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为了掌握我国交流架空输电线路附近电场分布现状水平,解答公众对于交流架空输电线路附近电场环境问题的疑虑,给环境保护部门制定工频电场限制标准提供依据,本文从四个方面对交流架空输电线路附近电场环境问题进行了深入、全面的计算研究。①交流架空输电线路附近的未畸变电场计算研究。采用有限元法计算得到110kV、220kV、500kV、1000kV典型塔型交流架空输电线路下方距地1.5m处工频电场分布情况。研究表明,交流架空输电线路下方电场强度幅值的最大值并不一定随着其电压等级的提高而提高;交流架空输电线路下方的电场强度最大值通常出现在边导线正下方;500kV和1000kV交流架空输电线路边导线正下方距地1.5m处的电场强度幅值可能超过ICNIRP参照水平;本文所计算的我国境内4条交流架空输电线路输电走廊以外的未畸变工频电场强度不超过ICNIRP参照水平。②交流架空输电线路邻近建筑物时的畸变电场计算研究。采用有限元法计算110kV、220kV、500kV、1000kV典型塔型交流架空输电线路分别邻近输电走廊以外许可建设建筑物区域的1层楼建筑物、5层楼建筑物、10层楼建筑物时的畸变电场,得到畸变电场的分布特性。研究了物体材料和地面介质的相对介电常数和电导率对畸变电场的影响。研究发现,交流架空输电线路邻近建筑物时,在每层楼阳台护栏附近的畸变电场呈现人体上半身显著增强、人体下半身显著减弱的分布特性;本文所计算的4条交流架空输电线路邻近建筑物时,建筑物部分楼层的畸变电场强度最大值超出甚至远远超出ICNIRP参照水平。物体材料的相对介电常数在1至100区间和电导率在10-10S/m至10-7S/m区间时,相对介电常数和电导率的改变会显著影响畸变电场,可以通过改变物体材料物理属性来达到削弱畸变电场的目的。地面介质的物理属性对畸变电场的影响不大。③未畸变电场下人体内感应电流计算研究。采用基于有限积分法的频率缩放法计算人体内感应电流,计算中考虑入射电场方向、人体接地情况、人体介质物理属性的影响;推导了交流架空输电线路三相合成电场的基本特性,首次研究了三相合成的圆极化和椭圆极化电场下人体内感应电流的分布特性。研究表明,人体曝露于符合ICNIRP参照水平的线极化正弦平面工频电场中时,体内感应电流密度不超出ICNIRP基本限值;当电场从头顶垂直入射时,人体内的感应电流较大;人体接地时较人体绝缘时体内感应电流大;增加或降低人体组织电导率,体内的感应电流会相应增大或减小;人体曝露于符合ICNIRP参照水平的圆极化工频电场和椭圆极化工频电场中时,若该电场含有垂直于地面的分量,人体内的感应电流密度可能会超出ICNIRP基本限值,需引起注意。④畸变电场下人体内感应电流计算研究。首次建立交流架空线路邻近建筑物时阳台护栏附近的畸变电场等效源模型,采用基于有限积分法的频率缩放法计算畸变电场下人体内感应电流,计算中考虑了人体不同的朝向。研究发现,当人体处于幅值最大值为20000V/m的交流架空输电线路邻近建筑物时阳台护栏附近人经常活动区域的畸变电场中时,人体内所有主要组织、器官的感应电流密度均超过了ICNIRP基本限值;人体侧向面对该输电线路时,在人体内会产生更大的感应电流;骨髓中的畸变电场感应电流超标情况最为严重,已经超出了人体受工频电场影响的阙值,需要引起高度重视。