高压输电线路电磁辐射强度影响因素分析及污染防治措施

赵亚平

中图分类号：TM51 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2016）10-000-01

摘 要 该文综述了不同影响因素对高压输电线路电磁辐射强度的影响，通过介绍不同情况下架空线路产生的电磁辐射对环境的影响研究成果，在此基础上提出了输电线路电磁辐射污染防治措施。

关键词 高压输电线路 电磁辐射 防治措施

随着城市建设和经济不断发展，社会用电量快速增加，电网建设急速发展。高压输电线路作为电网的重要组成部分，由于其运行会产生电磁辐射越来越受到人们的关注。高压输电线路的电磁辐射影响主要包括工频电场强度和工频磁场强度，工频电场、磁场是一种极低频率的电磁场，也是一种准静态场，我国目前所有交流输电线路工作频率均50Hz，表征工频电场、工频磁场的物理量主要有电场强度和磁感应强度。影响输电线路的电磁辐射强度的因素主要包括：电压等级、线路架设方式、导线排列相序、导线对地高度以及敏感目标距线路中心线的距离。

一、电压等级

目前，我国高压输电线路的电压等级主要有500kV、220kV、110kV和66kV 等。研究表明，输电线路的电磁辐射强度与电压等级密切相关，电压等级越高，输电线路下方的电磁辐射影响越大。具体表现为：500kV线路线下电场强度范围为5.0～10.0kV/m，220kV线路线下为2.5～6.0kV/m，110kV线路线下为0.1～1.5 kV/m。这主要是因为工频电磁场是高压输电线路附近产生的感应电场和感应磁场，电压等级越高，通过导线的电流就越大，产生的工频电磁场就越大。

二、线路架设方式及影响

输电线路的架设方式主要有单回水平架设、单回三角架设、同塔双回架设、同塔四回架设。不同的架设方式输电线路产生的电磁辐射影响也不相同。张瑞菊等人对不同电压等级和不同架设方式高压输电线路进行了监测，监测结果表明，工频电场强度和磁感应强度的变化趋势为双回500kV>双回220kV>单回500kV>单回220kV>单回110kV。周扬通过理论计算研究220kV高压线电磁辐射水平，研究结果也表明双回220kV线下工频电场和工频磁场强度均比单回路的影响大。田金虎等人通过建立了超高压输电线路工频电场三维仿真计算模型，研究了超高压输电线路工频电场分布，研究表明单回路架设时，正三角布设时电场强度最大；水平布设时次之，倒三角布设时最小，布置方式为倒三角时导线下方距离地面 1.5m处的最大工频电场强度为3.8959kV/m，比布置方式为正三角、水平布设时降低了25.90%和22.32%。双回路架设中导线架设又可分为同相序架设和逆相序架设。导线相序的不同排列同样对输电线路的电磁辐射有一定影响。

三、架空线路对地高度

输电线路导线对地高度也是影响输电线路电磁辐射强度的一个重要因素。田金虎等通过理论计算分析表明500kV输电线路下方地面附近工频电场强度随着输电线对地高度的增大而降低，输电线对地高度由20m逐渐增大到35m，每增高3m时，线路下方距离地面1.5m处最大工频电场强度依次降低了32.52%、27.89%、24.54%、21.95%和19.84%；当输电线对地高度大于26m 时线路下方距离地面1.5 m处的最大工频电场强度小于评价标准4000V/m，随着输电线高度的增大，地面1.5m处电场强度降低幅度越来越小，逐渐趋于平缓。周扬通过对220kV双回线路的理论计算也得出随着线路对地高度的增加，线路下距地面1.5m处的工频电场呈变小趋势，且当线路对地高度大于一定距离时，线路下地面1. 5 m处的工频电场小于评价标准4 000V /m。

四、距线路中心线的水平距离

由实际工作中相关经验可知，输电线路运行时对线路中心线外不同距离的敏感目标的工频电场和工频磁场各不相同。由此可见，距线路中心线的水平距离对输电线路的电磁辐射强度有一定影响。另外，已有研究通过现场监测和理论计算研究也表明，220kV和500kV输电线路电磁场衰减特性一致，即输电线路的电磁辐射强度最大值一般出现在输电线路边导线下或边导线外5m内，且随着距线路边导线距离的增加而逐渐降低，在边导线外一定距离接近天然本底水平，并逐渐趋于平缓。这主要是因为输电线路的感应电流随距离增加而减小，故输电线路的工频电磁场随着距离增加而降低。

五、电磁辐射防治措施

基于上述研究结果，为进一步减少输电线路对环境的电磁辐射影响，提出以下污染防治措施建议：（1）合理规划地区不同电压等级电网建设，高电压等级线路尽量远离城市建成区，低电压线路路径选择时也应尽量远离居民住宅区；（2）综合考虑线路的架设方式，单回路线路尽量采用水平架设或倒三角架设，双回路线路导线尽量采用逆相序架设；（3）经过居民集中居住区时在符合设计规范的基础上应适当提高导线对地高度以降低电磁辐射强度；（4）对已建输电线路划定防护区，禁止在防护区内建设搭建民房；（5）定期对输电线路进行巡检，发现问题及时解决。

随着电网不断扩大，随之而来的电磁辐射污染也日趋严重。输电线路的电压等级、导线架设方式、导线高度和距线路的水平距离与输电线路的电磁辐射强度密切相关，因此在输电线路设计和建设时要充分考虑这些影响因素，采取必要的措施以降低输电线路电磁辐射污染影响。

参考文献：

[1] 朱林.高压输变电工程的电磁辐射及环境影响评价[J].电力环境保护.2013.16（1）.

[2] 张瑞菊，庄振明，宋永忠.高压输电线路电磁辐射水平调查[J].中国辐射卫生，2015.24（2）.

[3] 田金虎，等.超高压输电线路工频电场数值分析[J].华东电力，2013.41（1）.