高壓線路正常運行時，因為架空輸電線路與大地之間存在一定的電勢差，所以周圍存在穩定、或強或弱的工頻電場。但當架空輸電線路跨越高速鐵路時，由于高鐵材料和結構的特殊性，跨越段線路的空間電場分布會受到波動影響。首先，根據電磁感應定律，這種瞬時波動會影響供電系統的穩定運行，降低供電的可靠性；其次，對長期或者短期處在這種環境的生物產生不可逆的損傷，帶來生態影響。

目前在研究輸電線路電場時，國內外學者常用的方法有有限元法、矩量法、模擬電荷法、等效電荷法及鏡像法等。

• 彭湃等人分別基于有限元和模擬電荷的方法，建立輸電線路數學模型，進行工頻電場數值計算，并對比兩種方法；
• 王群等人基于模擬電荷法，針對110kV高壓輸電線路建立模型，進行了電磁場數學建模計算，并進行了現場電磁場分布測量且測量數據和計算結果吻合度較高；
• 黃韜等人介紹了矩量法的基本原理，使用基于矩量法的CDEGS軟件計算某線路的工頻電磁場分布，并進行了現場實測，誤差不超過10%；
• 朱艷秋等人，針對220kV輸電線路，采用計算機輔助分析軟件，研究了不同因素對工頻電磁場分布的影響，包括導線排布方式、導線相間距、導線對地高度等；
• 封滟彥等人，建立了超高壓輸電線路的二、三維電場模型，利用Matlab軟件，編制基于模擬電荷法的計算程序、進行數值計算，得到了地面附近電場強度的分布規律；
• 黃俊璞等人，針對500kV超高壓輸電線路，基于ansoft軟件對不同障礙物進行三維建模仿真，給出了房屋模型、山坡模型的仿真結果，由于障礙物屬于零點位，所以在靠近障礙物時電場強度會加快衰減為零；
• 蘇超等人，仿真分析了房屋對架空線路空間電場分布的畸變作用，指出架空線路下方金屬導體的感應電勢受放置高度和周圍環境的影響。

本文借鑒前人的研究，首先采用模擬電荷法計算輸電線路的二維電場；其次運用Maxwell軟件，創新性的建立二維線路-高鐵模型，仿真高鐵對線路空間電場的畸變作用；再者，分析線路對地高度和畸變程度的關系。

圖3 跨高鐵線路示意圖

結論

本文以跨高鐵220kV高壓輸電線路為例，針對高鐵是否會引起線路下方電場分布發生畸變的問題，建立了二維線路模型，運用Maxwell仿真軟件進行了數值計算，結果顯示跨高鐵對架空輸電線路的空間電場擾動較大，因此在架設跨高鐵高壓線路時，需引起關注和采取必要措施。

本文主要結論有：

• 1）高鐵的存在，會導致線路下方的空間工頻電場發生畸變。畸變最嚴重的位置在線路中心正下方，距線路中心的水平距離為0～5m，且越靠近中心位置畸變越嚴重。
• 2）高鐵導致電場畸變的程度，與測點的對地距離有關，越靠近高鐵畸變程度越大。當對地距離大于16m時，畸變基本忽略。
• 3）當有高鐵時，輸電線路的對地距離對電場分布影響較大，故可以通過增加線路的對地距離來改善電場擾動。