110kV輸變電工程電磁輻射對環(huán)境的影響分析

陶玲

【摘 要】 文章以110kV輸變電工程為視角，首先對電磁輻射、電磁環(huán)境與電磁輻射監(jiān)測技術(shù)展開論述，接著分析110kV輸變電工程電磁輻射情況及其對環(huán)境的影響，然后對電磁輻射污染的治理對策展開討論，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 110kV ?輸變電工程 ?電磁輻射 ?生態(tài)環(huán)境 ?影響

在我國電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展下，輸變電工程項(xiàng)目建設(shè)也越來越多，其對滿足人們?nèi)找嬖黾拥碾娔苄枨笃鸬搅耸址e極的作用。但從另一方面來看，輸變電線路在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生一定量的電磁輻射，電磁輻射對生態(tài)環(huán)境會造成污染，嚴(yán)重影響人們的正常生活與工作，這種輸變電工程的電磁輻射污染，已經(jīng)引起了社會的廣泛關(guān)注。因此，分析電磁輻射對環(huán)境的影響程度，采取切實(shí)、可行、有效的措施進(jìn)行治理，對搞好輸變電工程的環(huán)境保護(hù)工作具有重要的意義。

1 電磁輻射與電磁環(huán)境

1.1 電磁輻射

電磁輻射又被稱作電子煙霧，由空間共同移動的磁能量與電能量所組成。電場與磁場在交互變化下，會產(chǎn)生一定的電磁波，當(dāng)電磁波向空中泄露或發(fā)射時，將其稱作電磁輻射（電磁輻射見圖1）。

1.2 電磁環(huán)境

電磁環(huán)境是存在于給定場所電磁現(xiàn)象的總稱，其也屬于生態(tài)環(huán)境的一部分，電磁環(huán)境與人類、其他生物、植物的關(guān)系是十分密切的。就人類來說，適量的電磁環(huán)境是人類生存中所需要的一種非生物環(huán)境，人必須要在一定輻射強(qiáng)度的電磁場中生存。但是，由于電磁場是摸不著、看不到的，在日常生活與工作中，人們往往會忽視電磁環(huán)境的惡化問題，以及其對有機(jī)體帶來的危害，而導(dǎo)致電磁環(huán)境惡化的原因，主要便是電磁輻射[1]。

2 110kV輸變電工程電磁輻射及其對環(huán)境的影響

主要以110kV輸變電工程為例，分析輸變電工程的電磁輻射情況以及其對環(huán)境造成的影響，具體如下：

2.1 110kV輸變電工程電磁輻射情況

（1）無線電干擾。輸電線路導(dǎo)線表面發(fā)生電暈與其他放電現(xiàn)象，同時產(chǎn)生的效應(yīng)之一，便是無線電干擾。在電暈和放電的過程中會發(fā)生一些有害的電磁波，且頻帶相當(dāng)寬?；陬l率分析，無線電干擾是指從低頻50Hz到高頻上千赫茲的范圍，這一范圍內(nèi)的頻率對輸變電工程中的無線電通信設(shè)備的正常運(yùn)行造成干擾。

（2）工頻磁場與工頻電場。110kV輸變電工程的電磁輻射是指帶凈電荷的粒子被加速時，所產(chǎn)生的輻射情況（電磁波）。而隨時間作工頻周期變化的磁能量便產(chǎn)生了工頻磁場，隨時間作工頻周期變化的磁能量便產(chǎn)生了工頻電場[2]。

2.2 110kV輸變電工程電磁輻射對環(huán)境的影響

2.2.1 輸變電工程電磁輻射對環(huán)境的影響

從實(shí)際情況來看，雖然按照我國標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的110kV輸變電設(shè)施所帶來的磁場與工頻點(diǎn)不會導(dǎo)致嚴(yán)重的危害，但若施工建設(shè)不合理，對于相關(guān)干擾問題處理不當(dāng)，電磁輻射仍會給生態(tài)環(huán)境造成影響。通過對110kV輸變電工程電磁輻射污染問題深入分析可見，其對環(huán)境造成的影響主要體現(xiàn)在如下幾方面：

