Nro. 6 2024/2 Puiden määrän ja sijainnin vaikutus voimajohtojen alla oleviin sähkökenttiin

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat selvittivät puiden vaikutusta yli 800 kV:n voimajohtojen eli ultra high voltage- tai UHV-voimajohtojen muodostamiin sähkökenttiin. Tutkijat kehittivät matemaattisen mallin, jolla he suorittivat kolmiulotteisia simulointilaskelmia voimajohtojen verkkotaajuisista sähkökentistä puiden määrän ja sijainnin perusteella. Tutkimuksessa käytettiin yhtä kiinalaista puulajia. Tutkijat suosittavat selvittämään puiden sähkömagneettisten parametrien vaikutusta verkkotaajuisen sähkökentän voimakkuuteen voimajohtojen alla. Heistä se voi auttaa pienentämään sähkökentän voimakkuutta ja kaventamaan johtoaukeita.

Kun voimajohtoja rakennetaan yhä enemmän, niiden muodostamalla sähkökentällä on vakavia negatiivisia vaikutuksia lähistöllä asuvien elämään ja terveyteen. Tutkimusryhmän mukaan puita istuttamalla saadaan kavennettua voimajohtolinjojen johtoaukeita ja lisäksi vähennettyä voimajohtojen vaikutusta ympäristöön. Tässä tutkimuksessa haluttiin selvittää puiden vaikutusta yli 800 kV:n voimajohtojen eli ultra high voltage- tai UHV-voimajohtojen muodostamiin sähkökenttiin.

Aiemmissa tutkimuksissa voimajohtoja on käsitelty kaksiulotteisesti, mutta tätä tutkimusta varten tutkijat kehittivät matemaattisen mallin, jossa huomioitiin myös voimajohdon riippuma. He suorittivat kolmiulotteisia simulointilaskelmia voimajohtojen verkkotaajuisista sähkökentistä puiden määrän ja sijainnin perusteella.

Ensin tutkimusryhmä vertaili eri jännitetasoisten voimajohtojen sähkökenttien voimakkuuksia ja selvitti siten, miten voimajohtojen tuottaman sähkökentän voimakkuus jakautui. Tutkimuksessa selvisi, että verkkotaajuisen sähkökentän voimakkuus UHV-voimajohdoissa on suurimmillaan reunimmaisen johtimen alla.

Sen jälkeen tutkijat muuttivat puiden lukumäärää ja totesivat, että reunimmaisen johtimen alla olevan sähkökentän voimakkuus heikkeni asteittain, kun puiden määrä lisääntyi. Lopuksi he muuttivat alueella olevien puiden sijaintia, jolloin sähkökentän maksimivoimakkuus pieneni 1,5 metrin korkeudella reunimmaisten johtimien alla. Samalla myös johtoaukea kaventui.

Vaikka tutkimus suoritettiin pelkästään yhdellä kiinalaisella puulajilla, tulostensa perusteella tutkimusryhmä suosittaa selvittämään puiden sähkömagneettisten parametrien vaikutusta verkkotaajuisen sähkökentän voimakkuuteen voimajohtojen alla. Se voi auttaa heikentämään sähkökentän voimakkuutta ja kaventamaan johtoaukeita. Tämä oli tutkijoiden mielestä erittäin merkittävä tieto, kun suunnitellaan voimajohtoja ja halutaan säästää kustannuksia.

Lähde:
Wang Z, Duan N, Chen J, Zhou X, Lu M, Zhao S. Effect of Tree Quantity and Distribution on the Electric Field under Transmission Lines. Applied Sciences 2024, 14, 8487. https://doi.org/10.3390/app14188487

Sorry, comments are closed for this post.