输变电工程的电磁环境影响分析

曹建军

（深圳新能电力开发设计院有限公司，广东 深圳518031）

0 引言

近几年，随着我国经济和社会的飞速发展，我国电力工业也得到了快速发展，输变电工程的规模在不断扩大。我国是人口大国，城市电力负荷使用过于集中，因此在城市人口比较密集的地区引入高压难以避免。输变电工程对环境带来的诸多影响已经引起了人们的高度重视，特别是对电磁环境的影响是否会给人们的日常生活、健康带来影响，成为人们关注的焦点。在工程设计、施工、运行中经常会遇到附近居民的质疑、阻挠和投诉，甚至相关政府工作人员也表示疑问，对此本文试图做一些阐释。

1 预期的诸多环境影响

1．1 噪声

输变电工程的噪声主要来源于施工、运输和电晕放电。在输变电工程施工过程中，施工噪声与运输噪声难以避免，尽管这种影响是短暂的，但却不能忽视。在施工过程中，施工单位应严格按照环境影响评估报告的要求，合理安排施工时间，严格执行GB12523—2011《建筑施工场界环境噪声排放标准》的规定，在中午和夜间禁止噪声大的施工作业。采取这些措施后施工噪声对周围环境影响变小。另外，在输电线路表面，会因周围空气电离的影响而出现电晕的现象，这对于110 k V及以上的输电线路来说，由于电压很高，其导线表面会有“电晕”放电现象，并伴有“呲呲”的噪声，特别是在环境过于恶劣的情况下，噪声会更加明显。尽管这不会对人体健康造成直接影响，但由于过去认知的局限性，尤其是一些影视作品中某些夸张的画面，会导致人们普遍对电存在恐惧心理，对此，有必要进行一些科普宣传，去伪存真，形成正面的舆论，减轻人们的心理压力。

1．2 输变电工程的电磁污染及其对环境的影响

1．2．1 输变电工程的电磁污染

对于110 k V及以上的输变电工程来说，其最主要特点就是电压高而频率低。我国电力系统采用的工作频率为50 Hz。其中，在电磁频谱中，50 Hz属于低频，和电视广播相比，要小6～10个数量级。从原理上来讲，工频50 Hz的频率太低，波长为6 000 k m，如果把电力线路看成一根“发射天线”，其“发射”能力几乎为0，实际上形不成向外“辐射”。输电线路电磁场的等效平面波功率密度小于0．000 1μW／c m2，比晴朗的夜晚由满月送到地球表面的辐射能量（0．2μW／c m2）还小2 000倍。

对于输电线路和变电站的电磁效应来说，是通过3种形式发挥作用的，即电场、磁场和电晕。一方面，在输电线路正常运行过程中，输电导线周围会产生电场。尽管交流输电线路所产生的电场是交变电场，但是由于其频率非常低，因此可以认为是静电场，具有静电场所具有的普遍特性，即导线电压和电场强度成正比。另一方面，输电线路的磁场强度和电流大小是有关联的，但是和电压没有任何关系。通常情况下，50 Hz磁场极易穿透各种物体，如人与建筑物，不会因物体的存在而干扰磁场强度。目前，我国在工频领域（频率为50～60 Hz）所执行的电磁环境公众曝露控制国家标准，见于原国家环保总局发布的环保行业标准《500 k V超高压送变电工程电磁“辐射”环境影响评价技术规范》，具体限值为：在交流输变电设施周围环境工频电场强度≤4 k V／m；交流输变电设施周围环境工频磁场强度≤100μT。经过实测，110 k V架空线路监测断面上工频电场强度水平分量在3．03～7．32 V／m之间，垂直分量在3．77～14．0 V／m之间，综合值在4．84～15．8 V／m之间；工频磁感应强度水平分量在0．055～0．248μT之间，垂直分量在0．035～0．125μT之间，综合值在0．065～0．278μT之间，均满足且远低于4 k V／m、0．1 mT的推荐限值要求。

