李本良，李显鑫，侯树政，田蔚光，王旭阳

(1.国网经济技术研究院有限公司，北京102209；2.电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)，北京100084)

0 引言

随着5G技术的发展，5G基站的需求量迅速增加，若在每个区域内单独建设通信铁塔，不仅增加大量成本，造成资源浪费，而且铁塔的选址也会存在较大困难。现将输电线路和通信基站共享杆塔，可以节约土地资源，降低建设成本，实现基础资源共享。然而高压输电线会在空间中产生强电磁场，可能会对通信设备正常工作产生影响，因此需要对设备所处位置的电场进行计算。通信设备建议安装在塔身[1]，因此电场计算目标区域为塔身表面1～2 m范围。

对于考虑杆塔共享情况的输电线电场计算已有一些研究，有些文献直接采用模拟电荷法(CSM)进行计算[2-10]，这种方法在计算离杆塔一定距离位置处电场时可以保证较高准确度，然而通信设备安装在杆塔上，距离塔身只有1～2 m，此处由于输电杆塔复杂的几何结构，电场变化较为剧烈，需要比较精细的建模才可以减小误差，而杆塔几何结构复杂，难以确定模拟电荷的数量和位置，因此采用模拟电荷法会有较大误差[11]。

有限元方法(FEM)则可以较好地处理这种几何结构复杂的问题，也有文献直接使用有限元方法计算考虑杆塔影响时的输电线电场[12-15]，但是这些文献中将整个杆塔搭建为实体模型，完全没有考虑杆塔结构的影响，计算杆塔表面电场时同样有较大误差，并且文献中没有说明边界条件的设置，有限元方法作为对有限空间数值进行计算的方法，边界条件的设置非常重要。……