車艷紅　程慧青　陳永鋦

摘 要：為了解決目前電磁輻射日益嚴重的問題，文章首先分析了電磁輻射帶來的危害，其次對電磁輻射的影響進行了理論預(yù)測，再次對電磁輻射污染的儀器監(jiān)測進行了探究，最后通過實例監(jiān)測進行驗證，結(jié)果表明理論預(yù)測和實測結(jié)果基本吻合。

關(guān)鍵詞：電力線路；電磁輻射污染；儀器監(jiān)測

中圖分類號：TM15 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0075-03

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電的需求量日益增加，為了滿足人們的需要，電網(wǎng)建設(shè)急速發(fā)展，隨著電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展，電力線路已經(jīng)延伸到多個地區(qū)。然而，電力系統(tǒng)在給人們帶來便利的同時，也會產(chǎn)生一種特殊的、看不見的污染——電磁輻射污染，長期處于電磁輻射下會帶來極大的危害，帶來很多問題?；诖?，分析電磁輻射污染的危害、特征及儀器監(jiān)測方法對將來的預(yù)防和消除污染具有重要意義。

1 電磁輻射的危害

1.1 對無線電信號及通信造成干擾

電力線路產(chǎn)生的電磁輻射污染會對處于附近的廣播、通信、電視信號等造成一定影響，嚴重者可能會導(dǎo)致其難以正常工作。

1.2 對人體的影響

研究發(fā)現(xiàn)，若人們長期受到電磁輻射的影響，會出現(xiàn)心動過緩及過速的現(xiàn)象；通過心電圖發(fā)現(xiàn)會出現(xiàn)T波低壓、ST波下降等供血不足現(xiàn)象；還會影響人們的神經(jīng)功能，使其紊亂，主要表現(xiàn)癥狀為疲勞、神經(jīng)衰弱、憂郁等；會導(dǎo)致人的中樞神經(jīng)出現(xiàn)障礙及神經(jīng)緊張失調(diào)等。

1.3 對電腦系統(tǒng)的影響

電腦在人們的生活中日益普及，若在運行過程中受到微弱的電磁輻射，會造成電腦高靈敏度接收系統(tǒng)接受失靈，從而引發(fā)巨大的損失。

1.4 具有很強的信號干擾和破壞作用

電磁輻射能夠直接影響電力裝置的正常工作，導(dǎo)致其信息傳輸出現(xiàn)失誤、控制失靈等，使電子設(shè)備難以正常工作。

2 電力線路中電磁輻射的影響預(yù)測

2.1 預(yù)測內(nèi)容

根據(jù)工頻電流的特點，為了預(yù)測其對周圍環(huán)境的輻射污染影響，通常選擇測量工頻的電場強度、磁場強度及干擾場強。

2.2 預(yù)測方法

2.2.1 電力線路電場強度的分布預(yù)測

為了明確所在位置電場強度的分布特點，通常根據(jù)國際大電網(wǎng)會議工作組提出的方法來進行計算，取夏天滿負荷有最大弧垂時導(dǎo)線的最小對地高度，通過采用等效電荷法進行計算。等效電荷可通過下列矩陣方程進行計算，如下式（1）所示：

U1U2…U3=？姿11 ？姿12 … ？姿1n？姿21 ？姿22 … ？姿2n… … … …？姿n1 ？姿n2 … ？姿nnQ1Q2…Q3（1）

式（1）中，Ui、Qi、？姿1n分別表示各電力導(dǎo)線對地電壓、等效電荷及電位系數(shù)的矩陣。若電力線路導(dǎo)線的單位長度電荷量求出后，任意點的場強可根據(jù)疊加原理計算。任意點（x，y）的電場強度分量可用Ex，Ey（kV/m）表示如下式（1）所示：

2.2.2 電力線路磁場強度的分布特征預(yù)測

任意點的磁場強度的分布特征可通過下式（3）進行計算。

式（3）中，H，I，h，L分別表示計算出的磁場強度、電力線路中的電流大小、導(dǎo)線架設(shè)高度及計算位置和電力線路中導(dǎo)線的水平距離。為了使計算符合通常的單位規(guī)范，在實際應(yīng)用中通常轉(zhuǎn)換為磁感應(yīng)強度表示。在對電力線路的磁感應(yīng)強度進行計算時，要注意對線路中220～500 kV同塔雙回線路，由于其各存在三相導(dǎo)線，在其線路兩側(cè)所假設(shè)導(dǎo)線的以下幾個特征也完全相同：電壓等級、相間距離、對地距離等，從本質(zhì)上說，為垂直同相序，因此具體計算時，務(wù)必要考慮所有產(chǎn)生場強的合成，合成結(jié)果如圖1所示。

