摘要 通過對110kV輸變電工程電磁輻射的實際測量，研究和討論了110kV輸變電工程產(chǎn)生的電磁輻射對環(huán)境的影響，并提出降低電磁輻射水平的對策與建議。

關(guān)鍵詞 輸變電工程 電磁輻射 環(huán)境保護

前言

隨著城市的現(xiàn)代化建設(shè)和人民生活水平的日益提高，大量的110kV及220kV電壓等級變電站逐漸深入到城區(qū)，高壓變電站鄰近居民區(qū)及城市公共設(shè)施，不斷地引發(fā)關(guān)于電磁輻射問題的種種爭議。由于對電磁輻射污染的知識普及不夠，群眾對其缺乏全面的認識，出現(xiàn)對電磁輻射污染過度恐慌，給項目建設(shè)及國家經(jīng)濟造成巨大的損失。因此，了解和掌握不同電壓等級的高壓變電站和輸電線路運行中實際電磁輻射污染的程度和范圍，提出有效的控制措施，降低輻射污染，對搞好高壓輸變電工程的環(huán)境保護工作十分重要。以下通過對承德地區(qū)部分110kV輸變電工程電磁輻射的實際測量，研究和討論110kV輸變電工程產(chǎn)生的電磁輻射對環(huán)境的影響。

1 電磁輻射的產(chǎn)生

1.1高壓變電站

變電站內(nèi)高壓設(shè)備的上層有互相交叉的帶電導(dǎo)線，下層有各種形狀高壓帶電的電氣設(shè)備以及設(shè)備連接導(dǎo)線，電極形狀復(fù)雜，數(shù)量很多，在它們周圍空間形成了一個比較復(fù)雜的高交變工頻電磁場。這種高電場的影響之一是對周圍地區(qū)產(chǎn)生靜電感應(yīng)，即變電站周圍存在一定的電磁輻射場。變電站布局和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)不妥時，將會對其周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的電磁輻射。

1.2高壓輸電線路

高壓輸電線路工作時，其電壓等級較高，相對地面將產(chǎn)生一定的靜電感應(yīng)，即產(chǎn)生一個交變電磁輻射場。

過量的輻射照射會對人的中樞神經(jīng)、末稍神經(jīng)系統(tǒng)、心臟血管系統(tǒng)、肌肉組織和其他器官產(chǎn)生直接的影響。變電站高壓構(gòu)架及輸電導(dǎo)線離地面的高度越大，相當于帶電體離地面越遠，則它在地面附近產(chǎn)生的電場強度就越小。因此，變電站高壓構(gòu)架附近和輸電線路導(dǎo)線下方場強具有最大值，且隨著距離加大，場強很快減小。由于導(dǎo)線弧垂影響，相應(yīng)的最大場強影響區(qū)域位于檔距中央，而最小場強影響區(qū)域在靠桿塔處，因為此處導(dǎo)線懸掛高度較高，且桿塔自身也有一定的屏蔽作用。

2 電磁輻射的生態(tài)效應(yīng)

電磁輻射是以電磁波形式通過空間傳播的能量流，在人們?nèi)粘５纳婵臻g，電磁輻射無處不在。除太陽、雷電等自然因數(shù)外，交變電流的存在產(chǎn)生交變磁場，交變磁場反過來又會產(chǎn)生交變電場，因此只要有電流存在就一定會產(chǎn)生電磁波，也就一定會有電磁輻射存在。而在輸變電系統(tǒng)中，電磁輻射源主要是高壓輸電線路和高壓電力設(shè)備等產(chǎn)生的工頻電磁波和少量因高次諧波引起的高頻電磁波。

電磁波對于人類的影響可分為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)(人體電磁場與外部電磁場的禍合)。人體的器官和組織均為具有一定的電容和電導(dǎo)的電介質(zhì)或?qū)w及半導(dǎo)體，當人體處于外界電磁場中，會在體內(nèi)感應(yīng)出電荷，并產(chǎn)生一定的電流密度。在不同電磁頻率下人體各部分的電容和電導(dǎo)率各不相同，所產(chǎn)生的感應(yīng)電流也不盡相同。高頻電磁場在生物組織中最易產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁能轉(zhuǎn)化為作用于人體的熱量，由此產(chǎn)生的熱效應(yīng)將引起中樞神經(jīng)和植物神經(jīng)系統(tǒng)的機能障礙。當生物體熱效應(yīng)達到一定程度時可以令生物組織受到損傷，并且與外界電磁場的禍合作用也將改變?nèi)梭w正常的電特性，對人體健康產(chǎn)生影響。

