特高壓架空輸電線對環(huán)境的影響

董彥武

（國網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司，太原 030032）

隨著我國電力系統(tǒng)和通信行業(yè)的快速發(fā)展，新建架空線路路徑的選取也變得越來越困難，主要是難以找到合適的空間保證兩個系統(tǒng)不發(fā)生電磁干擾的問題。此外，當特高壓輸電線路生產(chǎn)運行時，線路周圍存在非常高的電場，這些電場極易對周邊的物體和公用走廊的其他線路產(chǎn)生重大的影響，影響程度隨著電壓的升高不斷擴大。因此，從人身安全和設(shè)備安全的角度出發(fā)，特高壓輸電線路對環(huán)境的影響越來越受到人們的重視。

雖然我國架空線路已經(jīng)運行了100多年，但對于其產(chǎn)生的磁場對人們健康的影響問題已經(jīng)爭論了30年有余，幾十年來在動物身上進行的體內(nèi)和體外實驗結(jié)果，雖不能有效表明架空線路周邊產(chǎn)生的磁場對健康存在一定的危害，但仍有一些醫(yī)學專家確信電磁場與人類的健康之間存在必要的聯(lián)系。

1 特高壓架空輸電線對周邊設(shè)施的電磁影響

1.1 對無線電的電磁干擾

電力線路是通信線路和無線電設(shè)施的重要干擾源，主要將其分為有源和無源干擾。其中，有源干擾主要指由導線和金屬表面電暈放電和絕緣子由于局部場強過高引起的放電產(chǎn)生，頻率小于30MHz。而無源干擾主要指無線信號經(jīng)過線路的導線和鐵塔后由于電磁感應(yīng)出現(xiàn)的屏蔽和散射作用，頻率大于30MHz。此種對于無線電的干擾通常是指對無線電信號的發(fā)送和接收信號質(zhì)量產(chǎn)生影響，對于人類并不會造成傷害。

1.2 對金屬結(jié)構(gòu)的電磁影響

電力線路對周邊一些設(shè)施結(jié)構(gòu)主要是金屬結(jié)構(gòu)的電磁影響不僅涉及電磁兼容的問題更關(guān)系到電氣安全的問題。為了充分解決這一問題，1995年國際大電網(wǎng)會議上發(fā)布了影響導則，提供了對于那些平行于輸電線路的具備簡單結(jié)構(gòu)金屬管線阻性和感性耦合電磁影響的計算公式。

1.3 對通信線路的工頻干擾

三相對稱運行輸電線路，當輸電線和通信線的距離高于三相輸電線的間距很多倍時，電磁干擾很小。但是，現(xiàn)實情況下兩條線路近距離架設(shè)甚至出現(xiàn)交叉的情況無法避免。此外，電力系統(tǒng)自身的信號線以及通信線也會時常和電力線放置在同一個塔干上符合這種近距離的問題，出現(xiàn)嚴重的電磁干擾。而那些單回路輸電線，根據(jù)三相電流和電壓的對稱性，如果通信線和三相導線的位置已經(jīng)確定，那么無論怎樣調(diào)換三相導線的相序排列，其對外的總得電磁干擾都是相同的，即使是相位會有所變化。

1.4 產(chǎn)生可聽噪聲

對于送電線路而言，由于電暈出現(xiàn)的可聽噪聲是在高于500kV電壓等級才會出現(xiàn)。這種寬帶噪聲有著明顯不同于普通環(huán)境噪聲的高頻分量。當導線處于干燥或是晴朗的外界環(huán)境條件下，此種噪聲水平極低，可以不考慮。但是在雨、霧、雪惡劣的環(huán)境條件下，導線上就分布了大量的電暈源，極易出現(xiàn)非常高的噪聲水平。

2 工頻電磁場的生物效應(yīng)問題

（1）長期效應(yīng)。這種效應(yīng)主要從醫(yī)學的角度，以生物學和病理學為基礎(chǔ)研究動物、植物甚至是人類長期處于高場強區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)。經(jīng)過大量實驗數(shù)據(jù)研究顯示，動物在40kV/m的工頻電場內(nèi)時，它的行為、生化指標和身體狀況等未出現(xiàn)明顯的異常。美國、德國和法國等病理學研究調(diào)查顯示，長期工作在輸電線路帶電作業(yè)或者居住在超高壓線路附近的人員，電場并沒有引起特別的健康變化。

（2）暫態(tài)電擊效應(yīng)。這種效應(yīng)主要指人們在接觸金屬物體時，在剛剛接觸的一瞬間出現(xiàn)的小火花。人體觸點會伴有刺痛的感覺。這種情況主要取決于金屬物體的對地點位以及對地電容，除了和接觸位置和面積有關(guān)，還和每個人的人體差異相關(guān)。大多情況下，3kV/m的場強下，暫態(tài)電擊被認為是可以接受的。

（3）瞬間效應(yīng)。人們對感應(yīng)電流的假設(shè)進行了補充發(fā)現(xiàn)，突然變化的磁場在人們身體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流會超過人體內(nèi)的自然生物電流，那么就會出現(xiàn)生物效應(yīng)。

（4）直接磁場效應(yīng)。人們對工頻磁場流行病學的爭論持續(xù)了很久，直至今天仍無結(jié)果。國際上雖然已經(jīng)制定了環(huán)境電場的相關(guān)參數(shù)標準，預防人們受到傷害。但是關(guān)于怎樣界定工頻磁場的問題，則缺少標準，僅有一個關(guān)于人體感應(yīng)電流的參考值為10mA/m2，超過這個標準人體中樞神經(jīng)會受到傷害。但就相關(guān)資料調(diào)查，國際導則與其他相關(guān)的國際組織或是工業(yè)相對較為先進的國家雖然對工頻磁場做出了一定的限制，但是標準也都不相同。

3 特高壓輸電線架設(shè)的若干建議

特高壓輸電線路面臨解決的電磁環(huán)境問題主要包括：無線電干擾、噪聲、工頻電磁場問題等。為了保證線路的安全運行，不僅線路通道和保護范圍要更加寬泛，而且交叉跨越的安全距離要更大，所以優(yōu)化線路路徑和安全處理房屋、樹障等問題顯得至關(guān)重要。針對房屋問題，原則上應(yīng)盡量避開城鎮(zhèn)居民區(qū)，對于無法避開且必須橫跨的建筑物要核算安全距離、電場強度等參數(shù)，或者通過加裝屏蔽保護網(wǎng)等降低干擾。線路穿越林區(qū)時，應(yīng)盡量少砍伐或不砍伐數(shù)據(jù)，可以根據(jù)林區(qū)實際生長的樹種來適當增加桿塔的高度，并附加平臺，方便日后的檢修和維護等。

[1] 吳桂芳，李光范，崔鼎新.1000kV級輸電工程對生態(tài)環(huán)境影響研究綜述[J].中國電力.2006（10）.