特高壓輸電線路由于電壓更高、導(dǎo)線截面大等特點(diǎn)，現(xiàn)有可聽(tīng)噪聲預(yù)測(cè)方法已不再適用。如何實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路可聽(tīng)噪聲的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，已成為特高壓輸電線路設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
       輸電線路電暈放電可聽(tīng)噪聲的產(chǎn)生及特性
      在空氣中，各種各樣的聲音都起始于空氣的振動(dòng)，可聽(tīng)噪聲也不例外。電暈放電過(guò)程中可聽(tīng)噪聲是如何產(chǎn)生的？具有怎樣的特性？下面將對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行回答。
      輸電線路導(dǎo)線表面由于制造工藝帶來(lái)的毛刺及長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)線的積污和腐蝕等原因，導(dǎo)線表面會(huì)存在一定的缺陷，造成導(dǎo)線表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度增大。當(dāng)導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣的起暈場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，會(huì)引起導(dǎo)線附近空氣電離，發(fā)生電暈放電現(xiàn)象。電暈放電產(chǎn)生的帶電粒子與空氣分子之間的相互作用，會(huì)引起空氣分子振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生輸電線路的可聽(tīng)噪聲。
      輸電線路可聽(tīng)噪聲的大小與其運(yùn)行電壓、線路架設(shè)方式、導(dǎo)線分裂結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線截面積、導(dǎo)線表面狀態(tài)以及大氣環(huán)境條件等因素密切相關(guān)。在交流和直流輸電線路電暈放電過(guò)程中，產(chǎn)生的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)特性有明顯差異。因此，交流和直流輸電線路產(chǎn)生的可聽(tīng)噪聲特性也存在明顯差異。
       交流輸電線路可聽(tīng)噪聲一般由兩部分組成：一部分是寬頻帶噪聲，這是交流可聽(tīng)噪聲的主要部分；另一部分是由于交流電壓周期性變化，使導(dǎo)線附近帶電粒子往返運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生交流純音分量。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，晴天時(shí)交流輸電線路可聽(tīng)噪聲較小，而雨天或霧天時(shí)，由于導(dǎo)線表面受潮或附著水滴，電暈放電較強(qiáng)，可聽(tīng)噪聲較大，是交流輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的主要因素。
       直流輸電線路可聽(tīng)噪聲，無(wú)交流純音分量，只有寬頻帶噪聲。由于負(fù)極性導(dǎo)線電暈放電的效應(yīng)遠(yuǎn)低于正極性導(dǎo)線，因此，直流輸電線路可聽(tīng)噪聲主要來(lái)源于正極性導(dǎo)線電暈放電。雨天或霧天時(shí)，由于導(dǎo)線附近聚集的空間電荷起到均勻?qū)Ь€表面電場(chǎng)的作用，使得導(dǎo)線的電暈放電強(qiáng)度有所降低，可聽(tīng)噪聲較晴天有所減小。晴天時(shí)可聽(tīng)噪聲較大，是直流輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的主要因素。
       特高壓線路電暈放電可聽(tīng)噪聲的限值要求
       為了不影響特高壓輸電線路附近人們的正常生活，我國(guó)對(duì)交直流特高壓輸電線路的可聽(tīng)噪聲限值做出了如下明確規(guī)定：
       中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“1000千伏架空輸電線路電磁環(huán)境控制值(DL/T1187-2012)”規(guī)定：1000千伏交流特高壓線路按照距邊相投影外20米處，可聽(tīng)噪聲50%統(tǒng)計(jì)值不超過(guò)55分貝。
       中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“±800千伏特高壓直流線路電磁環(huán)境參數(shù)限值（DL/T1088-2008）”規(guī)定：±800千伏直流特高壓線路按照正極線地面投影20米處，晴天時(shí)電暈產(chǎn)生的可聽(tīng)噪聲50%值不超過(guò)45分貝。