上圖中，角標1、2分別表示兩條回路，則計算如下式（4）所示：

2.2.3 電力線路干擾場強的分布特性

電力線路在傳輸電能過程中，會產(chǎn)生無線電干擾場強，干擾場強的分布狀況可按照相關(guān)部門規(guī)定的《高壓交流架空送電無線電干擾線路》附錄規(guī)定計算，具體計算方法如下式（6）所示：

式（6）中，E，r，D，gmax分別表示電力線路中無線電干擾場強、導(dǎo)線半徑、所在處距導(dǎo)線的距離及導(dǎo)線表面的最大電位梯度。

3 電磁輻射污染儀器監(jiān)測

為了對所在區(qū)域的預(yù)測結(jié)果進行驗證，通過儀器對所在處的電磁輻射污染進行測量，在進行測量時可按照以下步驟進行：制定測量方案、選擇測量儀器、對測量數(shù)據(jù)進行分析。

3.1 制定測量方案

在進行測量之前，要根據(jù)實地考察和現(xiàn)場檢測，首先確定檢測區(qū)域、布點原則進行測量。布點時要考慮以下因素：①根據(jù)研究需要布點；②對于不同布點，必須選擇有代表性的測量點及敏感點，盡量避免離開那些影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的因素，例如：電力設(shè)施、數(shù)木、高層建筑等。

3.2 測量儀器的選擇

目前用于測量工頻電場電磁輻射常用的儀器根據(jù)測量區(qū)域的不同選擇不同，對于近場的測量，可選擇德國Narda生產(chǎn)的工頻電磁場分析儀、美國HOLADYAN生產(chǎn)的工頻電磁場分析儀；對于遠場電磁輻射的測量，可選擇德國Narda生產(chǎn)的PMM系列電磁干擾測量接收機、美國的NM系列場強儀等。

電磁輻射檢測儀。在進行具體測量過程中，為了盡量減少受到外界因素的干擾，通常選在無風(fēng)、無雪及無雨的外界環(huán)境下來進行。

3.3 測量時間和數(shù)據(jù)處理

若是對近場區(qū)進行測量，原則上取現(xiàn)場測定的時間，儀器測量的數(shù)值就是該點處的綜合場強值，無需對數(shù)據(jù)進行重新分析和計算。

若對遠場區(qū)進行測量，測量時間原則上為9：00～24：00時，若在主要居住區(qū)、輻射體附近區(qū)域等，必須進行全天24 h的測量。測量獲得的數(shù)據(jù)可按照下述方法進行數(shù)據(jù)處理：

第一步，將測量數(shù)據(jù)按照時間、場強等進行歸類，并進行列表；第二步，對整理結(jié)果按照下式（7）首先求出每個測量點上、各個頻率場強的平均值；

第三步，根據(jù)下式（8）計算每個測量點的綜合場強值（忽略相位差的影響）：

式（8）中，Ep1-Ep2，Ez分別表示測量點不同頻率的平均值和綜合場強值。

根據(jù)上述測量結(jié)果，分別列出頻率-場強、時間-場強、時間-頻率的對應(yīng)值列表，繪制圖相應(yīng)的曲線圖。再經(jīng)過相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進行處理，求出綜合場強值，并繪制出相應(yīng)的電磁輻射污染圖。

4 實測驗證

為了驗證預(yù)測結(jié)果的準確性，筆者對某變電站進行測量。變電站參數(shù)為，測量外界溫度為25 ℃，儀器常規(guī)高度為1.5 m，測量儀器為EFA-300電磁場分析儀，PMM9010電磁干擾測量接收機，PMMRA-01HV鞭狀天線，計算和檢測結(jié)果如下文所述。

