高壓輸變電設施電磁輻射測試與環境影響分析

林 濤

寧夏石嘴山供電局，寧夏石嘴山 753000

0 引言

近年，我國針對電磁輻射環境的監督管理越來越嚴格。國家環保總局也給出了相關規定，現輸變電工程環境管理工作已經成為國家電網公司整體環保管理的一項工作。

伴隨著經濟發展的步伐，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、使用。但是高壓輸變電設施會產生電磁輻射，變電站、送電線路附近的工頻電場、磁場強度增高，會影響周圍環境狀況，也會威脅到當地居民的健康。本文結合寧夏地區有代表性的變電站及輸電線路電磁輻射的測試數據，對環境影響進行分析，并提出減弱電磁輻射環境影響的相關措施。

1 高壓輸變電設施電磁輻射

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施，在我國，高壓輸變電設施運行時會產生的電磁輻射約為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施環境。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，西部地區高壓輸變電工程已經出現了750kV等級的電壓。國家環保總局HJ /T24-1998《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》中，只是推薦以4kV/m作為居民區工頻電場評價標準，推薦應用國際輻射保護協會（IRPA）關于公眾全天輻射時的工頻限值0.1mT作為磁感應強度的評價標準，再無其他明確先關規定。

2 電磁輻射的影響

高壓輸變電設備及輸電線路存在的地方，其周邊環境就會有不同程度的電磁輻射污染，其表現形式主要有以下幾方面：

1）輸電線路對人類和動植物產生的影響

輸電線路電磁輻射污染的危害有熱效應和非熱效應兩個方面。電磁輻射的熱效應指受到電磁輻射后，水分子沿著電磁場方向的轉換快速運動導致的升溫現象。熱效應會導致中樞神經和植物神經系統的機能障礙，特別能加速晶體狀正常體的老化過程，主要癥狀為神經衰弱綜合癥和植物神經功能紊亂，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，但會出現機體生理變化和反應的現象則是非熱效應。

我國曾對500kV超高壓輸電線路附近居民進行過調查，發現其有明顯的不愉快效應和頭目眩暈、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象，陰雨天尤其明顯。且在線路下撐傘，會上產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生。高壓輻射還可對動物產生影響，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生的50kV/m得電磁場中，記錄其發芽及生長狀況發現，發芽正常，但生長過程中，葉尖出現了電暈、損傷及變色現象。

2）輸電線路對鄰近無線電裝置產生影響

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。其產生原理是這樣的：隨著高壓輸變電線路的運行，會不斷產生電磁脈沖，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橫向傳播，致使電磁波所經區域的無線電接收設備，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備達不到正常工作所需的信噪比。

3）輸電線路與交通設施交叉跨越時的可能影響

當輸電線路出現交叉物體時，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

假如輸電線路發生故障時，如單相接地短路、導線等部件發生電暈火花放電時，則會影響鄰近的通訊線路，對其產生干擾，甚者產生危險。

3 高壓輸變電設施電磁輻射減緩措施

高壓輸變電工程始終要和安全相關聯，從設計方案、工程建設到投入使用，都要嚴格恪守安全規范要求。把好每一道程序的安全性，以設計階段為例，經過江河、交通道路、居民區時，高壓輸變電工程要留出充足的安全距離避免輻射。下文相關措施可以減弱甚至消除高壓輸變電設備電磁輻射對環境造成的影響：

1）變電站布置合理，選用輻射少的設備、部件。多選擇三相設備，少采用分相設備。如果使用分相設備，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置植被冠較大、長勢不高隔離帶；

3）設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，則可在居民區種植高大樹木，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；

6）對同塔雙回路高壓輸電線路，應采用逆相排列，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，二者各有優勢，也可結合使用。主動屏蔽指采取措施屏蔽輻射源，比如通過有源設備，產生與輻射源產生輻射方向相反、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施來形成金屬屏蔽網，比如變電站金屬的設備構架、底座接地達到的屏蔽則是被動屏蔽。

[1]梁保英，高升宇.高壓輸變電設備電磁輻射環境影響分析，2000，16.

[2]HJ /T24-1998500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范.

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