 22 kv H2 (1 tor.) P,6 ± 2, ML2 (2 tor.) P 4,9 ± 14, M2 (2 tor) P 4,3 ± 19, Linie 4 kv Y2 (1 tor.) P 8, ± 31, Z2 (2 tor.) P 7,8 ± 23, Z33 (2 tor.) P 8,7 ± 24, E33 ( 2 tor.) P 8,3 ± 22, Linia czterotorowa dwunapięciowa 4kV+22 kv LH P 4,1 ± 18, LHC P 4,4 ± 21, Objaśnienia: Dla linii 11 kv przyjęto najmniejszą odległość od ziemi najniżej zawieszonego przewodu fazowego h min = 6, m imaksymalne napięcie robocze 123 kv. Dla linii 22 kv przyjęto najmniejszą odległość od ziemi najniżej zawieszonego przewodu fazowego h min = 6,7 m imaksymalne napięcie robocze 24 kv. Dla linii 4 kv przyjęto najmniejszą odległość od ziemi najniżej zawieszonego przewodu fazowego h min = 9, m imaksymalne napięcie robocze 42 kv. Tabela. 3. E na wysokości 2 m nad ziemią w funkcji odległości od różnych rodzajów linii napowietrznych Linia czterotorowa 2x4 kv+2x22 kv Linia dwutorowa 4 kv na słupach E33 Linia jednotorowa 4 kv na słupach Y2 Linia dwutorowa 22 kv na słupach ML2 Linia jednotorowa 22 kv na słupach H2 Linia dwutorowa 11 kv na słupach O24 Linia jednotorowa 11 kv na słupach S2 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 1,8 2,4 3,7 4,2 1,4,6,6, <,1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2,8 4,6 7, 7, 1,4,2,1,1 <,1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 6,9 6,4,1 8,3 3,6 1,1,,2 <,1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 1,8 2,7 4,7 2,9,2,1 <,1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 4,6 3,9 4,1 4,9,3,3,1 <,1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 1, 2, 1,9, <,1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 1,8 2,7 2,7 1,,2 <,1 84

3. Pole magnetyczne w otoczeniu linii napowietrznych Z punktu widzenia zagrożenia środowiska polem magnetycznym za najistotniejsze należy uznać ustalenie maksymalnej wartości natężenia pola magnetycznego (H max) w otoczeniu napowietrznej linii elektroenergetycznej. Na wartość maksymalną i rozkład pola magnetycznego w otoczeniu linii napowietrznej wpływają przede wszystkim następujące parametry: natężenie prądu w linii, odległość przewodów fazowych od ziemi, odstępy pomiędzy przewodami różnych faz lub wiązkami przewodów, jeżeli w linii stosowane są przewody wiązkowe, geometryczny układ przewodów fazowych, a w liniach dwu- i wielotorowych wzajemne usytuowanie przewodów (lub wiązek) tej samej fazy. Pole magnetyczne w przeciwieństwie do pola elektrycznego nie ulega zniekształceniu w pobliżu obiektów przewodzących i w związku z tym elementy otoczenia położone w bezpośredniej bliskości linii, takie jak: zabudowania, drzewa, płoty oraz inne konstrukcje przewodzące, nie wpływają na jego rozkład. Pole magnetyczne przenika bez zniekształceń przez większość materiałów i obiektów. Wartość natężenia pola magnetycznego nie ulega więc zmianie po przejściu przez te obiekty. Dla określonej serii słupa, tj. przy ustalonej konfiguracji geometrycznej przewodów, natężenie pola magnetycznego w otoczeniu linii zależy wyłącznie od prądu linii i odległości pomiędzy przewodami fazowymi a ziemią. Natężenie to wzrasta ze zmniejszaniem się tej odległości, a największa jego wartość występuje, tam gdzie odległość przewodów od ziemi jest najmniejsza. Do obliczeń rozkładu pola magnetycznego, podobnie jak w przypadku pola elektrycznego, należy każdorazowo przyjmować sytuację, w której zwis linii jest największy (najczęściej przy temperaturze +6 C lub +8 C). Należy podkreślić, że wyznaczona w ten sposób maksymalna wartość natężenia pola magnetycznego będzie występowała tylko sporadycznie, w wyjątkowo rzadkich warunkach pogodowych (upalne lato) i przy maksymalnym obciążeniu linii. Przez większość dni w roku wartość ta będzie z pewnością mniejsza, również na skutek zmieniającego się obciążenia linii. Zgodnie z wymogami rozporządzenia [1] obliczenia rozkładu pola magnetycznego powinny stać się nieodłącznym elementem projektowania linii. Ponieważ metody obliczania rozkładu pola magnetycznego w otoczeniu linii napowietrznych podobnie jak w przypadku pola elektrycznego są stosunkowo skomplikowane, autorzy referatu, w celu zobrazowania przebiegów natężenia pola magnetycznego wokół typowych linii napowietrznych, wykonali stosowne obliczenia wykorzystując program komputerowy opracowany w Instytucie Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej. Dla zilustrowania typowych rozkładów natężenia pola magnetycznego, jakie mogą wystąpić w otoczeniu krajowych linii napowietrznych, przedstawiono je na rys. 6-1, natomiast w tabelach 4 i zestawiono wyniki obliczeń. Warto zwrócić uwagę, że obliczone i zaprezentowane na rys. 6-1 wartości natężenia pola magnetycznego H to wartości, które mogą wystąpić w sytuacji, gdy zwis linii jest największy, a linia obciążona jest maksymalnym prądem. W praktyce eksploatacyjnej tak znaczne obciążenie linii zdarza się bardzo rzadko i zazwyczaj wartości natężenia pola magnetycznego pod liniami są znacznie mniejsze. 8