除此之外，线路电晕放电受线路自身特性的约束，电压越高，电晕放电会越明显。电晕放电也会受环境的影响，周围生态环境污染越厉害，电晕放电就越明显；空气密度越小，电晕放电就越弱。由此得出，在大气质量与气候较恶劣的地区，其输电线路电晕现象较为明显。这的确是一种高频放电，但频率也仅在0．15～30 MHz之间，其唯一效应是会对无线电中波产生干扰，但其强度却在无线电中波的千万分之一之下。

1．2．2 电磁污染给环境带来的诸多影响

（1）对通信线路的影响。受静电耦合作用的影响，输电线路所产生的电场会在周围通信线路上产生静电感应。如果通信线路和输电线路之间的距离非常近，当三相导线换位不对称时，会因静电容量分配不均衡在通信线路上产生感应电压。一旦杂音非常大且超过最大限度时，就会影响正常通信。大量实践证明，如果输电线路在50 m范围内，其受电场的影响会很大，同时这也是影响正常通信的重要因素之一，相应的电磁影响会较少，因此可以直接忽略。距离越远，受电场的影响就越小。若超出100 m范围，那么就主要受磁场的影响，这时可以直接忽略静电场。

（2）对无线电视的干扰。输电线路工频交变磁场随距离的变化而变化，但是该波长要比电视等的波长大很多。交流输电线路的性能非常差，50 Hz的低频功率都难以发射出去，而电晕放电产生的无线电杂音的频率却相对较高，并且能够传播较远的距离。大量数据表明，输电线路在200 m范围内，其干扰场强可以直接忽略。无线电杂音强度受气候的影响比较明显，越恶劣的天气产生的电杂音就会越大。所以，也只有在天气非常恶劣的情况下，无线电杂音才会对距离输电线路较近的用户带来一定的影响。笔者对深圳某110 k V架空＋电缆混合输电线路进行实测，架空线路监测断面20 m处全频监测时，无线电干扰值在35．2～45．9 d B（μV／m）之间；架空线监测断面上频率为0．5 MHz时，无线电干扰值在38．7～40．3 d B（μV／m）之间；电缆监测断面20 m处全频监测时，无线电干扰值在30．0～40．2 d B（μV／m）之间；电缆线监测断面上频率为0．5 MHz时，无线电干扰值在34．0～35．8 d B（μV／m）之间，各监测断面20 m处及监测点位无线电干扰值均低于46 d B（μV／m）的标准限值。

2 消除不利因素的对策

2．1 项目建设所采用的方法

充分利用本地区的劳动力资源，减少外来务工人员的进入。特别是在平坦的地面上，必须先将污水进行沉淀后再向外排放，沉淀物可以作为其他地方的填充物。

2．2 预防电磁、感应干扰的有效对策

电磁干扰线路走向要进行合理的选择，应在屏蔽效果良好的地方安装屏蔽设施，这样可以大大避免电磁干扰的影响，实现正常通信。

2．3 职业安全和公共卫生

建立专门的安全卫生监督机构，同时还要进行环境监测与安全检查，事先和本地区的管理部门进行沟通，进一步提高生产过程中安全管理的质量。

3 结语

总之，对输变电工程来说，在建设时应该充分考虑其对环境所带来的各种影响，并及时采取有效的解决措施，严格执行相关的标准、规范，将影响降到最低。

［1］杨剑，朱景林．220 k V大跨越输电线路的电磁环境研究［J］．电工技术，2007（6）

［2］刘东．浅析220 k V输电工程之电磁环境影响［J］．广东科技，2008（4）

［3］朱艳秋，宋晓东，赵志勇．220 k V高压输电线路工频电磁场影响因素研究［J］．电力科技与环保，2011（1）

［4］黄茜．220 k V高压输电线路工频电磁场影响因素研究［J］．科学与财富，2011（12）