輸變電工程電磁輻射的危害及防治措施

郭祖美

摘要：隨著我國城市化進程的飛速發展,采用高強度的電磁輻射特別是高壓變壓器電磁輻射已經引起了人們的高度重視。本文論述了高壓輸變電工程電磁輻射的產生機制，電磁輻射污染及其危害,說明了高壓輸變電工程電磁輻射環境保護標準和管理,并通過實例分析了當前高壓輸變電工程電磁輻射的現狀和影響,提出預防和控制的電磁輻射的相關建議和對策，本文的研究對于電磁輻射的危害及防治具有一定的理論意義和現實意義。

關鍵詞：輸變電電磁輻射環境保護

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)06(c)-0073-02

1 高壓輸變電工程電磁輻射

高壓輸變電工程電磁輻射主要包括高壓變電產生的電磁輻射和高壓架空送電線路所產生的電磁輻射這兩大部分。我們可以根據麥克斯韋電磁場理論得知,改變周圍的電場會產生相應的磁場變化,周圍磁場的變化也能引起電場的變化,電場和磁場是互相依賴和相互轉化的,正是由于這種相互轉化的關系才在空間形成相應的電磁波,進而進行傳輸。

我們可以根據波長的電磁輻射,頻率分為幾個不同的譜段,從而形成電磁頻譜。電磁輻射具有“波粒二象性”是指電磁輻射不僅具有波的性狀波還具有粒子的特性。1905年,愛因斯坦提出光電效應的光量子解釋,人們才開始意識到光波在同一時間傳輸中具有波和粒子的雙重性質。1924年,德布羅意提出“物質波”的假說,他認為光和所有物質都具有波粒二象性。根據這一假說,我們可以得知,電子也會有干涉和衍射波現象,后來被電子衍射實驗所證實。

2 高壓輸變電工程電磁輻射污染影響

國標建設的輸變電設施所產生的工頻電、磁場雖然不會產生相應的危害,但是我們為了消除社會公眾的疑慮,供電部門鋪設線路應該盡可能沿河邊,沿道路改造下崗走廊,盡可能避免在人口稠密地區的輸電線路鋪設。

電磁輻射的危害主要表現在以下兩個方面:(1)嚴重的電磁干擾,摧毀相應的建筑物和電氣設備。工頻磁場的計算機顯示器偏轉系統可能會導致嚴重的干擾現象出現,主要表現在以下幾個方面:讓計算機顯示器屏幕上產生相應的抖動,可能會出現邊緣發展。高強度的工作頻率的電磁輻射會導致電腦系統發生崩潰。(2)電磁輻射可以顯示您的計算機上的機密信息,導致信息的泄露。電磁波通道主要通過電腦本身、電源線連接到計算機電纜(包括網絡電纜)和計算機外圍設備等,其中,電源線是一個非常重要的信號泄漏路徑,它通過與公共電網進行相連來實現計算機與有線電視具有同步的信號發射。

3 高壓輸變電工程電磁輻射的環境污染影響評價和對環境管理提出的要求

高電壓交流電源變壓器的電磁輻射相應的環境影響評估工程對環境得到有效保護,以保障公眾健康,并且來實現電網的可持續發展。國家環保總局公布的“電磁輻射環境保護管理辦法”第2條中明確指出,高壓力和相應的電磁輻射轉換到保護環境相關的管理措施。我國高壓電力變壓器工程環境評價標準的影響主要有以下幾個,下面進行簡要的介紹:

(1)《電磁輻射環境影響評價方法與標準》(HJ/T10.3-1996);

(2)《電磁輻射監測儀器和方法》(HJ/T10.2-1996);

(3)《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規程》(HJ/T24-1998)。

(4)《高壓交流架空送電線無線電干擾限值》(GB15707-1995)。

頻率為0.5MHz無線電的干擾限值(距離邊相導線投影20m處)具體如表1所示。我們由表1可知,當頻率值為1MHz時,高壓交流架空送電線相應無線電干擾限值是表1中的數值各自減去5dB(uV/m)來得到相應的數值。

4 高壓輸變電工程的電磁輻射測量實例

根據測量條件我們選擇了220kV某變電所作為測量對象,各變電所都在變電所高壓構架的處圍墻外垂直方向,相應的測點間距為5m。

4.1 電磁場強度測量

220kV某變電所電磁場強度的測量結果如表2所示。

我們由表2的測量結果可知,220kV變電所電場強度的最大值為199V/m,遠遠小于準則中所推薦的對居民區評價標準(4kV/m);最大磁場強度的最大值為0.28uT,遠遠小于準則中推薦的評價標準(0.1mT),這些測量結果都符合相應的要求。

由于220kV輸電線的電壓等級、容量、導線類型與某市同塔雙回曙澤4331線、海曙2349線相似,具有很好的可比性,監測對象選擇該同塔雙回220kV輸電線012號塔附近的一段線路,天氣情況:晴;環境溫度為:14～23.6℃;相對濕度為:50%～71%,220kV電線路工頻電場強度磁感應強度類比監測結果如表3所示。

我們由表3可知,同塔雙回曙澤4331線、海曙2349線在測量范圍內的工頻電場強度測量值最大為2372V/m,磁感應強度測量值最大為2.328uT,均符合國家法規所規定的數值范圍。

4.2 無線電干擾測值

我們對220kV變電所無線干擾情況進行了測試,其結果見表4。

我們由表4可知,頻率為0.5MHz時測值最大值為44.3dB(u/m),小于評價標準(53dB(u/m)),符合相關的法規要求。

5 高壓輸變電工程電磁輻射的防治對策

下面針對高壓輸電線路電磁輻射的防治措施和變電所的電磁輻射防治措施來進行簡要的介紹。

5.1 高壓輸電線路電磁輻射的防治措施

(1)增加導線地面高度到10～15m;(2)減少相與相之間的距離;(3)雙塔樓之間逆序列布置,我們要充分利用三相電源的相應特征,它的每相產生的電磁場會相互進行抵消,進而減少了總體的輻射水平;(4)導線架線方式由水平排列改為三角形排列。

5.2 變電所的電磁輻射防治措施

大型室內的變電站設計必須考慮對于周圍環境的電磁污染,盡可能地減少高壓設備產生強烈的磁場帶來的嚴重干擾。

(1)在變電站的設計要布局合理,設備的使用越少產生的電磁輻射越少。我們希望盡可能多的使用三相設備,從而減少分相設備的使用,如果在設備中使用的點,所以應該盡可能壓縮距離。

(2)使用合理的防護設施,防止電磁輻射。主動和被動屏幕屏蔽的兩個最常用的方法。被動屏蔽主要是使金屬屏幕形式變電站建設設施網絡,充分利用。如:通過增加室內變電站接地網接地鋼節和接地極數量,從而來減少周圍的電磁場強度變電站。通過被動屏蔽和變電站主動屏蔽相結合的有效利用,并在一個合理的水平,以獲得更好的畫面效果,使感應電磁輻射,有效地保護環境和公眾健康。

6 結語

本文針對高壓輸變電工程存在電磁輻射存在的問題提出相應有效的控制措施,進而來降低輻射污染、從而使高壓輸變電工程做的很好,創造一個好的工作環境,本文的研究對于電磁輻射的危害及防治具有一定的理論意義。

參考文獻

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[4] 高壓交流架空送電線無線電干擾限值(GB15707-1995).