       特高壓輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)輸電線路的可聽(tīng)噪聲水平進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果選擇導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。為了保證可聽(tīng)噪聲滿足限值要求，如果一味地強(qiáng)調(diào)盡可能地降低可聽(tīng)噪聲，比如增加多分裂導(dǎo)線根數(shù)，或增加輸電線路對(duì)地高度等，將會(huì)大大增加特高壓輸電線路的建設(shè)成本，因此準(zhǔn)確預(yù)測(cè)可聽(tīng)噪聲的水平非常重要。
       特高壓輸電工程建設(shè)初期可聽(tīng)噪聲的預(yù)測(cè)主要采用國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)公式，由于特高壓輸電線路所采用的多分裂及大截面導(dǎo)線已超出現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)公式的適用范圍，可聽(tīng)噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性令人質(zhì)疑。為保證輸電線路設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)性，建立準(zhǔn)確的可聽(tīng)噪聲預(yù)測(cè)方法，有著強(qiáng)烈的技術(shù)和工程需求。
       特高壓線路電暈放電可聽(tīng)噪聲的預(yù)測(cè)分析
       要能夠獲得特高壓輸電線路可聽(tīng)噪聲的特性，建立準(zhǔn)確的可聽(tīng)噪聲預(yù)測(cè)方法，最為直接的方法是采用特高壓電暈籠對(duì)特高壓真型導(dǎo)線的可聽(tīng)噪聲進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析獲得不同結(jié)構(gòu)形式在不同天氣條件下可聽(tīng)噪聲的統(tǒng)計(jì)特性及預(yù)測(cè)方法，為輸電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
       基于上述研究思路，課題組開(kāi)展了近3年的直流特高壓真型導(dǎo)線可聽(tīng)噪聲長(zhǎng)期測(cè)試，建立了準(zhǔn)確的背景噪聲剔除方法及可聽(tīng)噪聲統(tǒng)計(jì)分析方法。在此基礎(chǔ)上總結(jié)出適合八分裂及以下導(dǎo)線的直流特高壓輸電線路可聽(tīng)噪聲的預(yù)測(cè)公式，公式中充分考慮不同氣候條件的影響規(guī)律，并填補(bǔ)了六分裂以上、700平方毫米以上大截面導(dǎo)線可聽(tīng)噪聲預(yù)測(cè)方法的空白。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)線段及哈鄭特高壓直流線路可聽(tīng)噪聲的測(cè)量和計(jì)算，驗(yàn)證了本課題組提出的經(jīng)驗(yàn)公式的正確性。
       課題組得出的經(jīng)驗(yàn)公式在溪浙、哈鄭特高壓直流輸電線路上得到應(yīng)用，工程環(huán)保驗(yàn)收時(shí)可聽(tīng)噪聲低于限值標(biāo)準(zhǔn)，確保了輸電線路的環(huán)境友好，節(jié)約了上億元的建設(shè)費(fèi)用。該經(jīng)驗(yàn)公式適用于±800千伏到±1100千伏直流特高壓輸電線路可聽(tīng)噪聲的預(yù)測(cè)，后續(xù)直流特高壓輸電線路將不需要再進(jìn)行大量的重復(fù)試驗(yàn)來(lái)對(duì)可聽(tīng)噪聲的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，可以節(jié)約大量人力及財(cái)力。
課題組采用同樣的研究思路，在電暈籠內(nèi)對(duì)交流特高壓真型導(dǎo)線的可聽(tīng)噪聲進(jìn)行了長(zhǎng)期測(cè)試，總結(jié)出了適合于十二分裂及以下導(dǎo)線的交流特高壓輸電線路可聽(tīng)噪聲的預(yù)測(cè)公式。該公式直接應(yīng)用在我國(guó)淮上1000千伏交流特高壓同塔雙回線路設(shè)計(jì)中，工程投運(yùn)后可聽(tīng)噪聲的實(shí)際測(cè)量結(jié)果表明，課題組所提出的預(yù)測(cè)公式比國(guó)外經(jīng)驗(yàn)公式得到的結(jié)果更為準(zhǔn)確。
       特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展一直秉承著“環(huán)境友好、資源節(jié)約、安全可靠”的原則，實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低輸電線路可聽(tīng)噪聲水平，營(yíng)造良好聲環(huán)境已成為特高壓輸電技術(shù)發(fā)展的必然需求。特高壓輸電線路可聽(tīng)噪聲的研究工作仍然任重道遠(yuǎn)，今后還需在可聽(tīng)噪聲的預(yù)測(cè)方法中補(bǔ)充溫度、濕度等環(huán)境因素對(duì)可聽(tīng)噪聲的影響，并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜氣候條件下可聽(tīng)噪聲的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，為特高壓輸電線路設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化提供保障。