3 電磁輻射水平的測量

根據(jù)輸變電過程交變電磁場的特點，在正常運行工況下，選擇測量工頻未畸變電場強度和工頻磁場強度。

3.1測量儀器

選用美國產(chǎn)H13604型工頻電磁場計作為測量儀器。

3.2測量布點與方法

變電站及輸電線路測量方法與布點均參照HJ／T 241998《500 kv超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》進行，并根據(jù)現(xiàn)場情況做部分調(diào)整。

測試路徑的選擇標準為：地形平坦、附近沒有高大構(gòu)筑物和樹木。各變電站均在變電站高壓構(gòu)架處圍墻外垂直方向(避開高壓進線)，測點間距為5m，測至本底處。110kV線路測量點選擇在上板城變電所進線第5～6塔檔距中央導(dǎo)線弧垂最大處線路中心的地面投影為測試原點，沿垂直于線路方向進行，測點間距為5m，順序測到本底處。

4 測量結(jié)果分析

110 kV變電站

4.1工頻電場

通過對3個110kV變電站的工頻電場分析，最大值分別為124.2、20.6、17.3Wm，出現(xiàn)在距圍墻0、0、20m處。110kV變電站的工頻電場隨距離增加，測值逐漸降低。

4.2工頻磁場

110kv變電站工頻磁場垂直分量最大值出現(xiàn)在距圍墻0m處，為27.2nT，水平分量最大值出現(xiàn)在距圍墻5m和15m處，為14.4nT。其余隨著距離的增加，垂直磁場呈逐漸降低趨勢，水平磁場強度變化不明顯。

5 影響及對策

從測量結(jié)果可以得出，110kV變電站和輸電線路附近地面環(huán)境的工頻感應(yīng)電磁輻射強度相對較低，周圍環(huán)境電磁輻射水平符合HJ／T 241998《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》中4000V／m居民區(qū)工頻電場評價標準和對公眾全天輻射時的工頻限值100μT磁感應(yīng)強度的評價標準。人們在110kv變電站圍墻外和輸電線路附近下方接觸金屬時亦沒有明顯的麻電感和電擊痛感。但110kV輸變電工程設(shè)計和建設(shè)運行中，預(yù)防電磁輻射污染仍是不可忽略的問題，應(yīng)確保把電磁輻射降低到盡可能低的水平，確保公眾不受輻射影響。在變電站和線路選址時盡量遠離敏感區(qū)，設(shè)計中盡量減少分相設(shè)備的使用，多采用三相設(shè)備、線路架設(shè)方式，最大可能采用倒三角形和三角形架線方式，充分利用三相電的特性，將其各相產(chǎn)生的電磁場相抵消，以降低總輻射水平；嚴格按規(guī)范設(shè)計施工，保證高壓構(gòu)架和線路架設(shè)高度，增大與地面距離，降低地面感應(yīng)輻射強度。

結(jié)論

電磁輻射同水、大氣等污染一樣已成為不可忽視的污染源，同樣應(yīng)引起大家的高度重視。輸變電工程設(shè)計應(yīng)充分考慮電磁輻射對環(huán)境的影響，應(yīng)進一步優(yōu)化設(shè)計，采用合理手段屏蔽電磁場，從源頭最大程度地減少污染。在正常運行工況下，110kv變電站站界外和輸電線路走廊下附近環(huán)境工頻感應(yīng)電場強度小于1500Wm，工頻感應(yīng)磁場強度小于100nT，二者均小于相關(guān)環(huán)境保護評價標準限值。但鑒于輻射污染的特殊性和輻射防護三原則的要求，在此電壓等級輸變電工程的設(shè)計和建設(shè)運行中，應(yīng)確保高壓構(gòu)架和線路架設(shè)高度，使站界外和線路走廊附近環(huán)境(包括建筑物)感應(yīng)電磁輻射處于合理的水平，保護環(huán)境和公眾身體健康。

參考文獻：

1 HJ／T 241998，500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范

2 邵方殷，變電站靜電感應(yīng)的測量，電網(wǎng)技術(shù)，1981，(1)，河北電力技術(shù)