高壓架空輸電線的電場分布及影響分析

魯強(qiáng)

（廣州市電力工程設(shè)計(jì)院有限公司，廣東廣州，510000）

0 引言

最近幾年來，我國對高壓架空輸電線的電場分布作出了具體的規(guī)定，國家還對一些容易接近高壓輸電線路環(huán)境規(guī)定了合適的閾限值，但是我國政府還沒有制定規(guī)范的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)，高壓架空輸電線路的電場分布會影響電磁輻射量，對人體產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。目前，我國已經(jīng)建成了500 kV超高壓輸電線路常用鐵塔，塔高設(shè)計(jì)值一般都在36米-56米，個別地區(qū)組建了高壓架空輸電線路安全防護(hù)區(qū)域。在這種距離的高度和走廊寬度下，高壓電塔的電場強(qiáng)度也會隨著距離的增加而減小，這會影響到高壓線路附近的居民。

圖1 下圖是500kV的高壓架空線桿塔

1 高壓架空輸電線概述

高壓架空輸電線路包括架空線路，架空線路是用無絕緣的裸導(dǎo)線，通過立于地面的桿塔作為支持物，把導(dǎo)線用絕緣子架在桿塔上。高壓架空輸電線主要由線路桿塔、導(dǎo)線和絕緣子組成，架設(shè)在地面上。高壓架空輸電線路的導(dǎo)線功能良好，截面較粗，這樣才能保持合適的流通密度和合適的曲率半徑，架空輸電的形式是把地線設(shè)置在輸電導(dǎo)線的上方，這樣可以保護(hù)輸電線路。我國的高壓輸電線路一般用兩根架空地線組成，絕緣子串由單個懸式絕緣子串組成，必須滿足絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度的需求，每個絕緣子的數(shù)量是由高壓輸電線路來決定的；高壓輸電線路的桿塔都是由剛從或者是鋼筋混凝土制作的，這是高壓架空輸電線路的支持物。設(shè)置高壓架空輸電線路維修非常方便，成本較低。在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時，必須要關(guān)注氣溫變化，防止受到暴雨侵襲、雷閃和結(jié)冰等惡劣天氣的影響。

圖2 500 kV高壓輸電線在不同高度下的電場分布圖

2 高壓架空輸電線的影響

隨著最近幾年，用電量的增加，電網(wǎng)改造工程的實(shí)施，很多高壓架空輸電線已經(jīng)開始進(jìn)入中國城市，高壓架空輸電線等技術(shù)的應(yīng)用，高壓架空輸電線對人們的影響越來越重要。一般來說，高壓架空輸電線設(shè)備會產(chǎn)生一部分電磁，強(qiáng)度和電壓、電流和塔高度有關(guān)。不過最近幾年，高壓輸電線路設(shè)備產(chǎn)生的電磁強(qiáng)度都沒有超過政府規(guī)定的數(shù)值。

2.1 對人們的通訊產(chǎn)生影響

由于高壓架空輸電線路與通信線路之間的電流反應(yīng)會讓通訊信號產(chǎn)生感應(yīng)電壓，產(chǎn)生靜電反應(yīng)，可能還會導(dǎo)致電磁反應(yīng)。所以，高壓架空輸電線路的磁場也會對周圍的通信線路上產(chǎn)生電壓。由于通信線路音頻通道的頻率在300-3400赫茲，高壓架空輸電線路的電波也在這個范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)表明，干擾通信的輸電線路是在50米以內(nèi)，在100米之外的距離，而且，靜電反應(yīng)對通信信號的影響也不大。

2.2 對土地利用的影響

建設(shè)高壓架空輸電線路的塔桿需要占據(jù)一定規(guī)模的土地，而高壓架空輸電線路的設(shè)置并沒有占據(jù)太大的土地，但是這會占據(jù)高壓架空輸電線路上方的空間位置。一般來說，設(shè)置在室外的高壓架空輸電線路不會對人們的生活造成太大的影響，但是如果缺乏對高壓架空輸電線路的監(jiān)管和檢查，架空線路發(fā)生故障很容易引發(fā)火災(zāi)，進(jìn)而對周圍的民居產(chǎn)生重大的影響，所以，對于高壓架空輸電線路的設(shè)置和安排必須進(jìn)行合理的規(guī)劃。架空線路需要占據(jù)空間，輸電線路的桿塔也需要占據(jù)地面位置。所以，高壓架空輸電線路對土地利用的影響很大，尤其是在發(fā)達(dá)城市，必須要重視高壓架空輸電線路的合理設(shè)置和城市地理空間的協(xié)調(diào)。如果高壓架空輸電線路的位置安排不合理，被周圍的民居和建筑物影響，就會影響整個城市的市容和市貌。對于安排在城市地區(qū)的高壓架空輸電線路應(yīng)該被改造成綠化帶，或者改造成地下電纜線路。

