關(guān)于輸變電設(shè)施電磁輻射與噪聲控制的分析及減緩措施

(云南電網(wǎng)公司曲靖宣威供電局 云南 宣威 655400)

前言

我們知道，地球本身就是一個(gè)大磁場(chǎng)，其表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射，此外，太陽(yáng)及其它星球也自外層空間源源不斷地產(chǎn)生電磁輻射，但天然產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體影響甚小，人工產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體構(gòu)成的威脅、對(duì)環(huán)境造成的污染與之相比要大得多。生活中能產(chǎn)生電磁環(huán)境的源頭不勝枚舉，如：手機(jī)信號(hào)塔、廣電發(fā)射塔、通信發(fā)射臺(tái)、雷達(dá)站、航空導(dǎo)航站、變電站、高壓電線，還有電腦、手機(jī)、微波爐、電磁灶，甚至我們乘坐的地鐵列車(chē)等都能制造電磁輻射源，電磁輻射在我們的生活中無(wú)處不在。本文將從輸變電設(shè)施電磁輻射的產(chǎn)生、對(duì)人體健康影響程度及輸變電設(shè)施噪聲來(lái)源、控制方法進(jìn)行介紹分析。

一、輸變電設(shè)施所產(chǎn)生的電磁輻射

(一)電磁輻射概念。我國(guó)輸變電設(shè)施工作頻率為50Hz，和廣播電視、通訊和微波的頻率105～109Hz相比，頻率低得多，所以它不容易產(chǎn)生輻射。國(guó)際“電磁兼容”標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，9000Hz以上的頻率才稱(chēng)為“射頻”，也就是說(shuō)9000Hz以下頻率的電源因輻射量太小，可以認(rèn)為它們基本不會(huì)發(fā)射電磁波。輸電設(shè)備工作頻率在50Hz，比9000Hz小180倍，它的輻射功率就更小，對(duì)人身基本不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

對(duì)于10kV及以下輸變電設(shè)施，所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度是十分微小的。對(duì)于110kV以上的輸電線，由于電壓較高，在導(dǎo)線表面會(huì)產(chǎn)生“電暈” 現(xiàn)象，從而會(huì)產(chǎn)生十分微弱的電磁輻射。根據(jù)實(shí)際測(cè)量，即使對(duì)于500kV的高壓輸電線，它的輻射強(qiáng)度其單位面積的輻射功率只相當(dāng)于一般城市家庭中所接收到的無(wú)線電廣播電磁波輻射功率強(qiáng)度的十分之一，當(dāng)然它對(duì)人身也不會(huì)產(chǎn)生任何影響。因此，可以這樣說(shuō)：輸變電設(shè)施所產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體健康造成的影響是微小的。

(二)電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)。對(duì)于110kV及以上輸變電設(shè)施產(chǎn)生的電磁輻射，可遵照《交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》進(jìn)行監(jiān)測(cè)。1.監(jiān)測(cè)參數(shù)：工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度。2.監(jiān)測(cè)儀器：使用專(zhuān)用的探頭或工頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器。3.監(jiān)測(cè)方法：監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在地勢(shì)平坦、遠(yuǎn)離樹(shù)木且沒(méi)有其他電力線路、通信線路及廣播線路的空地上；監(jiān)測(cè)儀器的探頭應(yīng)架設(shè)在地面上方1.5m高度處，也可根據(jù)需要在其他高度監(jiān)測(cè)，并在監(jiān)測(cè)報(bào)告中注明；監(jiān)測(cè)工頻電場(chǎng)時(shí)，監(jiān)測(cè)人員與監(jiān)測(cè)儀器探頭的距離應(yīng)不小于2.5m，監(jiān)測(cè)儀器探頭與固定物體的距離應(yīng)不小于lm；監(jiān)測(cè)工頻磁場(chǎng)時(shí)，監(jiān)測(cè)探頭可以用一個(gè)小的電介質(zhì)手柄支撐，并可由監(jiān)測(cè)人員手持。采用一維探頭監(jiān)測(cè)工頻磁場(chǎng)時(shí)，應(yīng)調(diào)整探頭使其位置在監(jiān)測(cè)最大值的方向。

二、關(guān)于輸變電設(shè)施的噪聲

(一)輸變電設(shè)施噪聲來(lái)源。輸變電項(xiàng)目一般包括變電站和輸電線路，由于變電站設(shè)備噪聲遠(yuǎn)大于輸電線路電暈產(chǎn)生的噪聲，以下對(duì)變電站噪聲進(jìn)行分析評(píng)估：變電站噪聲主要來(lái)自變壓器冷卻風(fēng)扇的空氣動(dòng)力噪聲和變壓器、電抗器鐵芯的電磁噪聲；變壓器冷卻風(fēng)扇的空氣動(dòng)力噪聲和機(jī)械噪聲存在于強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、自然油循環(huán)風(fēng)冷變壓器。空氣動(dòng)力性噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦旋噪聲所組成。旋轉(zhuǎn)噪聲是風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)，周期性打擊空氣，引起空氣的壓力脈動(dòng)。渦旋噪聲是風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，在葉片背面常形成渦流。一般大型變壓器風(fēng)扇側(cè)1米處的最大噪聲聲級(jí)可達(dá)80dB(A)～88dB(A)。

