高壓輸電線路和變電站的電磁輻射的防護(hù)

國網(wǎng)宜昌供電公司 李文明

0 引言

電力作為工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要能源動力，在我國共農(nóng)業(yè)發(fā)展史上做出了卓越的貢獻(xiàn)。隨著電力規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變電站數(shù)量和輸電線路也不斷增多，隨著西電東送等大型電力項目的開展，高壓輸電線路的分布越來越廣。電力發(fā)展在為國家經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)的同時，高壓線路的高強(qiáng)度電磁輻射也給生活環(huán)境和人體健康帶來了很大的威脅和挑戰(zhàn)。所以，現(xiàn)在進(jìn)行關(guān)于高壓線路和變電站運(yùn)行中電磁輻射防護(hù)的研究具有重大的現(xiàn)實意義。

1 電磁輻射闡述

1.1 電磁輻射的概念

電磁輻射在空間內(nèi)的各個角落進(jìn)行分布，其主要的機(jī)理就是電力能量向空間內(nèi)進(jìn)行發(fā)射的現(xiàn)象，其主要的介質(zhì)形式就是電磁波。所以，在現(xiàn)代工作生活中科學(xué)應(yīng)用電磁波可以便利的滿足人們的生活和工作需要，比如，生活中比較常見的廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等等都是通過電磁波的傳輸來實現(xiàn)的。另外，在工業(yè)生產(chǎn)中還可以充分利用微波進(jìn)行加熱、在醫(yī)療工作中也可以應(yīng)用電磁波來實現(xiàn)對患者病癥的診斷和治療以及可以利用電磁波來實現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)的傳輸?shù)取?/p>

1.2 電磁波輻射對環(huán)境和人體的危害

電磁波固然可以為社會的發(fā)展和人們的生活帶來無限的便利，但是同時其同樣也具有雙面性，電磁波的存在也會造成環(huán)境污染，同時也會影響人體的健康。在世界上電磁波輻射已經(jīng)被列為第四大環(huán)境污染源，其危害程度不亞于大氣污染、水污染等，其成為了巨大的隱形殺手。

電磁輻射對人體健康的主要影響表現(xiàn)在三個方面，也就是其具有強(qiáng)大的熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)以及其強(qiáng)大的累積效應(yīng)。其熱效應(yīng)是指當(dāng)遭受到高強(qiáng)度的電磁波輻射之后人體內(nèi)的水分就會升溫，從而對人體的器官造成一定的破壞，當(dāng)遇到的電磁波輻射劑量較多時就會引起人體出現(xiàn)血壓升高甚至心率不齊的現(xiàn)象，對于一些免疫力系統(tǒng)稍弱的人群就可能造成白細(xì)胞減少等病理變化。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于長時期的處于電磁環(huán)境中，其患有皮膚病、糖尿病、心腦血管病以及癌癥等重病的概率明顯居高。

1.3 高壓輸電線路產(chǎn)生的電磁輻射的特點(diǎn)

電磁波輻射產(chǎn)生的強(qiáng)度與高壓輸電線路的電壓等級、架設(shè)高度以及高壓線之間的距離都有一定的關(guān)系。通常情況下，電壓越高電磁輻射強(qiáng)度越高、架設(shè)高度越高電磁輻射強(qiáng)度越低并且距離越大其電磁波輻射的強(qiáng)度越小。除此之外，高壓輸電線路在一定條件下還會產(chǎn)生電暈的現(xiàn)象，所謂的電暈就是我們通常講的火花?；鸹ǖ漠a(chǎn)生實際上是由于輸電線路表面的電場強(qiáng)度過高而引起的放電現(xiàn)象，這種情況下就容易導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，比如電暈耗損、無線電干擾以及產(chǎn)生過大的噪聲等等。

1.4 變電站產(chǎn)生的電磁輻射的特點(diǎn)

在變電站運(yùn)行中也容易產(chǎn)生大量的電磁輻射，其主要的來源就是主變壓器、隔離開關(guān)、電壓以及電流的互感器以及高壓斷路器等等各類部件在進(jìn)行工作運(yùn)行時其各自發(fā)射出來的電磁波進(jìn)行再次的綜合影響。由于變電站系統(tǒng)中各個電氣設(shè)備之間都是由帶電導(dǎo)線經(jīng)過錯綜復(fù)雜的連接來實現(xiàn)的，所以，電路的情況極其復(fù)雜。在這種復(fù)雜的環(huán)境中每一個導(dǎo)線就是一個復(fù)雜的小型電磁場，從而多個小型電磁場就會在變電站的周圍形成強(qiáng)大的電磁輻射。此外，高壓線路在進(jìn)行輸電運(yùn)行時，電壓不斷升高也會形成一定的電磁輻射。

2 國家規(guī)定的電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)分析

我國在設(shè)計電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)范圍時主要依據(jù)的數(shù)據(jù)就是工頻電場以及工頻感應(yīng)這兩個因素的強(qiáng)度。根據(jù)國家環(huán)?？偩种贫ǖ摹?00kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》（HJ/T24-1998）和衛(wèi)生部門頒布的《作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB16203-1996）來看，人體安全接觸的工頻電場為4000V/m、工頻電場為100μT。