（1）高壓線、變電站、無限通信發(fā)射系統(tǒng)等變電工程設(shè)施，大量地向環(huán)境中發(fā)射電磁輻射時，會嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。若電磁干擾比較嚴(yán)重，會對周圍的建筑物與電氣設(shè)施造成一定程度的毀壞。例如，在工頻磁場的影響下，計算機(jī)顯示器屏幕會發(fā)生一定程度的顫動，嚴(yán)重時會導(dǎo)致計算機(jī)發(fā)生崩潰。同理，其他電氣設(shè)備或是多功能的建筑物，在電磁干擾下也會發(fā)生一定的損壞。（2）適量的電磁輻射可以起到促進(jìn)生物生長的作用，但是，超量的電磁輻射也會嚴(yán)重破壞生態(tài)的平衡。例如，電磁感應(yīng)可以非極性分子的電荷再分布產(chǎn)生極性，然后又使極性分子再分布生成偶極子，偶極子在電磁場作用下的取向，將會導(dǎo)致生物膜電位異常，干擾生物膜上受體表達(dá)酶活性，最終使得細(xì)胞狀態(tài)與功能發(fā)生異常。當(dāng)人體長期暴露在強(qiáng)電磁場中時，會出現(xiàn)白內(nèi)障、熱損傷、體溫調(diào)節(jié)響應(yīng)的過荷、痙攣、耐久力下降、行為形式改變等一系列的有害效應(yīng)[3-4]。

2.2.2 輸變電工程電磁輻射對環(huán)境污染的現(xiàn)狀

近年來的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，輸變電工程電磁輻射能量的密度越來越大，我國自2000年起，隨著大規(guī)橫輸變電工程的建設(shè)，電磁輻射強(qiáng)度也呈逐年上升趨勢，使得電磁輻射能量的密度也越來越大。雖然110kV輸變電工程是嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求所建設(shè)，但隨著人們對安全意識的提高，對于輸變電工程產(chǎn)生的電磁輻射問題也越來越重視，尤其是居住在輸變電工程周邊的居民，對于電磁輻射的危害與防護(hù)意識也越來越強(qiáng)。這種形勢下，由于110kV輸變電工程電磁輻射引起的糾紛問題也越來越多。因此，針對輸變電工程的電磁輻射問題，加強(qiáng)監(jiān)測與治理，便也顯得尤為重要。

3 電磁輻射監(jiān)測技術(shù)及其應(yīng)用

3.1 電磁輻射主要監(jiān)測技術(shù)

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行的迅速發(fā)展，輸變電工程建設(shè)也越來越多，這種情況下，使得輸變電工程導(dǎo)致的電磁輻射污染問題也日益嚴(yán)重。為了能有效治理輸變電工程電磁輻射對環(huán)境造成的影響，前期的電磁輻射監(jiān)測技術(shù)必須提高重視。目前對于輸變電工程電磁輻射的監(jiān)測主要可分為近場區(qū)監(jiān)測技術(shù)與遠(yuǎn)場區(qū)監(jiān)測技術(shù)兩類。

（1）近場區(qū)監(jiān)測技術(shù)。近場區(qū)指感應(yīng)場區(qū)，針對電壓低而電流大的場源，感應(yīng)場區(qū)內(nèi)主要為磁場，測量時便主要測量磁場;針對電壓高而電流小的場源，感應(yīng)場區(qū)內(nèi)主要為電場，測量時主要測量電場。近場區(qū)電磁輻射監(jiān)測重點(diǎn)是作業(yè)人員的工作部位以及設(shè)備的射頻部分。將作業(yè)人員經(jīng)常和主要工作位置為基本測定區(qū)，測量高度取作業(yè)人員的立姿與坐姿的胸部、腹部、頭部等幾種高度進(jìn)行測量，測量時需轉(zhuǎn)動天線，取測定點(diǎn)上最強(qiáng)方向的最大值作為測量值，三維場強(qiáng)儀可以直接讀數(shù)[5]。