4.1 計算結(jié)果

進行測量的具體參數(shù)見表1。

預(yù)測結(jié)果見表2。

4.2 實測結(jié)果

實際測量結(jié)果見表3～5。

4.3 結(jié)果分析

根據(jù)上表結(jié)果可知，在誤差允許的范圍之內(nèi)，預(yù)測結(jié)果和實際測量結(jié)果相同。從結(jié)果可知，本地電場強度增加值很少，增量主要來源于變電站運行后而產(chǎn)生的，變電站自身的電磁輻射污染并不多，輻射污染的主要來源是高壓架空進線。因此，要有效減少電磁輻射的污染，可以將其設(shè)計為埋地線，最大限度地減少污染，同時還能有效除去視覺污染，保護環(huán)境。

5 結(jié) 語

隨著用電量的增加，電磁輻射污染日益嚴重，被認為是四大污染之一。對于其它污染的控制技術(shù)已經(jīng)有了相當(dāng)大的進展，然而由于電磁輻射污染的隱蔽性特點，人們對其特性、危害及相關(guān)的控制技術(shù)研究還處于探索階段。由于此污染和別的污染具有較大的區(qū)別，屬于“看不見、摸不著、聞不到”，難以察覺，極易被人們忽略。如何減少電磁輻射污染對人們造成的危害，是目前相關(guān)工作者亟待解決的主要問題。各相關(guān)部門和工作人員要更深研究，著力開展電磁輻射污染分布特性及監(jiān)測，為電磁輻射污染的治理提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

[1] 徐鵬，張建春.電磁輻射污染對人的危害與防護[J].中國個體防護裝備，2011，（5）.

[2] 姚寶軍，張哲瑞，馬玉梅，等.電磁輻射污染及防護探索[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報，2011，（3）.

[3] 張建宏.電磁輻射污染與電磁環(huán)境監(jiān)測[J].電力學(xué)報，2009，（1）.

[4] 侯喜程.電磁輻射污染與監(jiān)測綜述[J].能源與節(jié)能，2011，（3）.

[5] 張邦俊，仇豐.居住區(qū)內(nèi)輸電線路工頻電磁污染分布研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2010，（3）.

[6] 張啟春，阮江軍.高壓架空線附近的工頻磁場[J].電力環(huán)境保護，2008，（6）.

第三步，根據(jù)下式（8）計算每個測量點的綜合場強值（忽略相位差的影響）：

式（8）中，Ep1-Ep2，Ez分別表示測量點不同頻率的平均值和綜合場強值。

根據(jù)上述測量結(jié)果，分別列出頻率-場強、時間-場強、時間-頻率的對應(yīng)值列表，繪制圖相應(yīng)的曲線圖。再經(jīng)過相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進行處理，求出綜合場強值，并繪制出相應(yīng)的電磁輻射污染圖。

4 實測驗證

為了驗證預(yù)測結(jié)果的準確性，筆者對某變電站進行測量。變電站參數(shù)為，測量外界溫度為25 ℃，儀器常規(guī)高度為1.5 m，測量儀器為EFA-300電磁場分析儀，PMM9010電磁干擾測量接收機，PMMRA-01HV鞭狀天線，計算和檢測結(jié)果如下文所述。

4.1 計算結(jié)果

進行測量的具體參數(shù)見表1。

預(yù)測結(jié)果見表2。

4.2 實測結(jié)果

實際測量結(jié)果見表3～5。

4.3 結(jié)果分析

根據(jù)上表結(jié)果可知，在誤差允許的范圍之內(nèi)，預(yù)測結(jié)果和實際測量結(jié)果相同。從結(jié)果可知，本地電場強度增加值很少，增量主要來源于變電站運行后而產(chǎn)生的，變電站自身的電磁輻射污染并不多，輻射污染的主要來源是高壓架空進線。因此，要有效減少電磁輻射的污染，可以將其設(shè)計為埋地線，最大限度地減少污染，同時還能有效除去視覺污染，保護環(huán)境。

5 結(jié) 語

隨著用電量的增加，電磁輻射污染日益嚴重，被認為是四大污染之一。對于其它污染的控制技術(shù)已經(jīng)有了相當(dāng)大的進展，然而由于電磁輻射污染的隱蔽性特點，人們對其特性、危害及相關(guān)的控制技術(shù)研究還處于探索階段。由于此污染和別的污染具有較大的區(qū)別，屬于“看不見、摸不著、聞不到”，難以察覺，極易被人們忽略。如何減少電磁輻射污染對人們造成的危害，是目前相關(guān)工作者亟待解決的主要問題。各相關(guān)部門和工作人員要更深研究，著力開展電磁輻射污染分布特性及監(jiān)測，為電磁輻射污染的治理提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

[1] 徐鵬，張建春.電磁輻射污染對人的危害與防護[J].中國個體防護裝備，2011，（5）.