3 我國常見的變電站和高壓輸電線路的電磁輻射強(qiáng)度分析

現(xiàn)在，我國在進(jìn)行高壓輸電等級設(shè)定時，主要規(guī)格為110kV、220kV、330kV和500kV。隨著對電力需求的提高，在將來還會對輸電線路進(jìn)行更高等級的設(shè)計和建設(shè)，預(yù)估能到750KV甚至?xí)_(dá)到1100KV。同樣，所有等級的輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行就需要有相對應(yīng)的變電站，這樣才能形成一套完整的輸電體系。由于現(xiàn)代城市擴(kuò)張速度較快，高壓變電站的建設(shè)難免會出現(xiàn)在人群比較集中的城區(qū)，這樣就很有可能會影響人體健康。所以，一定要提高人們對高壓變電站的認(rèn)知程度，并加強(qiáng)對高壓變電站和輸電線路運(yùn)行過程中產(chǎn)生電磁輻射的研究。根據(jù)多年工作經(jīng)驗的實測以及相關(guān)材料的記載，可以確認(rèn)輸電線路以及變電站不同電壓情況下所對應(yīng)的工頻電廠強(qiáng)度，同時在進(jìn)行工頻電場強(qiáng)度確認(rèn)時還需要考慮感應(yīng)電流的大小，但是由于在變電站以及輸電線路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都相對較小，不足國家標(biāo)準(zhǔn)的百分之一，所以，高壓輸電線路的電磁波輻射不會對人體造成傷害，同樣變電站磁場也相對比較安全。結(jié)合國家電磁波強(qiáng)度安全標(biāo)準(zhǔn)以及實際產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，我們不難看出，工頻電廠強(qiáng)度相對較高的位置主要位于輸電線路下方以及變電站的內(nèi)部，部分區(qū)域已經(jīng)嚴(yán)重超出其安全標(biāo)準(zhǔn)的范圍。在我國境內(nèi)進(jìn)行高壓輸電線路的鋪設(shè)時一般選擇的地點(diǎn)都是人口較少的偏僻地帶，并且在線路高度上也都滿足相應(yīng)的安全要求，當(dāng)在線路下方進(jìn)行作業(yè)或者活動時基本上不會受到電場的影響。影響較大的就是個變電站內(nèi)部的工作人員以及在變電站附近常年居住的人群，所以，要針對這兩類人群進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，采取一定的防護(hù)措施，減少輻射對其造成的傷害。

4 電磁輻射的具體防護(hù)建議

在前面文章中已經(jīng)提到了，電磁輻射之所以會對人體和環(huán)境造成損害以及損害的程度，主要是因為電磁輻射的強(qiáng)度所決定的。所以，在電磁輻射防護(hù)措施的設(shè)計方面就要充分考慮如何降低人體對電磁輻射的吸收數(shù)量，主要做好對電磁輻射的吸收和屏蔽。

（1）首先要在人群較少的偏僻地點(diǎn)進(jìn)行高壓輸電以及變電站的建設(shè)。并且保證能夠輸電線路的架線高度要滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，如果情況特殊或者條件允許的情況下可以適當(dāng)?shù)脑黾蛹茉O(shè)高度。如果變電站的建設(shè)必須選擇人群密集的地區(qū)，一定要設(shè)置戶內(nèi)的變電站，并將變電站中的進(jìn)線和出線電纜都要埋設(shè)于地下。

（2）在進(jìn)行輸電線路架線時要注意架線方式的選取，效果比較明顯的布線方式就是三角形排列方式。對于雙塔樓之間的排列要按照逆序進(jìn)行布置，這樣就可以通過對三項電源的充分利用將各線產(chǎn)生的電磁輻射進(jìn)行一定的抵消，從而降低輻射的能量。在變電站內(nèi)部也要盡可能采用三項設(shè)備，這樣可以有效降低變電站內(nèi)部的輻射總量。

（3）要將輸電線路之間的電場可以進(jìn)行相互疊加的原理，在高壓輸電線下方通過架設(shè)低壓輸電線的方式來實現(xiàn)電磁波輻射的屏蔽，從而降低場強(qiáng)。

（4）變電站建設(shè)完成之后，要在變電站四周建立鋼筋混凝土圍墻，也可以在圍墻上加裝鋼絲網(wǎng)，這樣可以實現(xiàn)對電場輻射的有效屏蔽。另外，還可以在圍墻周圍設(shè)置隔離帶，主要是種植大量的綠植便可。同樣，如果現(xiàn)場實際條件允許也可以在高壓輸電線路下方建立綠植隔離帶。

（5）在進(jìn)行高壓輸電線路架設(shè)以及變電站建設(shè)過程中可以通過架設(shè)屏蔽線以及利用相應(yīng)的元器件來實現(xiàn)對輻射的有效屏蔽。

（6）要定期對輸電線路和變電站進(jìn)行維護(hù)與檢修，經(jīng)常監(jiān)測其周圍的電磁輻射強(qiáng)度。在確保設(shè)備與線路正常運(yùn)行的情況下，減少放電、電暈等現(xiàn)象的發(fā)生。

（7）對于長期受到電磁輻射的人員，要多吃富含維生素B、蛋白質(zhì)等膳食纖維的食物來調(diào)節(jié)人體對電磁場的紊亂狀態(tài)，必要的時候可穿防輻射服裝。

5 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)電磁場輻射強(qiáng)度超過一定范圍時就會對環(huán)境和人體造成很嚴(yán)重的傷害，所以，一定要注意高壓輸電線路以及變電站內(nèi)部產(chǎn)生的電磁輻射的強(qiáng)度，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施來實現(xiàn)對電磁輻射的有效屏蔽和吸收，從而減少電磁輻射對環(huán)境以及人體的損害。