張巖

【摘 要】本文闡述了電力系統(tǒng)輸變電工程電磁輻射產(chǎn)生的機(jī)制及其危害，解釋了我國電磁輻射環(huán)境保護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn)，通過對高壓輸電線路和變電站電磁輻射強(qiáng)度進(jìn)行了分析，提出了電磁輻射的防護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】輸變電；電磁輻射；高壓輸電線路；變電站；防護(hù)

0 引言

自進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合國力不斷增強(qiáng)。為了能夠跟上工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們生活用電需求提高的步伐，電網(wǎng)的規(guī)模和電網(wǎng)建設(shè)的格局發(fā)生了重大的改變。我國地大物博，電能資源區(qū)域分布與電能的需求存在真非常明顯的區(qū)域性矛盾。為了解決這類問題，國家電網(wǎng)公司通常采用高壓遠(yuǎn)距離輸電的方式以減小電能的損耗?！拔麟姈|送”就是我國為此電力投資最大的工程。它很好的把西部豐富的煤炭、水能等資源轉(zhuǎn)化為電能，輸送到電力緊缺的東部沿海地區(qū)，再通過各級變電站降壓成我們所需的電壓。但隨著廣大人民群眾生活質(zhì)量的提高，人們對自己居住環(huán)境的要求也在提升，越來越多的人開始重視高壓輸電線路和變電站的電磁輻射。做好此類電磁輻射的防護(hù)工作，對于保護(hù)公眾的健康、改善公共關(guān)系和促進(jìn)社會的和諧具有十分重要的意義。[1]

1 電磁輻射

1.1 電磁輻射的定義

電磁輻射，就是能量以電磁波的形式發(fā)射到空間的現(xiàn)象。如今，人們利用電磁破開展了一系列的社會活動，如各種通信設(shè)備、電視、雷達(dá)、廣播等。此外，工業(yè)上利用微波加熱、醫(yī)療上利用電磁波診斷和治療、通信和衛(wèi)星上利用電磁波來傳輸數(shù)據(jù)等。

1.2 電磁輻射的危害

電磁波是把雙刃劍，在帶給我們便利的同時也帶來了污染。電磁輻射已被世界衛(wèi)生組織列為繼水源、大氣、噪音以后的第四大環(huán)境污染源，成為影響人類健康的隱形“殺手”。

電磁輻射主要從熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)三方面危害人體健康。人體中的水分子受到電磁輻射之后，就會引起高溫，從而破壞人體的正常器官。當(dāng)人體吸收一定量的電磁波能量后，人自身身體會急劇發(fā)熱而出現(xiàn)高溫生理反應(yīng)，甚至出現(xiàn)人心率不齊、血壓升高等癥狀，嚴(yán)重時還會造成人體神經(jīng)衰弱、白細(xì)胞減少等病變。長期受到電磁輻射的人們，其患皮膚病、心血管疾病、糖尿病、癌突等幾率明顯提高。

1.3 高壓輸電線路的電磁輻射

高壓輸電線路電磁輻射的強(qiáng)度與輸電線路電壓等級、相線間距離以及架設(shè)高度有關(guān)。輸電線路工頻電場的強(qiáng)度隨著距離的增加而逐漸減小。

此外，輸電線路還會產(chǎn)生“電暈”現(xiàn)象，也就是我們稱之為“火花”的現(xiàn)象。它由于輸電線路表面很高的電場強(qiáng)度引起空氣電離的放電現(xiàn)象。線路的電暈會造成電暈損耗、工頻電磁場、直流電場效應(yīng)、無線電干擾（高頻脈沖電流）和可聽噪聲等方面的后果。[2]

1.4 變電站的電磁輻射

變電站的電磁污染主要來自主變壓器、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電壓（電流）互感器、高壓電抗器、高壓電容器以及母線、高壓避雷器等部件在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電磁影響綜合而成。[3]

變電站內(nèi)部電氣設(shè)備由一根根交錯復(fù)雜的帶電導(dǎo)線連接著其它不同形狀的電氣設(shè)備，電路情況復(fù)雜多變。在設(shè)備與導(dǎo)線之間就形成了一個縱橫交錯的電場和磁場，這種電磁場會使變電站周圍產(chǎn)生電磁輻射。同時，高壓輸電線路工作時，隨著電壓等級升高，相對地面產(chǎn)生的靜電感應(yīng)逐漸增大，從而形成電磁輻射。[4]

2 電磁輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)

通常電磁輻射的大小是通工頻過電場強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度來反應(yīng)的。根據(jù)國家環(huán)?？偩种贫ǖ摹?00kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T24-1998）和衛(wèi)生部門頒布的《作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB16203-1996）來看，人體安全接觸的工頻電場為4000V/m、工頻電場為100μT。

3 高壓輸電線路和變電站電磁輻射強(qiáng)度

目前，我國的高壓輸電線路的主要電壓等級有：110kV、220kV、330kV和500kV。根據(jù)電力事業(yè)的發(fā)展需求，未來我國有可能建設(shè)成750～1100kV甚至更高等級的輸電線路。有多大的輸電線路就需要多大的變電站與之相配套。我國變電站的電壓等級主要有110kV、220kV、330kV和500kV。特別是110kV等級的變電站，由于城市擴(kuò)張等原因，時有出現(xiàn)在居住人口較多的城區(qū)。而研究這類輸電線路與變電站的電磁輻射，提高人們的認(rèn)知是十分重要的。