natężenie pola magnetyczne 2 2 1 1 Linia 1 kv z przewodami izolowanymi Linia 1 kv z przewodami gołymi Rys. 6. Rozkłady pola magnetycznego w otoczeniu linii napowietrznych średniego napięcia z przewodami izolowanymi i gołymi wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią h= m (prąd linii I = 47 A) 6 Linia 11 kv na słupach S2 natężenie pola magnetyczne 4 3 2 1 Linia 22 kv na słupach H2 Linia 4 kv na słupach Y2 Rys. 7. Rozkłady pola magnetycznego w otoczeniu jednotorowych linii napowietrznych o napięciu 11, 22 i 4 kv wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią dla linii 11 kv h=6 m, dla linii 22 kv h=6,7 m, dla linii 4 kv h=9 m (prąd linii 11 kv I = 122 A, prąd linii 22 kv I = 122 A, prąd linii 4 kv I = 244 A) 86

3 Linia 11 kv na słupach Dc2 natężenie pola magnetyczne 2 2 1 1 Linia 22 kv na słupach M2 Rys. 8. Rozkłady pola magnetycznego w otoczeniu dwutorowych linii napowietrznych o napięciu 11 i 22 kv z przewodami zawieszonymi w kształcie delty, wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią dla linii 11 kv h=6 m, dla linii 22 kv h=6,7 m (prąd linii 11 kv I = 73 A, prąd linii 22 kv I = 122 A) 6 Linia 11 kv na słupach O24 natężenie pola magnetyczne 4 3 2 1 Linia 22 kv na słupach ML2 Linia 4 kv na słupach E33 Rys. 9. Rozkłady pola magnetycznego w otoczeniu dwutorowych linii napowietrznych o napięciu 11, 22 i 4 kv z przewodami zawieszonymi pionowo, wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej dopuszczalnej przepisami wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią dla linii 11 kv h=6 m, dla linii 22 kv h=6,7 m, dla linii 4 kv h= 9 m (prąd linii 11 kv I = 73 A, prąd linii 22 kv I = 122 A, prąd linii 4 kv I = 28 A) 87

