高压电输变电电磁辐射的危害与防治措施

1、高压电输变电电磁辐射的危害与防治措施 【摘要】：随着高科技的发展，高强度的电磁辐射尤其是高压电输变电电磁 辐射引起了人们的高度重视。文章介绍了高压电输变电电磁辐射的原理及特性， 阐述了高压电输变电电磁辐射三方面的危害，并在此基础上，提出了高压电输变 线路电磁辐射防治的几点措施。 【关键词】：电磁辐射；危害；防治措施 一、高压电输变电电磁辐射的原理及特性 （一）电磁辐射环境的原理 在电磁波向外传播过程中，会有部分能量输送出去，这种现象称为电磁能的 辐射。电磁波不易被人感觉，但当电磁辐射的能量达到一定程度时，会对生产和 生活环境、人体健康产生直接或潜在的危害。因此，联合国已将电磁辐射列为环 境污染

2、物之一。在某种情况下，辐射会造成人体健康不同程度的损害，会造成不 必要的能量损耗导致对其它系统干扰。 电磁辐射环境分为两种类型:一是指在较大区域范围内电磁场的背景值是各 种设备和各种传播途径电磁辐射环境本底；另一类型是指在某一电磁辐射设备或 设施的局部范围内，造成较强的电磁辐射。高压交流输送电时,在输送电能的导 线周围广大空间产生电场。工程上常用电场强度的垂直分量表征空间某点的工频 电场。输电线下的电场除与导线对地高度有关外,还与导线的排列方式有关。如 500kV输电线路,按水平、正三角和倒三角排列时,在导线对地面高度相同条件下, 线下离地面 1m 高处横向截面内的场强以导线倒三角排列为最小,

3、正三角排列次 之,水平排列最大。交流输电线路运行时,导体中流动的负荷电流在周围广大空间 产生工频磁场。工程上工频磁场常用磁感应强度的垂直分量和水平分量来表征。 （二）电磁辐射的三种特性 高压电输变电电磁辐射效应主要通过电场、磁场和电晕三种形式发生的，其 各自的特征如下： 磁场特性 磁场强度的大小与电流大小有关，与电压无关；50 Hz或60 Hz的磁场能很 容易穿透大多数物体(建筑物或人)，且不受这些物体的干扰。从理论上讲，由于 三相变流输电线中各相电流的有效值相等，相位互差120,所以在距输电线较远外 产生的磁场相互抵消，近似为零。所以我们平时一般重点研究电场。 电场特性 载流输电线在周围空间

4、产生电场，有如下特性:电场强度与输电线相对于大 地的电压成正比；场中的导电物体(建筑物、树林等)会使电场严重畸变，从而产 生一定的屏蔽；三相交流输电线排列方式不同，电场强度不同(导线水平排列， 场强影响范围最大；正三角排列次之;倒三角排列时最小)。提高输电线架设高度、 可减少地面强度。 电晕特性 当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时，就产生电晕放电。这时，导线 表面的电场强度一般达到30 kV/m以上，只有高压输电线路导线表面才有如此巨 大的电场强度，因此，电晕放电多发生在高压输电线路上。电晕放电首先受线路 自身状况的影响。电压越高，电晕放电就越强；导线直径越大，电晕放电就越弱； 导线表面光

5、洁度越高，放电也就越弱。其次，电晕放电还与环境因素有关，空气 污染越严重，电晕放电就越强:相对空气湿度越大，风速越大，电晕放电就越强。 在降雨、降雪时，电晕放电加剧。在环境空气质量较差的天气条件恶劣时，电晕 放电总是比较强烈。 二、高压电输变电电磁辐射的危害 （一） 电磁辐射对人体健康的危害 电磁辐射对人体的健康有一定的影响，如记忆力衰退、失眠、多梦、脱发、 头昏等症状。多种频率电磁波特别是高频波和较强的电磁场作用人体的直接后果 是在不知不觉中导致人的精力和体力减退，容易产生白内障、白血病、脑肿瘤， 心血管疾病、大脑机能障碍以及妇女流产和不孕等，甚至导致人类免疫机能的低 下，从而引起癌症等病变

6、。权医学研究结果表明，高压输电线的电磁场对人体组 织将产生影响。据原联邦德国医学杂志报道，住在高压输电线附近的居民受到强 电磁场的长时间作用，血液和神经系统发生变形，对其它生物的机能也有所影响。 原苏联 Korobkova夫人曾向 CIGRE 提交了报告，介绍原苏联对在 400500kV 级变电所内工作的 45 个工作人员进行健康诊断的情况。在平均电场强度为 7.810kV/m 直接感应电流为120A 的环境中的工作人员，有 26 人患有神经 衰弱、中枢神经机能故障等疾病；有 12 人患有心血管系统失调等疾病；14 人 心电图异常；41 人诉说有头痛、疲劳、失眠、消化系统失调等病症。 （二）高

