林 濤
寧夏石嘴山供電局,寧夏石嘴山 753000
近年,我國針對電磁輻射環(huán)境的監(jiān)督管理越來越嚴格。國家環(huán)??偩忠步o出了相關(guān)規(guī)定,現(xiàn)輸變電工程環(huán)境管理工作已經(jīng)成為國家電網(wǎng)公司整體環(huán)保管理的一項工作。
伴隨著經(jīng)濟發(fā)展的步伐,我國的用電量也急劇增加。越來越多的變電站、送電線路開始建設(shè)、使用。但是高壓輸變電設(shè)施會產(chǎn)生電磁輻射,變電站、送電線路附近的工頻電場、磁場強度增高,會影響周圍環(huán)境狀況,也會威脅到當?shù)鼐用竦慕】怠1疚慕Y(jié)合寧夏地區(qū)有代表性的變電站及輸電線路電磁輻射的測試數(shù)據(jù),對環(huán)境影響進行分析,并提出減弱電磁輻射環(huán)境影響的相關(guān)措施。
以電磁波形式通過空間傳播的能量流即為電磁輻射。電磁輻射是能量傳播的過程,其傳播頻率從零赫茲開始,傳播形式為電場、磁場或電磁波傳播。因為高壓輸電線路高度參差不齊,相對大地形成電位梯度,高壓架空輸電線路下就產(chǎn)生了工頻電場和磁場,同樣高壓變電站附近也存在著工頻電場和磁場。高壓變電站、高壓架空輸電線路都屬于高壓輸變電設(shè)施,在我國,高壓輸變電設(shè)施運行時會產(chǎn)生的電磁輻射約為50Hz,這便是我們所說的工頻電磁輻射。
但是目前我國仍未有成熟的條款來界定高壓輸電設(shè)施環(huán)境。眾所周知,110kV等級以上的電壓即為高壓,可是我國高壓輸變電工程電壓等級大多為110kV~500kV,西部地區(qū)高壓輸變電工程已經(jīng)出現(xiàn)了750kV等級的電壓。國家環(huán)??偩諬J /T24-1998《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,只是推薦以4kV/m作為居民區(qū)工頻電場評價標準,推薦應(yīng)用國際輻射保護協(xié)會(IRPA)關(guān)于公眾全天輻射時的工頻限值0.1mT作為磁感應(yīng)強度的評價標準,再無其他明確先關(guān)規(guī)定。
高壓輸變電設(shè)備及輸電線路存在的地方,其周邊環(huán)境就會有不同程度的電磁輻射污染,其表現(xiàn)形式主要有以下幾方面:
1)輸電線路對人類和動植物產(chǎn)生的影響
輸電線路電磁輻射污染的危害有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)兩個方面。電磁輻射的熱效應(yīng)指受到電磁輻射后,水分子沿著電磁場方向的轉(zhuǎn)換快速運動導致的升溫現(xiàn)象。熱效應(yīng)會導致中樞神經(jīng)和植物神經(jīng)系統(tǒng)的機能障礙,特別能加速晶體狀正常體的老化過程,主要癥狀為神經(jīng)衰弱綜合癥和植物神經(jīng)功能紊亂,如心動過緩、血壓下降等。當吸收的輻射能量還以引起體溫升高,但會出現(xiàn)機體生理變化和反應(yīng)的現(xiàn)象則是非熱效應(yīng)。
我國曾對500kV超高壓輸電線路附近居民進行過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其有明顯的不愉快效應(yīng)和頭目眩暈、疼痛、失眠、疲倦、乏力等癥狀,且居民普遍反映,高壓線路時常有放電聲和打火現(xiàn)象,陰雨天尤其明顯。且在線路下?lián)蝹?,會上產(chǎn)生強烈的讓人不愉快的“麻電”感覺。日本也證實,高壓強輻射可以導致人體血清中的性脂肪濃度異常增高。血清中的性脂肪濃度偏高,可能會導致中風與心臟冠狀動脈異常等病癥發(fā)生。高壓輻射還可對動物產(chǎn)生影響,如昆蟲遺傳突變、動物實驗中猴子的行為反常,時間感應(yīng)紊亂等等。同樣,高壓強輻射也會影響到植物的生長:日本做過這樣的實驗,將玉米和紫苜蓿放在由平行平板電極產(chǎn)生的50kV/m得電磁場中,記錄其發(fā)芽及生長狀況發(fā)現(xiàn),發(fā)芽正常,但生長過程中,葉尖出現(xiàn)了電暈、損傷及變色現(xiàn)象。
