输变电工程电磁辐射的危害及防治措施

郭祖美

摘要：随着我国城市化进程的飞速发展,采用高强度的电磁辐射特别是高压变压器电磁辐射已经引起了人们的高度重视。本文论述了高压输变电工程电磁辐射的产生机制，电磁辐射污染及其危害,说明了高压输变电工程电磁辐射环境保护标准和管理,并通过实例分析了当前高压输变电工程电磁辐射的现状和影响,提出预防和控制的电磁辐射的相关建议和对策，本文的研究对于电磁辐射的危害及防治具有一定的理论意义和现实意义。

关键词：输变电电磁辐射环境保护

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)06(c)-0073-02

1 高压输变电工程电磁辐射

高压输变电工程电磁辐射主要包括高压变电产生的电磁辐射和高压架空送电线路所产生的电磁辐射这两大部分。我们可以根据麦克斯韦电磁场理论得知,改变周围的电场会产生相应的磁场变化,周围磁场的变化也能引起电场的变化,电场和磁场是互相依赖和相互转化的,正是由于这种相互转化的关系才在空间形成相应的电磁波,进而进行传输。

我们可以根据波长的电磁辐射,频率分为几个不同的谱段,从而形成电磁频谱。电磁辐射具有“波粒二象性”是指电磁辐射不仅具有波的性状波还具有粒子的特性。1905年,爱因斯坦提出光电效应的光量子解释,人们才开始意识到光波在同一时间传输中具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”的假说,他认为光和所有物质都具有波粒二象性。根据这一假说,我们可以得知,电子也会有干涉和衍射波现象,后来被电子衍射实验所证实。

2 高压输变电工程电磁辐射污染影响

国标建设的输变电设施所产生的工频电、磁场虽然不会产生相应的危害,但是我们为了消除社会公众的疑虑,供电部门铺设线路应该尽可能沿河边,沿道路改造下岗走廊,尽可能避免在人口稠密地区的输电线路铺设。

电磁辐射的危害主要表现在以下两个方面:(1)严重的电磁干扰,摧毁相应的建筑物和电气设备。工频磁场的计算机显示器偏转系统可能会导致严重的干扰现象出现,主要表现在以下几个方面:让计算机显示器屏幕上产生相应的抖动,可能会出现边缘发展。高强度的工作频率的电磁辐射会导致电脑系统发生崩溃。(2)电磁辐射可以显示您的计算机上的机密信息,导致信息的泄露。电磁波通道主要通过电脑本身、电源线连接到计算机电缆(包括网络电缆)和计算机外围设备等,其中,电源线是一个非常重要的信号泄漏路径,它通过与公共电网进行相连来实现计算机与有线电视具有同步的信号发射。

3 高压输变电工程电磁辐射的环境污染影响评价和对环境管理提出的要求

高电压交流电源变压器的电磁辐射相应的环境影响评估工程对环境得到有效保护,以保障公众健康,并且来实现电网的可持续发展。国家环保总局公布的“电磁辐射环境保护管理办法”第2条中明确指出,高压力和相应的电磁辐射转换到保护环境相关的管理措施。我国高压电力变压器工程环境评价标准的影响主要有以下几个,下面进行简要的介绍:

(1)《电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-1996);

(2)《电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2-1996);

(3)《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规程》(HJ/T24-1998)。

(4)《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-1995)。

频率为0.5MHz无线电的干扰限值(距离边相导线投影20m处)具体如表1所示。我们由表1可知,当频率值为1MHz时,高压交流架空送电线相应无线电干扰限值是表1中的数值各自减去5dB(uV/m)来得到相应的数值。

4 高压输变电工程的电磁辐射测量实例

根据测量条件我们选择了220kV某变电所作为测量对象,各变电所都在变电所高压构架的处围墙外垂直方向,相应的测点间距为5m。

4.1 电磁场强度测量

220kV某变电所电磁场强度的测量结果如表2所示。

我们由表2的测量结果可知,220kV变电所电场强度的最大值为199V/m,远远小于准则中所推荐的对居民区评价标准(4kV/m);最大磁场强度的最大值为0.28uT,远远小于准则中推荐的评价标准(0.1mT),这些测量结果都符合相应的要求。

由于220kV输电线的电压等级、容量、导线类型与某市同塔双回曙泽4331线、海曙2349线相似,具有很好的可比性,监测对象选择该同塔双回220kV输电线012号塔附近的一段线路,天气情况:晴;环境温度为:14～23.6℃;相对湿度为:50%～71%,220kV电线路工频电场强度磁感应强度类比监测结果如表3所示。

我们由表3可知,同塔双回曙泽4331线、海曙2349线在测量范围内的工频电场强度测量值最大为2372V/m,磁感应强度测量值最大为2.328uT,均符合国家法规所规定的数值范围。

4.2 无线电干扰测值

我们对220kV变电所无线干扰情况进行了测试,其结果见表4。

我们由表4可知,频率为0.5MHz时测值最大值为44.3dB(u/m),小于评价标准(53dB(u/m)),符合相关的法规要求。

5 高压输变电工程电磁辐射的防治对策

下面针对高压输电线路电磁辐射的防治措施和变电所的电磁辐射防治措施来进行简要的介绍。

5.1 高压输电线路电磁辐射的防治措施

(1)增加导线地面高度到10～15m;(2)减少相与相之间的距离;(3)双塔楼之间逆序列布置,我们要充分利用三相电源的相应特征,它的每相产生的电磁场会相互进行抵消,进而减少了总体的辐射水平;(4)导线架线方式由水平排列改为三角形排列。

5.2 变电所的电磁辐射防治措施

大型室内的变电站设计必须考虑对于周围环境的电磁污染,尽可能地减少高压设备产生强烈的磁场带来的严重干扰。

(1)在变电站的设计要布局合理,设备的使用越少产生的电磁辐射越少。我们希望尽可能多的使用三相设备,从而减少分相设备的使用,如果在设备中使用的点,所以应该尽可能压缩距离。

(2)使用合理的防护设施,防止电磁辐射。主动和被动屏幕屏蔽的两个最常用的方法。被动屏蔽主要是使金属屏幕形式变电站建设设施网络,充分利用。如:通过增加室内变电站接地网接地钢节和接地极数量,从而来减少周围的电磁场强度变电站。通过被动屏蔽和变电站主动屏蔽相结合的有效利用,并在一个合理的水平,以获得更好的画面效果,使感应电磁辐射,有效地保护环境和公众健康。

6 结语

本文针对高压输变电工程存在电磁辐射存在的问题提出相应有效的控制措施,进而来降低辐射污染、从而使高压输变电工程做的很好,创造一个好的工作环境,本文的研究对于电磁辐射的危害及防治具有一定的理论意义。

参考文献

[1] 国家环保总局第18号令.电磁辐射环境保护管理办法

[2] 赵玉峰．环境电磁工程学[M].北京:化学工业出版社,2008．

[3] 高攸纲．谈电磁环境对生态的危害影响[M]．邮电设计技术,2006．

[4] 高压交流架空送电线无线电干扰限值(GB15707-1995).