2.3 對城市空間的影響

一般來說，高壓架空輸電線路的架空線一般被設(shè)置在交通干線附近，這些地區(qū)的人群比較密集，人口眾多。所以不可避免的會對城市地區(qū)的環(huán)境造成影響。由于高壓架空輸電線路的長度不一，所設(shè)置的地區(qū)也不一樣，所以，必須要協(xié)調(diào)好高壓架空輸電線路和周圍空間。所以，各地區(qū)城市政府可以把高壓架空輸電線路應(yīng)該安排在居民區(qū)、商業(yè)區(qū)和娛樂區(qū)等人口密集地區(qū)很難見到的地方，將高壓架空輸電線路隱蔽起來，尤其是要利用地形把高壓架空輸電線路隱蔽起來，不要讓人們看到，可以將高壓架空輸電線路的線路的角度設(shè)置得與交通路口或者大型交叉路口交叉。最好在高壓架空輸電線路附近設(shè)置人工障礙物，比如說樹木等等物體。避免人群接觸到高壓架空輸電線路。

2.4 對居民的生活造成影響

在高壓架空輸電線路附近生活的居民都很容易受到電壓和電磁的影響，有的居民可能會產(chǎn)生風(fēng)吹的感覺，居民在等電位時，等電位的居民身體上總是很容易的感受到被風(fēng)吹拂的感覺。這是因?yàn)殡姾稍陔妶龅淖饔孟聦θ梭w產(chǎn)生反應(yīng)的表現(xiàn)。因?yàn)槿说纳眢w是沒有屏蔽的，臉部更是缺乏遮蔽，所以，在電流比較強(qiáng)的情況下，人們在高壓架空輸電線路附近經(jīng)過很容易產(chǎn)生風(fēng)吹的感覺。而且，有的人還會產(chǎn)生蛛網(wǎng)感，這是因?yàn)楦邏弘妷旱募舛诵?yīng)的結(jié)果，人的面部神經(jīng)在游動電荷的影響下產(chǎn)生了這種感覺，這種感覺也會與氣象有關(guān)，特別是在夏季高溫的季節(jié)，這種影響更加明顯，甚至有的人還會產(chǎn)生嗡嗡的感覺。

2.5 產(chǎn)生種群效應(yīng)

種群效應(yīng)并不是馬上就能感覺到的效果，這可能會使得附近居民的人們變得更聰明，也可能導(dǎo)致附近的居民產(chǎn)生智力下降的結(jié)果。但是一直以來，人們都認(rèn)為高壓架空輸電線路的電磁場會對人們的智力和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生非常重要的影響，這是全球?qū)W者都很關(guān)注的問題。有的輸電線路的工人在長時間的工作后，很容易產(chǎn)生神經(jīng)衰弱和記憶力減退的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象非常常見，嚴(yán)重危害了人們的身體健康，而且，電場的分布可能也會導(dǎo)致周圍的人們增加腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，但是這種現(xiàn)象并不常見。

3 結(jié)語

為了防止高壓架空輸電線路的電場分布對人們產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，我國電力部門和社會大眾都應(yīng)該重視這個問題，避免由于電磁輻射，使得人們的身體產(chǎn)生問題，危害身體健康。在進(jìn)行架空輸電線路的作業(yè)時，必須穿著導(dǎo)電鞋和制服。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該建立架空線路保護(hù)區(qū)，嚴(yán)格按照政府設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，掌握高壓架空輸電線路的距離。我國電力部門和其他行業(yè)都應(yīng)該關(guān)注高壓架空輸電線路的問題，這樣才能保證人民的健康生活，減少負(fù)面影響。