（2）遠(yuǎn)場區(qū)監(jiān)測技術(shù)。針對遠(yuǎn)場區(qū)（輻射場區(qū)）電磁輻射的治療，國內(nèi)一般采用北京市安全勞動保障所推薦的方法，采用方格法布點(diǎn)，進(jìn)行整個區(qū)域空間場強(qiáng)分布測量，對各類主要射頻設(shè)備的電磁輻射場強(qiáng)測量多采用“米”字形布點(diǎn)，測量高度一般取2m，進(jìn)行24h或是某段時間的全天測量[6]。

3.2 電磁輻射監(jiān)測技術(shù)在110kV輸變電工程中的應(yīng)用

以某110kV輸變電工程為例，探討輸變電設(shè)備在運(yùn)行過程中電磁輻射監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用對策，具體如下幾點(diǎn)：

（1）方案確定。對110kV輸變電工程的實(shí)際情況進(jìn)行考察分析，結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及電力標(biāo)準(zhǔn)，輸變電站的工頻電磁場、無線電干擾場以及噪聲進(jìn)行監(jiān)測，確定監(jiān)測點(diǎn)位，并選取敏感目標(biāo)。

（2）監(jiān)測設(shè)備。工程監(jiān)測主要用監(jiān)測設(shè)備為：場強(qiáng)監(jiān)測儀（規(guī)格型號為PMM8053B）、工頻電磁場探頭（規(guī)格型號為EHP-50C）、頻譜分析儀（規(guī)格型號為FSH4）、全向天線（規(guī)格型號為RSEMF30）。

（3）監(jiān)測數(shù)據(jù)。本110kV變電站工程電磁輻射的監(jiān)測，選擇日期在2014年4月，監(jiān)測時天氣晴朗，濕度在42～53%之間，溫度在4～12℃之間（天氣情況符合相關(guān)的電磁輻射監(jiān)測要求）。該工程的工頻電磁場、無線電干擾場以及噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)主要見表1所示。

（4）輸變電站周圍情況。通過表1的監(jiān)測情況可見，輸變電站周圍距地面1.5m處的工頻電場與磁場強(qiáng)度，均低于HJ/T24-1998中關(guān)于工頻電場與磁場強(qiáng)度的推薦值，0.5MHz頻率的無線電干擾場強(qiáng)度也低于GB15707-1995中的限值（46dB）。再分析輸變電站工頻磁場衰減趨勢情況可見，該110kV輸變電站周圍有圍墻阻隔，所以墻外工頻電磁場隨著距離的增大，也逐漸呈衰減趨勢。

（5）輸電線路情況。該工程的輸電線路斷面選擇在地勢較為平坦，遠(yuǎn)離建筑物與樹木的地方，且周圍也沒有通訊、廣播線以及其他電力線，可見電磁輻射對周圍環(huán)境造成的影響不是很大。

（6）敏感目標(biāo)。對該110kV輸變電工程的整體情況進(jìn)行分析，電磁輻射對環(huán)境、儀器設(shè)備及人們基本不會造成影響，但距離輸變電站較近的居民區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校等人口密集區(qū)，仍有很多群眾反映意見比較大。通過對各個輸變電工程敏感目標(biāo)的監(jiān)測可見，80%左右的敏感區(qū)電磁輻射強(qiáng)度均低于國家限值，無線電干擾場強(qiáng)也在國家許可范圍內(nèi)，但仍有20%左右的區(qū)域由于距輸變電線路較近，工頻電磁場強(qiáng)度也比較大，再加上很多群眾有較大疑慮，一些群眾與110kV輸變電工程存在矛盾。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)電磁輻射的防護(hù)，做好輸變電工程電磁輻射污染的治理，也是很有必要的。