表1 不同電壓等級的工頻電場強(qiáng)度范圍

通過實(shí)測與查找資料，得到不同電壓等級的輸電線路與變電站工頻電場強(qiáng)度如表1所示。

由于工頻磁場的強(qiáng)度與感應(yīng)電流的大小有關(guān)，輸電線路和變電站的感應(yīng)電流都較小，其工頻磁場強(qiáng)度最高也才1μT，才不過國家表針的1%，所以不必?fù)?dān)心高壓輸電線路和變電站磁場對人們造成的影響。

由表1可知，高壓輸電線路下方和變電站內(nèi)的工頻電場強(qiáng)度較高，有些甚至已經(jīng)超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。目前我國高壓輸電線路都建設(shè)在人煙稀少的地方且離地面有一定的安全距離，人在下方活動是不會受較大電場的影響。

對人們電磁輻射影響較大是工作在變電站內(nèi)部與居住在變電站周邊較近的居民，這些人們要警惕電磁輻射的影響，做好必要的防護(hù)措施。

4 電磁輻射防護(hù)

減小電磁輻射對人們的傷害，就要消除或減弱人所在位置處的電場電場強(qiáng)度，主要從屏蔽和吸收兩個方向入手。為此，可以從以下幾點(diǎn)做好防護(hù)措施：

（1）高壓輸電線路和變電站在建設(shè)選址的時候要選擇在人煙稀少的地方。輸電線路離地高度要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)，特殊情況下可增加離地高度10～15m。變電站如若必須建設(shè)在人口密集的市區(qū)，可以將變電站設(shè)置成戶內(nèi)的方式，同時變電站進(jìn)、出線可采用電纜的形式埋于地下。

（2）高壓輸電線路的架線方式應(yīng)采用三角形排列。雙塔樓間要逆序布置，利用三項(xiàng)電源電磁場相互抵消的特征減小電磁輻射。變電站內(nèi)也要盡可能多的使用三相設(shè)備，減小變電站內(nèi)部電磁輻射的總體能量。

（3）高壓輸電線路下方可架設(shè)等級較低的輸電線路來相互屏蔽。其利用輸電線路產(chǎn)生的電場疊加原理，可有效的降低線下的場強(qiáng)。

（4）變電站建成后，四周要有鋼筋混凝土圍墻或者圍墻上有鋼絲網(wǎng)作為屏蔽，且圍墻外最好種植樹木建立起隔離帶，這樣可以減小工頻電場的強(qiáng)度，甚至達(dá)到降低噪音的效果。如果條件允許的話，高壓輸電線路下方也可種植樹木拉起屏蔽線。研究表明，樹木對電磁輻射的屏蔽作用非常明顯，3～4m高的植物能夠?qū)⒕嚯x地面1.8m的電場強(qiáng)度降低80%左右。

（5）高壓輸電線路在建設(shè)的工程中可架設(shè)屏蔽線。變電站在建設(shè)的過程中可以選用合乎規(guī)定的元器件，設(shè)置成屏蔽、接地等設(shè)施來減小電磁輻射。

（6）要定期對輸電線路和變電站進(jìn)行維護(hù)與檢修，經(jīng)常監(jiān)測其周圍的電磁輻射強(qiáng)度。在確保設(shè)備與線路正常運(yùn)行的情況下，減少放電、電暈等現(xiàn)象的發(fā)生。

（7）對于長期受到電磁輻射的人員，要多吃富含維生素B、蛋白質(zhì)等膳食纖維的食物來調(diào)節(jié)人體對電磁場的紊亂狀態(tài)，必要的時候可穿防輻射服裝。

5 結(jié)語

地球本身就是一個巨大的磁場，我們無時無刻都在與電磁場相接觸。電磁輻射只有超過了一定的程度才會對人體造成損害。而隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)輸變電工程中的電磁輻射逐步被人們所重視。本文對高壓輸電線路和變電站電磁輻射強(qiáng)度進(jìn)行了探討，提出了降低與屏蔽電磁輻射的可行性措施，使人們盡可能少的免受電磁輻射帶的危害。

【參考文獻(xiàn)】

[1]歐頻.高壓輸電線路電磁輻射影響與防護(hù)[J].江西建材， 2015（18）：196.

[2]楊勝利.高壓輸電線路電磁輻射影響及其防治措施[J]. 科技促進(jìn)，2011（S1）：238.

[3]施利波，董禮，陶松.變電站一次設(shè)備功能及安全研究[J].科學(xué)與財(cái)富，2013，6：1.

[4]夏義好.六安市220kV輸變電工程電磁輻射污染的環(huán)境影響分析及防治對策[J].大科技，2015，9：2.

[5]張淑琴，張彭.電磁輻射的危害與防護(hù)[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2008，34（3）：31.

[6]侯興哲.超高壓輸變電設(shè)施電磁輻射仿真、實(shí)測與評估的研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2004：38-59.