高壓輸變電工程電磁輻射特征及其輻射監測中主要問題探討

嚴律恒

摘要：隨著我國城市化建設的進程不斷發展，電磁輻射已經成為人們日益重視的環境問題。而在實際電磁輻射的監測過程中存在一定重點難點，倘若這些因素沒有得到妥善處理，會極大地影響工頻電場強度、工頻磁感應強度的準確性。為此，筆者在本文針對高壓輸變電工程電磁輻射特征及其輻射監測中主要問題進行探討。

關鍵詞：高壓輸變電工程;電磁輻射特征;輻射監測問題

前言：

電磁輻射由空間共同移送的電能量和磁能量所組成，而該能量是由電荷的移動所產生，同時也是變化電場和變化磁場之間相互作用而產生的輻射，一旦自然環境中電磁輻射達到一定值，就會對人體以及其他生物造成危害。筆者本文就電磁輻射特征和監測中的問題做了以下分析，希望對我國高壓輸變電工程提供有一定價值的參考。

1高壓輸變電工程電磁輻射特征

高壓輸變電工程電磁輻射特征主要分為以下幾點。首先，高壓輸變電系統中電氣設備的基本構成主要有導線、變壓器、開關設備、高壓絕緣子等，其中電氣保護設備主要有互感器、繼電保護裝置以及避雷器等，同時在變電站中還包括電力電容器以及電力電抗器等。而我國電力系統的常用電源頻率是50Hz，倘若電磁系統的工作波長向某個空間發射電磁能量時，此時的輸變電設施的尺寸相比此時的工作波長較小，換言之它是很難構成有效的電磁能量來發射，這也是該段的電磁場周圍彼此之間都是相互獨立存在的原因，實質上是不存在一定關聯的。其次，一旦高壓輸變電力設施帶有一定的電量時，電位的分布范圍會沿著導線直到地面高度空間所呈現的指數會逐漸衰減，且在人類活動范圍之內的地面高度則會通過導線最下方地面上的投影，沿著與原點垂直線路的方向逐漸減弱，同時它周邊的電場強度、電磁感應也會依照一定的距離迅速衰減。當電氣設備在運轉過程中會使電流周圍的空間產生一定的磁場，其該磁感應強度會隨著所載流導體距離的增加而迅速衰減，而此時在變電站圍墻外部的變電設備所產生的磁場感應和感應水平已經是一個比較低的水平了。與此同時，高壓輸變電工程電磁輻射周圍工頻電磁場的最大值，由進站以及出站過程中電力線所產生而來的，變電站內部的變壓器、電抗器以及電容器所產生的電磁場強度，會隨著彼此之間距離的增加而迅速被減小，其中變電站外部的電磁環境也會受到進出線的影響，這也是由變電站圍墻外部的電場水平主要由帶電的構架布置、距地的間距以及與圍墻之間的距離和高度所決定。

2電磁輻射監測中問題的質量保證措施

2.1加強監測點位布設

隨著人們對電磁輻射問題關注熱度的不斷提高，為了進一步改善高壓輸變電工程電磁輻射監測中問題應加強監測點位布設。首先，要將監測點布設在人類經常活動的地方，而變電站內部的測量點位應當設立在工作人員巡視的走道、控制樓以及其他電磁較為敏感的地點，同時還應將測量高壓設備周邊工頻電場、工頻磁場的探頭之間距離，設立在距離設備外殼2.5米或者是1m遠的位置最佳，從而監測出周圍的最大值。同時圍墻外側的電磁場強度測量應當首選在無進出線或者是離進出線圍墻較遠的地方。其次，對于輸電線路監測點的測量應首選在導線中央弧垂最低的位置且橫斷面之間的方向以及間隔為5m的范圍，同樣的監測的范圍要能夠測至到50m處的位置。同時上述監測點測量之間的間距還應充分考慮到電磁場周邊幅度的變化，而測量的距離應當充分考慮到工頻電磁場周邊范圍和程度的影響。與此同時，變電站以及高壓輸電線路周邊居住樓房等較為敏感點的測量點，選點時還應當充分考慮以下兩個方面因素，一是監測點必須要選擇在附近居民群眾對電磁輻射影響較大，且居民反映十分強烈或者是不理解這些住戶之間，二是必須選擇在環評范圍之內的居民點。除此之外，在布設監測點時還應格外注意被監測和測量電場是否具備均勻性，這也是因為測量儀器是在均勻性的電場中被校準的，倘若在不均勻電場測量范圍中會極易致使最終的測量結果出現誤差。為此，監測點盡量設立在無高大建筑物、物大型樹木以及過多雜物存在的地點，從而有效避免測點電場受到畸變以及測量范圍受影響，同時輸電線路周邊的工頻電磁場強度也會隨著離地高度的增加而逐漸增大在慢慢減小。

