輸變電工程的電磁環(huán)境影響分析

曹建軍

（深圳新能電力開發(fā)設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 深圳518031）

0 引言

近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，我國電力工業(yè)也得到了快速發(fā)展，輸變電工程的規(guī)模在不斷擴(kuò)大。我國是人口大國，城市電力負(fù)荷使用過于集中，因此在城市人口比較密集的地區(qū)引入高壓難以避免。輸變電工程對(duì)環(huán)境帶來的諸多影響已經(jīng)引起了人們的高度重視，特別是對(duì)電磁環(huán)境的影響是否會(huì)給人們的日常生活、健康帶來影響，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)遇到附近居民的質(zhì)疑、阻撓和投訴，甚至相關(guān)政府工作人員也表示疑問，對(duì)此本文試圖做一些闡釋。

1 預(yù)期的諸多環(huán)境影響

1．1 噪聲

輸變電工程的噪聲主要來源于施工、運(yùn)輸和電暈放電。在輸變電工程施工過程中，施工噪聲與運(yùn)輸噪聲難以避免，盡管這種影響是短暫的，但卻不能忽視。在施工過程中，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照環(huán)境影響評(píng)估報(bào)告的要求，合理安排施工時(shí)間，嚴(yán)格執(zhí)行GB12523—2011《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，在中午和夜間禁止噪聲大的施工作業(yè)。采取這些措施后施工噪聲對(duì)周圍環(huán)境影響變小。另外，在輸電線路表面，會(huì)因周圍空氣電離的影響而出現(xiàn)電暈的現(xiàn)象，這對(duì)于110 k V及以上的輸電線路來說，由于電壓很高，其導(dǎo)線表面會(huì)有“電暈”放電現(xiàn)象，并伴有“呲呲”的噪聲，特別是在環(huán)境過于惡劣的情況下，噪聲會(huì)更加明顯。盡管這不會(huì)對(duì)人體健康造成直接影響，但由于過去認(rèn)知的局限性，尤其是一些影視作品中某些夸張的畫面，會(huì)導(dǎo)致人們普遍對(duì)電存在恐懼心理，對(duì)此，有必要進(jìn)行一些科普宣傳，去偽存真，形成正面的輿論，減輕人們的心理壓力。

1．2 輸變電工程的電磁污染及其對(duì)環(huán)境的影響

1．2．1 輸變電工程的電磁污染

對(duì)于110 k V及以上的輸變電工程來說，其最主要特點(diǎn)就是電壓高而頻率低。我國電力系統(tǒng)采用的工作頻率為50 Hz。其中，在電磁頻譜中，50 Hz屬于低頻，和電視廣播相比，要小6～10個(gè)數(shù)量級(jí)。從原理上來講，工頻50 Hz的頻率太低，波長為6 000 k m，如果把電力線路看成一根“發(fā)射天線”，其“發(fā)射”能力幾乎為0，實(shí)際上形不成向外“輻射”。輸電線路電磁場的等效平面波功率密度小于0．000 1μW／c m2，比晴朗的夜晚由滿月送到地球表面的輻射能量（0．2μW／c m2）還小2 000倍。

對(duì)于輸電線路和變電站的電磁效應(yīng)來說，是通過3種形式發(fā)揮作用的，即電場、磁場和電暈。一方面，在輸電線路正常運(yùn)行過程中，輸電導(dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生電場。盡管交流輸電線路所產(chǎn)生的電場是交變電場，但是由于其頻率非常低，因此可以認(rèn)為是靜電場，具有靜電場所具有的普遍特性，即導(dǎo)線電壓和電場強(qiáng)度成正比。另一方面，輸電線路的磁場強(qiáng)度和電流大小是有關(guān)聯(lián)的，但是和電壓沒有任何關(guān)系。通常情況下，50 Hz磁場極易穿透各種物體，如人與建筑物，不會(huì)因物體的存在而干擾磁場強(qiáng)度。目前，我國在工頻領(lǐng)域（頻率為50～60 Hz）所執(zhí)行的電磁環(huán)境公眾曝露控制國家標(biāo)準(zhǔn)，見于原國家環(huán)?？偩职l(fā)布的環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《500 k V超高壓送變電工程電磁“輻射”環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》，具體限值為：在交流輸變電設(shè)施周圍環(huán)境工頻電場強(qiáng)度≤4 k V／m；交流輸變電設(shè)施周圍環(huán)境工頻磁場強(qiáng)度≤100μT。經(jīng)過實(shí)測，110 k V架空線路監(jiān)測斷面上工頻電場強(qiáng)度水平分量在3．03～7．32 V／m之間，垂直分量在3．77～14．0 V／m之間，綜合值在4．84～15．8 V／m之間；工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量在0．055～0．248μT之間，垂直分量在0．035～0．125μT之間，綜合值在0．065～0．278μT之間，均滿足且遠(yuǎn)低于4 k V／m、0．1 mT的推薦限值要求。

