北京
我国地域辽阔，负荷与能源分布存在严重的不均衡情况，因此进行电能传输时需要大容量、长距离的输电线路来提升输电能力。特高压输电技术以高输电容量和低损耗的特点，成为高容量输电的首选方案之一。然而，高压输电线路产生的电场对杆塔上的电力工作人员有一定影响。因此有必要对输电线路产生的电磁场进行计算。
关于输电线路及其周围杆塔的电场分布情况，国内外已有多项研究模拟电荷法在计算远离杆塔区域的电场时结果较为准确，而近杆塔区域的电场变化较为剧烈，需要建立更精细的模型以减少误差。然而，由于杆塔几何结构复杂，确定模拟电荷数量和位置的难度会大大增加，导致使用模拟电荷法可能引入较大的误差。
国网新疆电力有限公司电力科学研究院、中国地质大学（北京）的李山、张媛等，以220kV同塔双回输电线路为研究对象，采用COMSOL有限元仿真软件，模拟同塔双回线鼓形排列条件下杆塔及导线周边的电场，研究分析相序配置、杆塔结构、导线粗细与分裂间距选择，以及导线对地高度等因素对电场分布的影响。
图1 同塔双回线路周围电位分布等值线
图2 输电线路下方距地1.5m处水平面上电场强度分布
他们发现，在逆相序排列方式下，杆塔对输电线路附近电场的分布有显著影响，电位沿输电线路到杆塔的路径逐渐降低，且在杆塔处降至零电位。电位分布沿杆塔外轮廓有明显的分界，表明杆塔横担对各相输电线路有较强的屏蔽作用，每相导线周围的电场分布受其他两相导线的影响较小。
研究者指出，分析结果显示，逆相序排布可显著降低地面电场强度，而导线粗细对电场分布的影响较小，合理的分裂间距有助于控制电场强度，输电线路对地高度是影响地面电场的最关键因素。
本工作成果发表在2024年第10期《电气技术》，论文标题为“220kV同塔双回输电线路杆塔电场分布特性研究”。
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