2.2加強工頻電磁場強度測量質量保證

加強工頻電磁場強度測量質量保證是確保環境安全的關鍵環節。首先，一般在室外進行測量時應選擇晴天且室外環境濕度在80%以下，這也可以避免儀器支架因受潮而出現漏電現象，同時也要防止測量過程中各個儀器電極的傾斜程度，只有將場強儀表兩端的電極分界面和被監測的電場呈現垂直角度，才能將被測場的強值正確的顯示出來，一旦機械設備出現傾斜，應及時將其調整使其保持正確角度和方向，進一步使場強指示呈現最大值。其次，測量儀器的探頭方向應以尋找空間矢量方向為準則，測量的相關工作人員應盡量將身體遠離測量的電極，應遠離電極大致在2米左右的位置。同時測量時還應注重導電周邊物體對磁性材料結果的影響，盡量使它們離監測點的距離大于磁性材料物體最大尺寸的3倍以上，從而確保環境安全的。

2.3注重測量值和理論計算值之間誤差的保證

為了更好的降低高壓輸變電工程電磁測量和理論計算之間的誤差，還應注重測量值和理論計算值之間誤差的保證，然而以往的測量值和理論計算值存在較大誤差，而最主要的原因總是來自諸多方面的的影響。例如，輸電線路本身的電磁場強度值、電壓等級、線路布置方式已經電流強度等等。然而經常出現問題的原因則是在監測過程中，導線所呈現的電流強度并不是計算時所使用的電流參數，這也就使得變電站會受到設施電磁輻射的影響，從而很難測量出與理論計算向符合的計算值，這也是致使理論計算值與實現實測量值存在較大偏差的關鍵。為此這就要求工作人員在主張新建項目環境影響評價時，必須充分考慮輸電線路電磁輻射周邊環境影響，應對其進行科學的理論電磁輻射計算測量值，并對相關數據進行對比分析和探討，同時選擇最大的電磁輻射以及相關數據來作為環境影響參數的參考。與此同時，對于變電站電磁輻環境的影響還應對其選擇科學、合理的類比對象來進行相關測量和計算，并利用類比對象所測量的數據代替新建項目建成之后，他們對周圍環境電磁輻射的影響超過年度，同時在選擇類比對象時必須格外注意低壓等級和站內所實施布設的一致性，盡量將圍墻外部與站內的相關設施距離控制好，使其大體相同且具有可比性的基本條件，并謹慎處理和反復對數據進行測量驗證，從而有效確保環境的安全。

結語：

綜上所述，隨著人們對電磁輻射重視程度的不斷提高，對監測工作也提出了更高的要求。對于高壓輸變電工程對環境的主要影響主要體現在工頻電場強度，以及工頻磁感應強度等方面，倘若這些問題不及時妥善解決對環境以及人體健康的影響是非常大的。為此，在測量時必須嚴格依照國家的相關法律法規來布置監測點以及測量，同時注重測量值和理論計算誤差類比驗證的工作。

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