2)輸電線路對鄰近無線電裝置產(chǎn)生影響
電暈放電、火花放電等都會導致輸電線路干擾無線電。電暈干擾會影響對附近居民的收音機、電視機接受信號,火花放電則會影響電視頻段接收。其產(chǎn)生原理是這樣的:隨著高壓輸變電線路的運行,會不斷產(chǎn)生電磁脈沖,電磁脈沖朝向四周輻射各種寬頻帶的高頻電磁波。而這些電磁波則沿向輸電線路兩側(cè)橫向傳播,致使電磁波所經(jīng)區(qū)域的無線電接收設(shè)備,正常工作時有用信號的波形輻值和相位受到影響,導致這些無線電接收設(shè)備達不到正常工作所需的信噪比。
3)輸電線路與交通設(shè)施交叉跨越時的可能影響
當輸電線路出現(xiàn)交叉物體時,比如公路、鐵路、河流等,一定要確保輸電線路的高度。因為假如高度不夠,則會影響交通安全,埋下安全隱患 。
4)通訊線路的可能影響
假如輸電線路發(fā)生故障時,如單相接地短路、導線等部件發(fā)生電暈火花放電時,則會影響鄰近的通訊線路,對其產(chǎn)生干擾,甚者產(chǎn)生危險。
高壓輸變電工程始終要和安全相關(guān)聯(lián),從設(shè)計方案、工程建設(shè)到投入使用,都要嚴格恪守安全規(guī)范要求。把好每一道程序的安全性,以設(shè)計階段為例,經(jīng)過江河、交通道路、居民區(qū)時,高壓輸變電工程要留出充足的安全距離避免輻射。下文相關(guān)措施可以減弱甚至消除高壓輸變電設(shè)備電磁輻射對環(huán)境造成的影響:
1)變電站布置合理,選用輻射少的設(shè)備、部件。多選擇三相設(shè)備,少采用分相設(shè)備。如果使用分相設(shè)備,要盡量壓縮相間距離;
2)采取措施減弱電磁輻射源的傳播擴散,比密封機箱孔、口、門縫的連接處,達到屏蔽輻射的效果。并在輻射源所處位置設(shè)置植被冠較大、長勢不高隔離帶;
3)設(shè)計階段要最大限度減小架空電力線路的無線電干擾電平;施工階段要采用科學的施工方法、保護電源等部件的完整性;運行階段要加大維護力度;
4)高壓架空輸電線路碰見居民區(qū),則可在居民區(qū)種植高大樹木,通過植被綠化來屏蔽工頻電磁輻射;
5)控制高壓架空輸電線路下方的建筑物高度,要把高度控制在安全范圍內(nèi);
6)對同塔雙回路高壓輸電線路,應(yīng)采用逆相排列,以減輕電磁輻射強度;
7)確保高壓線路下表面積大的金屬物體接地,避免發(fā)生電擊人員事故;
8)采用合理的屏蔽措施減弱電磁輻射。
屏蔽方法包含被動屏蔽和主動屏蔽兩方面,二者各有優(yōu)勢,也可結(jié)合使用。主動屏蔽指采取措施屏蔽輻射源,比如通過有源設(shè)備,產(chǎn)生與輻射源產(chǎn)生輻射方向相反、大小相同的電磁場,來抵消輻射源本身的電磁輻射,從而達到屏蔽的效果。被動屏蔽則指利用變電站的建筑設(shè)施來形成金屬屏蔽網(wǎng),比如變電站金屬的設(shè)備構(gòu)架、底座接地達到的屏蔽則是被動屏蔽。
[1]梁保英,高升宇.高壓輸變電設(shè)備電磁輻射環(huán)境影響分析,2000,16.
[2]HJ /T24-1998500kV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.
[3]羅超,查智明.高壓輸變電設(shè)施工頻電磁場對生物體的影響[J].安徽電力,2010(4).
[4]王鳳英,王文兵.高壓輸變電工程的電磁影響及防治對策[J].電力環(huán)境保護,2008(3).
[5]濮文青,王圣,宋燕燕,潘超.輸變電建設(shè)項目環(huán)境影響評價的認識與實踐[J].電力環(huán)境保護,2009(2).
[6]邵紅,聶佳妍.高壓輸變電工程的電磁輻射及其環(huán)境影響評價[J].沈陽化工學院學報,2009(4).