任何變電站都會(huì)存在電磁噪聲的，產(chǎn)生電磁噪聲的原因是鐵芯激磁引起硅鋼片磁致伸縮，并造成振動(dòng)。電磁噪聲還與硅鋼片的放置方式有關(guān)，對(duì)接放置的噪聲大，迭接放置的噪聲較小。電抗器的硅鋼片是對(duì)接的，噪聲較大。電磁噪聲還與變壓器的容量有關(guān)，電磁噪聲水平隨容量增加而增大。德國(guó)、日本進(jìn)口變壓器的噪聲一般要比國(guó)產(chǎn)變壓器低。

(二)降低變電站噪聲的措施。變電站邊界上的噪聲水平要求符合國(guó)家2類(lèi)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)：即晝間不大于60dB、夜間不大于50dB。一般情況下，相隔一定距離后，噪聲可明顯降低，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不良影響，另外，為了減少變電站噪聲，變電站設(shè)計(jì)可采取以下措施：1.增加變壓器風(fēng)扇臺(tái)數(shù)同時(shí)降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或?qū)⒗鋮s風(fēng)扇的進(jìn)出風(fēng)口轉(zhuǎn)向地面，均可達(dá)到降低變壓器冷卻風(fēng)扇的氣動(dòng)噪聲。最好選用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、自然循環(huán)自冷式變壓器，徹底消除變壓器冷卻風(fēng)扇的空氣動(dòng)力噪聲和機(jī)械噪聲；2.在變電站總平面布置時(shí)，不要將變壓器布置在靠近敏感區(qū)一側(cè)，在變壓器與站界圍墻之間盡可能留有足夠的距離；3.設(shè)在城市中心地帶和人口稠密的居民區(qū)的變電站，變壓器應(yīng)使用隔離墻阻擋噪聲。若采用封閉建筑措施可以降低噪聲20dB左右。由于室內(nèi)布置的變壓器運(yùn)行時(shí)需要通風(fēng)降溫，因此必須做好室外進(jìn)出風(fēng)口的消聲措施，防止噪聲外泄。在一些要求特別高的地方，甚至要將設(shè)備間設(shè)置在地下；4.露天變電站在變壓器周?chē)蚩拷舾袇^(qū)的一側(cè)可設(shè)置隔音墻、吸音板等降低噪聲的措施。

(三)噪聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測(cè)方法。1.監(jiān)測(cè)儀器：測(cè)星儀器精度為Z型及2型以上的積分一平均聲級(jí)計(jì)或環(huán)境噪聲白動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，其性能需符合GB 3785和GB/T 17181的規(guī)定。2.測(cè)點(diǎn)選擇：根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象和目的，可選擇以下二種測(cè)點(diǎn)條件(指?jìng)髀暺魉梦恢?進(jìn)行環(huán)境噪聲的測(cè)量:a)一般戶外：距離任何反射物(地面除外)至少3.5 m外測(cè)量，距地面高度1.2 m以上。必要時(shí)可置于高層建筑上，以擴(kuò)大監(jiān)測(cè)受聲范圍。使用監(jiān)測(cè)車(chē)輛測(cè)量，傳聲器應(yīng)固定在車(chē)頂部1.2 m高度處；b)噪聲敏感建筑物戶外：在噪聲敏感建筑物外，距墻壁或窗戶1 m處，距地面高度1.2 m以上；c)噪聲敏感建筑物室內(nèi)：距離墻面和其他反射面至少1m，距窗約1.5 m處，距地面1.2～1.5mm高。3.監(jiān)測(cè)類(lèi)型與方法：根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象和目的，環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)分為聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測(cè)和噪聲敏感建筑物監(jiān)測(cè)兩種類(lèi)型。具體監(jiān)測(cè)方法詳見(jiàn)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096-2008)附錄B和附錄C。

三、結(jié)束語(yǔ)

電磁輻射方面：對(duì)于10kV及以下輸變電設(shè)施，所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度是十分微小的，對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生任何危害；對(duì)于110kV以上的輸電線，在導(dǎo)線表面會(huì)產(chǎn)生“電暈” 現(xiàn)象，從而會(huì)產(chǎn)生十分微弱的電磁輻射，但即使500kV輸變電設(shè)施，產(chǎn)生的電磁輻射也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。

噪聲方面：輸電線路的“電暈”噪聲很微弱，基本不會(huì)對(duì)人們生產(chǎn)、生活產(chǎn)生影響；輸變電項(xiàng)目竣工后根據(jù)實(shí)際測(cè)量變電站邊界上的噪聲水平要求符合國(guó)家2類(lèi)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，一定距離后，可以滿足國(guó)家I類(lèi)聲環(huán)境功能區(qū)(居民住宅、疾療衛(wèi)生、文化教育、科研沒(méi)計(jì)、行政辦公區(qū)域)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。