natężenie pola magnetyczne 4 3 3 2 2 1 1 Linia na słupach LHP Linia na słupach LHCP Rys. 1. Rozkłady pola magnetycznego w otoczeniu realizowanej czterotorowej, dwunapięciowej (4 kv+22 kv) linii napowietrznej na słupach typu LHP i LHCP wyznaczone w miejscu największego zwisu przewodów, przy minimalnej wysokości zawieszenia przewodów nad ziemią h=7 m (prąd linii toru 4 kv I = 28 A, prąd linii toru 22 kv I = 122 A) Tabela. 4. Obliczone maksymalne natężenie pola magnetycznego H na wysokości 2 m nad max ziemią dla typowych linii napowietrznych 88 Słupy Maks. prąd obciąż. H max linii dla h = h min seria typ [A] A/m Linie 1 kv LSNi P 47 7,1 SBc-7 P 47 19,4 Linie 11 kv S2 (1 tor.) P 122 42,7 O24 (2 tor.) P 73 2,2 Dc 2 (2 tor.) P 73 16,2 Linie 22 kv H2 (1 tor.) P 122 39,9 ML2 (2 tor.) P 122 3,3 M2 (2 tor) P 122 26,1 Linie 4 kv Y2 (1 tor.) P 244 3, Z2 (2 tor.) P 244 41, Z33 (2 tor.) P 28,6 E33 ( 2 tor.) P 28 49,8 Linia czterotorowa dwunapięciowa 4 kv+22 kv LH P 122 A 21, LHC P i 28 A 37,3

Tabela.. H na wysokości 2 m nad ziemią w funkcji odległości od różnych rodzajów linii napowietrznych Linia czterotorowa 2x4 kv +2x22 kv Linia dwutorowa 4 kv na słupach E33 Linia jednotorowa 4 kv na słupach Y2 Linia dwutorowa 22 kv na słupach ML2 Linia jednotorowa 22 kv na słupach H2 Linia dwutorowa 11 kv na słupach O24 Linia jednotorowa 11 kv na słupach S2 Linia 1 kv z przewodami gołymi Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 19,7 21,2 27,4 37,3 17,2 9,1,3 3,4,83,2,9, Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 42,6 42,7 41,6 3, 1, 4,2 2,1 1,2,17,2 <.1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 44,9 47,8 2,, 19,4 8,3 4, 2,9,7,17,7,4 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 28,1 28,7 29,6 16,9 3,9 1,4,61,32,,2 <.1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 < 32,2 36, 39,9 28,4 7,1 3, 1,7 1,,2,6,2.1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 2,2 19,4 13,3 4,6,92,31,14,7 <.1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 < 42,6 41,7 29,2 11,3 3,1 1,4,81,2,13,3,1.1 Odległość od osi linii [m] 2 1 2 3 4 1 2 3 4 H [A/m 19,3 16, 7,4 2,2,8,26,1,12,3 <.1 4. Wnioski 1. Oszacowania dokonane metodami obliczeniowymi wskazują, że w otoczeniu krajowych linii napowietrznych, natężenie pola elektrycznego na wysokości 2, m npt. nie przekracza w żadnym miejscu wartości 1 kv/m (wartość dopuszczalna w miejscach dostępnych dla ludzi wg przepisów [1]). 2. w otoczeniu linii napowietrznych zależy głównie od napięcia linii. Największe wartości E występują pod liniami jednotorowymi o napięciu 4 kv ( E max=8, kv/m dla linii na słupach Y2). 3. Niezależnie od napięcia znamionowego linii, mniejsze wartości natężenia pola elektrycznego występują w otoczeniu linii dwutorowych niż linii jednotorowych. 4. Szerokość obszaru, w którym natężenie pola elektrycznego jest większe od 1 kv/m (wg przepisów [1] nie można tam lokalizować budynków mieszkalnych) zmienia się od ok. 8 do 11 m dla linii 11 kv, od 14 do 2 m dla linii 22 kv, od 22 do 31, m dla linii 4 kv. W przypadku linii czterotorowej dwunapięciowej wykonanej na słupach przelotowych serii LHC szerokość tego obszaru wynosi ok. 21, m.. Wykonane obliczenia wskazują, że w otoczeniu krajowych linii napowietrznych, w najbardziej niekorzystnych warunkach ich pracy, natężenie pola magnetycznego na wysokości 2, m npt. nie przekroczy w żadnym miejscu wartości 6 A/m (wartość dopuszczalna w miejscach dostępnych dla ludzi wg przepisów [1]). 6. Największe wartości natężenia pola magnetycznego występują w otoczeniu jednotorowych linii o napięciu 4 kv. Niezależnie od napięcia linii mniejsze natężenia pola magnetycznego występują w otoczeniu linii dwutorowych, a jeszcze mniejsze w otoczeniu linii wielotorowych.. Literatura [1] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 3 października 23 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów. Dz. U. nr,192 poz. 1883. 89