除此之外，線路電暈放電受線路自身特性的約束，電壓越高，電暈放電會(huì)越明顯。電暈放電也會(huì)受環(huán)境的影響，周圍生態(tài)環(huán)境污染越厲害，電暈放電就越明顯；空氣密度越小，電暈放電就越弱。由此得出，在大氣質(zhì)量與氣候較惡劣的地區(qū)，其輸電線路電暈現(xiàn)象較為明顯。這的確是一種高頻放電，但頻率也僅在0．15～30 MHz之間，其唯一效應(yīng)是會(huì)對(duì)無線電中波產(chǎn)生干擾，但其強(qiáng)度卻在無線電中波的千萬分之一之下。

1．2．2 電磁污染給環(huán)境帶來的諸多影響

（1）對(duì)通信線路的影響。受靜電耦合作用的影響，輸電線路所產(chǎn)生的電場會(huì)在周圍通信線路上產(chǎn)生靜電感應(yīng)。如果通信線路和輸電線路之間的距離非常近，當(dāng)三相導(dǎo)線換位不對(duì)稱時(shí)，會(huì)因靜電容量分配不均衡在通信線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。一旦雜音非常大且超過最大限度時(shí)，就會(huì)影響正常通信。大量實(shí)踐證明，如果輸電線路在50 m范圍內(nèi)，其受電場的影響會(huì)很大，同時(shí)這也是影響正常通信的重要因素之一，相應(yīng)的電磁影響會(huì)較少，因此可以直接忽略。距離越遠(yuǎn)，受電場的影響就越小。若超出100 m范圍，那么就主要受磁場的影響，這時(shí)可以直接忽略靜電場。

（2）對(duì)無線電視的干擾。輸電線路工頻交變磁場隨距離的變化而變化，但是該波長要比電視等的波長大很多。交流輸電線路的性能非常差，50 Hz的低頻功率都難以發(fā)射出去，而電暈放電產(chǎn)生的無線電雜音的頻率卻相對(duì)較高，并且能夠傳播較遠(yuǎn)的距離。大量數(shù)據(jù)表明，輸電線路在200 m范圍內(nèi)，其干擾場強(qiáng)可以直接忽略。無線電雜音強(qiáng)度受氣候的影響比較明顯，越惡劣的天氣產(chǎn)生的電雜音就會(huì)越大。所以，也只有在天氣非常惡劣的情況下，無線電雜音才會(huì)對(duì)距離輸電線路較近的用戶帶來一定的影響。筆者對(duì)深圳某110 k V架空＋電纜混合輸電線路進(jìn)行實(shí)測，架空線路監(jiān)測斷面20 m處全頻監(jiān)測時(shí)，無線電干擾值在35．2～45．9 d B（μV／m）之間；架空線監(jiān)測斷面上頻率為0．5 MHz時(shí)，無線電干擾值在38．7～40．3 d B（μV／m）之間；電纜監(jiān)測斷面20 m處全頻監(jiān)測時(shí)，無線電干擾值在30．0～40．2 d B（μV／m）之間；電纜線監(jiān)測斷面上頻率為0．5 MHz時(shí)，無線電干擾值在34．0～35．8 d B（μV／m）之間，各監(jiān)測斷面20 m處及監(jiān)測點(diǎn)位無線電干擾值均低于46 d B（μV／m）的標(biāo)準(zhǔn)限值。

2 消除不利因素的對(duì)策

2．1 項(xiàng)目建設(shè)所采用的方法

充分利用本地區(qū)的勞動(dòng)力資源，減少外來務(wù)工人員的進(jìn)入。特別是在平坦的地面上，必須先將污水進(jìn)行沉淀后再向外排放，沉淀物可以作為其他地方的填充物。

2．2 預(yù)防電磁、感應(yīng)干擾的有效對(duì)策

電磁干擾線路走向要進(jìn)行合理的選擇，應(yīng)在屏蔽效果良好的地方安裝屏蔽設(shè)施，這樣可以大大避免電磁干擾的影響，實(shí)現(xiàn)正常通信。

2．3 職業(yè)安全和公共衛(wèi)生

建立專門的安全衛(wèi)生監(jiān)督機(jī)構(gòu)，同時(shí)還要進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測與安全檢查，事先和本地區(qū)的管理部門進(jìn)行溝通，進(jìn)一步提高生產(chǎn)過程中安全管理的質(zhì)量。

3 結(jié)語

總之，對(duì)輸變電工程來說，在建設(shè)時(shí)應(yīng)該充分考慮其對(duì)環(huán)境所帶來的各種影響，并及時(shí)采取有效的解決措施，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，將影響降到最低。

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