Защита от влияния электрических полей
Создаваемые при передаче электроэнергии по воздушным линиям электропередач электрические поля влияют на все живые существа, начиная с насекомых и животных, и вредно действуют на людей, находящихся без специальной защиты в зоне влияния линий высокого напряжения.
Чем продолжительнее воздействие электрического поля, тем большее влияние оно оказывает на живые организмы, в частности на людей и особенно на детей. Поэтому на основании исследований разработаны санитарные нормы и пределы напряженности электрического поля, обеспечиваемые характеристиками конкретных воздушных линий электропередач.
Интересны результаты изучения поведения пчел под действующей линией. При напряженности поля 8—12 кВ/м измерения показали уменьшение массы пчелиной семьи в 1,5 раза по сравнению с контрольными семьями пчел, размещенными в стороне. Это было подтверждено при продолжении эксперимента. Стоило заэкранировать улья, находящиеся в электрическом поле повышенной напряженности, как разница в показателях этих ульев и контрольных стала исчезать.
Интересно также, что полевые мыши, живущие под линиями, предпочитают селиться вблизи опор, где напряженность электрического поля меньше, чем в пролетах, а крупный рогатый скот и лоси при повышении напряженности электрического поля (например, в сырую погоду и особенно в изморось, когда еще сильнее повышается напряженность поля) удаляются от линии в стороны.
Человек, к сожалению, нечувствителен к электрическому полю и обнаруживает на себе лишь его последствия, иногда слишком поздно, когда определенный вред уже нанесен и обнаруживается плохое самочувствие, сердцебиение, покраснение кожи и другие симптомы чрезмерного воздействия поля. Хотя он мог бы раньше обратить внимание на характерное потрескивание, исходящее от проводов, находящихся под напряжением 110 кВ или выше, являющееся во многих случаях сигналом опасности длительного пребывания. В темноте таким сигналом может служить и свечение на проводах.
Многолетними медицинскими исследованиями установлено, что у воздушных линий электропередач напряжением до 220 кВ в обычных условиях опасных полей не создается. Биологически активно воздействующую на людей интенсивность электрического поля создают воздушные линии электропередач напряжением 330 кВ и выше. Поэтому действующие с 1984 г. "Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты" предусматривают границы санитарно-защитной зоны, за пределами которых электрическое поле не представляет опасности:
| Напряжение ВЛ, кВ | 330 | 500 | 750 | 1150 |
| Границы по обе стороны от оси, м | 20 | 30 | 40 | 55 |
В защитную зону входит полоса территории вдоль оси воздушной линии электропередач, напряженность поля над которой на уровне 1,8 м от поверхности земли составляет 1 кВ /м и более. В этой зоне пребывание детей недопустимо, а взрослых ограничено необходимым минимумом, безопасным для здоровья в конкретных условиях при надлежащих мерах защиты.
Так как население в какой-то мере контактирует с зоной (например, при переходе трассы), а сельскохозяйственные работы ведутся даже непосредственно в этой зоне, в нормах указаны меры и средства, обеспечивающие безопасность. В частности, установлены предельные значения напряженности электрического поля:
5 кВ/м - на участках пересечения линией электропередачи населенной местности в пределах садов и огородов;
10 кВ/м — на участках пересечения автомобильных дорог;
15 кВ/м — на участках ненаселенной местности над пашнями и выгонами;
20 кВ/м - на выгороженных в труднодоступных участках, где не будут работать машины и механизмы.
Нормами предусмотрена установка на трассах воздушных линий электропередач напряжением 750 кВ и выше щитов-транспарантов для предупреждения населения об опасности, а также дорожных знаков ("Остановка запрещена — 200 м") для исключения случаев опасных прикосновений к остановившимся в зоне машинам, не имеющим заземляющих устройств.
Нормы предусматривают обязательное наличие заземлителей на всех машинах, работающих в пределах санитарных зон воздушных линий электропередач. Машины на гусеничном ходу обычно хорошо заземлены через гусеницы, а для механизмов на автоколесном ходу применяют специальные заземлители, например цепи, волочащиеся по земле. Нельзя применять цепи длиной более 2 м, так как при длинной цепи велика вероятность нарушения контактов между звеньями. Поэтому желательны цепи наименьшей длины, по две цепи на механизм. При напряжениях воздушных линий электропередач менее 220 кВ можно обойтись одной цепью.
Механизаторы, работающие вблизи линий 750 кВ и выше, должны иметь с собой (кроме цепей) специальные переносные заземлители, используемые при остановках.
Санитарными нормами и ПУЭ установлены предельные габариты линий, обеспечивающие ограничение напряженности электрического поля на высоте 1,8 м от земли. Размер 1,8 м, примерно соответствующий месторасположению головы высокого человека, выбран потому, что ниже напряженность поля уменьшается.
В табл. 4 указаны не только наименьшие расстояния от земли до проводов, но и пределы расстояний между фазами, так как оно тоже влияет на значение напряженности поля, снижающееся на уровне 1,8 м от поверхности земли при сближении фаз линии.
| Напряжение ВЛ, кВ | Наименьшее расстояние от нижнего провода до поверхности земли, м, при напряженности поля, кВ/м | Расстояние между фазами, м | |||
| 5 | 10 | 15 | 20 | ||
| 330 500 750 1150 |
11 15,5 23 |
8 10 16 23,5 |
7,5 8 12 18 |
7,5 8 10 14,5 |
7-8,5 11-12 17,5-19 22,8-24 |