[2] 姚寶軍，張哲瑞，馬玉梅，等.電磁輻射污染及防護探索[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報，2011，（3）.

[3] 張建宏.電磁輻射污染與電磁環(huán)境監(jiān)測[J].電力學(xué)報，2009，（1）.

[4] 侯喜程.電磁輻射污染與監(jiān)測綜述[J].能源與節(jié)能，2011，（3）.

[5] 張邦俊，仇豐.居住區(qū)內(nèi)輸電線路工頻電磁污染分布研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2010，（3）.

[6] 張啟春，阮江軍.高壓架空線附近的工頻磁場[J].電力環(huán)境保護，2008，（6）.

第三步，根據(jù)下式（8）計算每個測量點的綜合場強值（忽略相位差的影響）：

式（8）中，Ep1-Ep2，Ez分別表示測量點不同頻率的平均值和綜合場強值。

根據(jù)上述測量結(jié)果，分別列出頻率-場強、時間-場強、時間-頻率的對應(yīng)值列表，繪制圖相應(yīng)的曲線圖。再經(jīng)過相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進行處理，求出綜合場強值，并繪制出相應(yīng)的電磁輻射污染圖。

4 實測驗證

為了驗證預(yù)測結(jié)果的準確性，筆者對某變電站進行測量。變電站參數(shù)為，測量外界溫度為25 ℃，儀器常規(guī)高度為1.5 m，測量儀器為EFA-300電磁場分析儀，PMM9010電磁干擾測量接收機，PMMRA-01HV鞭狀天線，計算和檢測結(jié)果如下文所述。

4.1 計算結(jié)果

進行測量的具體參數(shù)見表1。

預(yù)測結(jié)果見表2。

4.2 實測結(jié)果

實際測量結(jié)果見表3～5。

4.3 結(jié)果分析

根據(jù)上表結(jié)果可知，在誤差允許的范圍之內(nèi)，預(yù)測結(jié)果和實際測量結(jié)果相同。從結(jié)果可知，本地電場強度增加值很少，增量主要來源于變電站運行后而產(chǎn)生的，變電站自身的電磁輻射污染并不多，輻射污染的主要來源是高壓架空進線。因此，要有效減少電磁輻射的污染，可以將其設(shè)計為埋地線，最大限度地減少污染，同時還能有效除去視覺污染，保護環(huán)境。

5 結(jié) 語

隨著用電量的增加，電磁輻射污染日益嚴重，被認為是四大污染之一。對于其它污染的控制技術(shù)已經(jīng)有了相當(dāng)大的進展，然而由于電磁輻射污染的隱蔽性特點，人們對其特性、危害及相關(guān)的控制技術(shù)研究還處于探索階段。由于此污染和別的污染具有較大的區(qū)別，屬于“看不見、摸不著、聞不到”，難以察覺，極易被人們忽略。如何減少電磁輻射污染對人們造成的危害，是目前相關(guān)工作者亟待解決的主要問題。各相關(guān)部門和工作人員要更深研究，著力開展電磁輻射污染分布特性及監(jiān)測，為電磁輻射污染的治理提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

[1] 徐鵬，張建春.電磁輻射污染對人的危害與防護[J].中國個體防護裝備，2011，（5）.

[2] 姚寶軍，張哲瑞，馬玉梅，等.電磁輻射污染及防護探索[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報，2011，（3）.

[3] 張建宏.電磁輻射污染與電磁環(huán)境監(jiān)測[J].電力學(xué)報，2009，（1）.

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[5] 張邦俊，仇豐.居住區(qū)內(nèi)輸電線路工頻電磁污染分布研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2010，（3）.

[6] 張啟春，阮江軍.高壓架空線附近的工頻磁場[J].電力環(huán)境保護，2008，（6）.