中国辐射卫生  2015, Vol. 24 Issue (2): 170-171, 175  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2015.02.028

引用本文 

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): 170-171, 175. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2015.02.028.

文章历史

收稿日期:2014-08-15
修回日期:2014-11-28
高压输电线路电磁辐射水平调查
张瑞菊 , 庄振明 , 宋永忠     
南京市环境监测中心站, 江苏 南京 210013
摘要目的 了解高压输电线路周围环境的电磁辐射水平, 为解决纠纷投诉提供依据。方法 采用电磁辐射分析仪PMM8053B, 按照工频电磁场有关监测和评价方法, 对10 kV以上的输变电线路周围环境的工频电磁场进行测量, 研究其分布规律。结果 各测点的工频电场强度在(0.02~6472)V/m之间, 工频磁感应强度在(0.012~4.152)μT之间, 其中同塔双回500 kV汉桥线边导线下方的工频电磁场强度最高, 电场强度高达6472 V/m, 磁场强度为4.152 μT。结论 高压输电线路产生的电磁场水平随着高压输电线路电压的下降和与边导线距离的增大而减小, 电场强度的变化更为明显。
关键词高压输电线    电磁辐射    调查    

工频电磁场(EMF)是由各种电压等级的输电线及各种用电器所产生的一种极低频电磁场。中国和欧洲一些国家使用50 Hz为工作频率,而西方一些国家(如美国、加拿大)采用60Hz。在电力或动力领域中,通常将50或60 Hz频率称之为“工业频率”(简称“工频”)。在临近输电线路或电力设施的周围环境中产生工频电场与工频磁场,它们属于低频感应场。

科学界对工频电磁场对人体健康的影响还没有给出直接的结论。国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的《限制时变电场、磁场和电磁场暴露(300 GHz以下)导则》[1]中规定了公众居住环境的允许暴露限制和受控环境的暴露限制。目前世界主要发达国家和欧洲国家也已经制定了工频电磁场限值,曝露限值绝大部分采用了ICNIRP导则。借鉴ICNIRP导则,我国制定出了评价电力设施电磁环境的标准: 《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T 24-1998) 》[2],它也是国家环境保护评价的技术依据。

近年来,随着现代科技的高速发展,广播电视、移动通信系统、输变电系统以及微波加热系统等被越来越广泛地使用,这些设施(设备)的使用一方面提高和改善着人类的生活,但同时在其使用过程中产生的看不见、摸不着的电磁波正在成为影响环境和困扰人们生活的一项重要因素,电磁辐射方面的投诉日趋上升。本次调查的目的就是要摸清10 kV以上高压输变电线周围环境的电磁辐射水平以及分布规律,为解决日常的纠纷投诉提供依据。

1 材料与方法 1.1 测量仪器

主机选用意大利生产的PMM8053B型电磁辐射分析仪,配置EHP-50C型工频探头。频率范围5 Hz ~ 100 kHz,工频电场量程0.001 V/m ~ 100 kV/m,工频磁场量程1 nT ~ 10 mT,仪器经江苏省计量科学研究院检定合格。

1.2 监测方法和条件 1.2.1 监测方法

选择输电线路档距中央导线驰垂最大处线路中心的地面投影点为测试原点,沿垂直于线路方向进行,选择合适的测点距离,顺序测至距边相导线地面投影点50 m(或30 m)处止,分别测量离地1.5 m处的工频电场强度、磁感应强度。

1.2.2 监测条件

监测选择在晴天进行,相对湿度不超过80%,以避免高湿度情况下,形成凝结层,使监测探头两极产生泄漏或短路,影响监测结果甚至损坏仪器。在测量过程中,操作人员距离测量探头2 m以上,并防止无关人员靠近测量探头。

1.3 参考评估标准

根据国家环保总局颁布的《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T 24-1998) 》,500 kV及以下的变电站及输电线,居民区工频电场限值为4 kV/m,磁感应强度为100 μT。

国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)发布的《限制时变电场、磁场和电磁场暴露(300 GHz以下)导则推荐的公众居住环境允许曝露限值为:电场强度5kV/m、磁感应强度100 μT; 受控环境中的曝露限值为:电场强度10 kV/m、磁感应强度500 μT。

2 结果与分析 2.1 工频电磁场监测结果

高压输电线路距离边导线不同距离的工频电场强度和磁感应强度监测结果见表 1表 2

表 1 高压输电线路工频电场监测结果

表 2 高压输电线路工频磁场监测结果

表 1可见,同塔双回500 kV汊桥线边导线正下方的工频电场强度最高,为6472 V/m,其余测点的工频电场强度在(0.02 ~ 2518) V/m之间,符合《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T 24-1998) 》中,500 kV及以下的变电站及输电线,居民区工频电场为4 kV/m的限值规定。

表 2可见,各测点的工频磁感应强度在(0.012 ~ 4.152) μT之间,其中同塔双回500 kV汉桥线边导线正下方的工频磁感应强度最高,为4.152 μT,均符合《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T 24-1998) 》中,500 kV及以下的变电站及输电线,居民区工频磁感应强度为100 μT的限值规定。

2.2 工频电磁场变化趋势

高压输电线路距离边导线不同距离的工频电场强度和磁感应强度的变化趋势见图 1图 2

图 1 各型输电线路距离边导线不同距离的电场强度变化趋势

图 2 各型输电线路距离边导线不同距离的磁场强度变化趋势

图 1图 2可见,电场强度和磁感应强度随电压的总变化趋势为:双回500 kV>双回220 kV>单回500 kV>单回220 kV>单回110 kV; 电场强度和磁感应强度随距离的总变化趋势为:电场强度和磁感应强度均随着距离的增大而减小。其中,对于双回500 kV输电线路其电场强度随着距离的增大而快速下降,而其磁感应强度呈现缓慢地减少; 对于双回220 kV输电线路,在15 m以内,电场强度和磁感应强度都不发生明显改变,超过15 m时,两者开始缓慢减小。

3 结论

本次调查所选择的输变电线路周边各测点的工频电场强度在(0.02 ~ 6472) V/m之间,工频磁感应强度在(0.012 ~ 4.152) μT之间,除同塔双回500 kV汉桥线边导线正下方的工频电场强度最高,为6472 V/m外,其余测点工频电场强度和磁感应强度均不超过《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范(HJ/T 24-1998) 》中,500 kV及以下的变电站及输电线,居民区工频电场为4 kV/m、工频磁感应强度为100 μT的限值规定。另外,电场强度和磁感应强度不仅受高压输电线路电压和与边导线距离距离的影响,还与导线的排列方式有关。

4 对策与建议

为了有效地降低和控制高压输电线路对周边环境所造成的电磁辐射污染,提出以下几点防护措施:①线路的选址应尽量远离居民区。②建立输电线路保护区,在一些特殊地段,严禁无关人员靠近高压线。③尽量采用三角形或者倒三角形架线方式进行布局,利用三相电各自产生的电磁场相互抵消原理从而减低总的电磁场。④严格控制高压输电线路周围建筑物楼层的高度,增加居民和高压线的距离。总之,通过合理的设计,严格按照国家的规定进行施工,选择合适的塔形和塔高,尽可能地增加高压线与地面的距离,使得高压线产生的电磁辐射处于合理的控制范围,保护环境和公众的身体健康。

参考文献
[1]
王洪博, 齐殿元.国际非电离防护委员会(ICNIRP)导则.限制时变电场、磁场和电磁场暴露导则(300 GHz以下)[J].健康物理, 2010, 99(6): 818-836.
[2]
国家环保总局. HJ/T 24-1998 500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范[S].北京: 中国环境出版社, 1998.