7、压输电线的电磁场对通讯线路产生干扰 电磁辐射对电子设备的干扰大量的研究表明，电磁辐射会造成广播与电视不 能收听、收看；自动控制信号失误；电子仪器仪表失灵；飞机指示信号失误或空 中指挥信号受到干扰；干扰医院的医疗器械或病人的心脏起搏器等，从而带来大 量的经济损失。另外，电磁辐射对诸如武器弹药、燃油等易燃、易爆物质产生潜 在的威胁。如高频辐射能够使导弹制导系统失灵；电爆管的效应提前或滞后等严 重事件，危及人身安全与财产安全。国际无线电咨询委员会报告指出：距离 300kW 发射机 300m，金属导线如相互接触可引起易燃物起火、爆炸；明线电 话线完全不能使用。 （三）高压线路电晕可听噪声 通常情况下，

8、架空电力线路和变电站无线电噪声的产生有三类根源分别是： 在导线及其金属表面处空气中的电晕放电；绝缘子承受高电位梯度区域中放电并 产生火花；连接松动或接触不良产生的间隙火花放电。当运行电压在100kv以上 （通常导线表面电位梯度12kv/cm）时，第一种根源占据主导地位，成为不可消 除的，属线路固有的特性。其中在500kv以上电压等级常出现。 三、输电线路电磁辐射防治措施 综合上面高压电输变电电磁辐射的原理及特性和高压电输变电电磁辐射的 危害可以从四个方面来采取防治措施：加强对电磁辐射环境管理；对人体健康危 害的的减缓措施；对通讯线路干扰的消除措施；对电晕放电引起的干扰消除措施。 （一）加强对电

9、磁辐射环境管理 我国的电磁辐射环境管理起步较晚。但从 1988 年以来，先后已发布了电 磁辐射防护规定（GB8702-88）、环境电磁波卫生标准（GB9175-88）等 25 项 中华人民共和国国家标准，发布了辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价 方法与标准（HJ/T10.3-96）等 3 项中华人民共和国环境保护行业标准，发布了 微波辐射生活区安全限值（GJB475-88）等 2 项中华人民共和国国家军用 标准。现在国家在以出台的电力建设规范、规程中就明确制定了相关的标准，如 城市电力规划规范的规定：“规划新建的66kv（千伏）及以上高压架空电力 线路不应穿越城市中心地区或重要风景旅游区；

10、不应在城市中心地区、高层建筑 群区、市区主干道、繁华街道等处建设。” 架空线穿越居民区或跨越房屋时必须 有：导线对地面最小距离7.0m（110kv）/7.5m（220kv）、导线与建筑物之间最小 垂直距离5.0m（110kv）/6.0（220kv）以及边导线与建筑物之间最小距离（水平） 4.0m（110kv）/5.0（220kv）的限制。500kv 线路禁止穿越居民区或跨越房屋， 其边导线垂直投影下两侧 5 米范围内房屋必须拆迁。若在建设中无法避开居民 区，可以考虑铺设地下电缆，或则把杆塔设计高度至少达到国家标准。根据这个 标准，在线路投入运行后应对线路一定范围内的无线电接受装置进行测试，保证

11、 当该线路发生单相接地故障后，对通信线路电磁危险影响小于国家标准，若超标 应对通信线路采取防护措施。 （二）对人体健康危害的的减缓措施 避免电磁辐射对人体的影响，线路尽可能远离或避开居民区、环境敏感区。 在线路设计中严格按规程执行，适当选用塔型、塔高，以尽量减少路径走廊宽度 及降低线路走廊下的电磁场强度。提高导线对地的高度，双回路导线逆相布置， 高低压导线分层架设等措施，会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员 采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施，以减少电磁辐射对人体的影响。 （三）对通讯线路干扰的消除措施 对通讯线路的影响有静电感应和电磁应两方面。输电线路正常运行时，在邻 近的与其平行的通讯线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比，还与通讯 线路与输电线路的距离及相互位置有关。当通讯线上的感应电压超过弱电设备绝 缘的击穿电压时，就可能损害设备和人身安全。 为了避免通讯，信号线遭受电 磁危险及干扰影响，一般采取:将有影响的通讯、信号线或输电线改为电缆;输电 线进行良好的换位;装设放电管、屏蔽线或中和变压器。 （四）对电晕放电引起的干扰消除措施 电压越高，电晕放电就越强；导线直径越大，电晕放电就越弱；导线表面光 洁度越高，放电也就越弱。输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起