4 110kV輸變電工程電磁輻射污染的治理對策

4.1 加強(qiáng)環(huán)境管理

我國已經(jīng)出臺了一系列關(guān)于輸變電工程建設(shè)的規(guī)范、規(guī)程，例如頒布的《城市電力規(guī)劃規(guī)范》中，就明確規(guī)定：規(guī)劃新建的66kV及以上高壓架空電力線路不得穿越城市中心地區(qū)或重要風(fēng)景旅游區(qū);不得在城市中心地區(qū)、市區(qū)主干道、高層建筑群區(qū)、繁華街道等處建設(shè)。因此，在110kV輸變電工程建設(shè)中，必須嚴(yán)格按照國家已經(jīng)出臺的法律法規(guī)，以及其他規(guī)章制度進(jìn)行。同時，在變電站及輸配電線路投入運(yùn)行后，一定范圍內(nèi)必須裝設(shè)一定的監(jiān)測裝置，以便能及時發(fā)現(xiàn)電磁輻射超標(biāo)問題，早期采取有效防護(hù)措施進(jìn)行處理。

4.2 做好電磁干擾的消除工作

其一，電壓越高，電暈放電就會越強(qiáng);導(dǎo)致表面光潔度越高，導(dǎo)線直徑越大，電暈放電便會越弱。而輸配電工程對無線電與電氣設(shè)備造成的干擾，主要是指電暈放電引起的干擾。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)可見，無線電雜音的強(qiáng)度，受天氣影響較大，通常情況，惡劣的天氣條件下，電網(wǎng)才會對距它很近，且信號很弱的無線電與電視造成干擾。為能有效避免電暈放電引起的干擾問題，在前期設(shè)計時，便應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇與連接方面充分考慮，無論單導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線，均應(yīng)該使導(dǎo)線半徑與等值半徑≥引起電暈的半徑[6]。

其二，輸電線路在正常運(yùn)行的情況下，鄰近的與其平行的通信線路會產(chǎn)生感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷與輸電電壓成正比，并與輸電線路及通信線路的距離及相互位置有關(guān)。若通信線上的感應(yīng)電壓超過弱電設(shè)備絕緣的擊穿電壓，便會對電氣設(shè)備及人身安全造成危害。為能有效消除通信線路的電磁干擾現(xiàn)象，可以將有影響的輸電線與通信信號線改成電纜，對輸電線進(jìn)行良好的換位，并裝設(shè)中和變壓器、放電管、屏蔽線等防干擾裝置。

4.3 做好人體健康危害的處理

為避免110kV輸變電工程電磁輻射對人體造成的影響，在工程建設(shè)時，輸配電線路應(yīng)該盡量避開或遠(yuǎn)離環(huán)境敏感區(qū)、居民區(qū)等人口密集區(qū)域。同時，在線路設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)程執(zhí)行，塔型與塔高的選擇必須標(biāo)準(zhǔn)、合理，以便能盡量減少或降低線路走廊下的電磁場強(qiáng)度。還應(yīng)該提高導(dǎo)線對地的高度，并通過雙回路導(dǎo)線逆相布置，高低壓導(dǎo)線架設(shè)等有效措施，降低地面的電磁輻射強(qiáng)度。此外，110kV輸變電工程在運(yùn)行過程中，還應(yīng)該通過局部屏蔽措施，限制工作時間等措施做好防護(hù)工作，以減少電磁輻射對人體造成的影響[7-8]。

5 結(jié)語

通過綜合分析可見，我們生活當(dāng)中的電磁波輻射問題已是越來越嚴(yán)重，這對于人們的身體健康以及周圍環(huán)境都造成了較為嚴(yán)重的影響。而在110kV輸變電工程中所產(chǎn)生的電磁輻射問題也逐漸引起了人們的重視。通過有效的監(jiān)測技術(shù)，對輸變電工程的電磁輻射進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時針對電磁輻射污染，及時采取有效的措施進(jìn)行治理，減少電磁輻射對環(huán)境的影響，從而創(chuàng)造出安全、可靠的電磁輻射環(huán)境。

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