(国网江苏省电力公司检修分公司 江苏南京 211102)
摘要：根据高压变电站的监测、调查与分析，依据国家关于电磁辐射环境评价要求，对南京某变电站在运行期间引起的电磁辐射水平进行评价，得出结论500kV变电站对环境有一定的影响，并提出环境保护污染防治措施与建议，以达到防止电磁辐射污染、保护环境和保护从业人员及公众健康。随着我国电力工业的发展，500kV变电站(所)建设规模不断扩大，近年来许多城市进行供电电力网的改建扩建，由高压输电线路产生的电磁辐射必然对环境造成污染。因此，电磁辐射对环境影响的研究具有非常重要的工程应用价值和学术意义。
关键词：电气设备；电磁辐射；环境影响
1 变电站的电磁污染
现代电力网的电磁效应主要通过电场、磁场和电晕三种形式发生的。
1.1 电场特性
载流输电线在周围空间产生电场，有如下特性：①场强度与输电线相对于大地的电压成正比；②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；③三相交流输电排列方式不同，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。
1.2 磁场特性
磁场强度的大小与电流大小有关，与电压无关；50Hz或60Hz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。一般重点研究电场。
1.3 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30kV/cm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，例如，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。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。
2 变电站电磁辐射对环境影响的研究
2.1 测量方式
监测标准按《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》（H3lT10.2-1996）执行。在送变电设施正常工作时间内进行测量，每测点连续测5次，每次测量时间大于15s，读取稳定状态的最大值。若指针摆动较大，适当延长测量时间。
2.2 测量布点
站内布点在主控室操作人员的工作位置，测量部位距地面1.5m。站外布点在围墙四周0、10m、20m、30m、40m、50m。测量每个距地面1.5m处测点电场强度的垂直分量和磁场强度的垂直分量和水平分量。对评价范围内的环境电磁辐射水平进行定量分析评价，以及电磁辐射防护措施进行论证。对变电站及线路周围的居民区、学校、机关、重要建筑物等环境敏感点，以及变电站内的工作人员进行调查。本次研究监测了深圳南京某500kV变电站。
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2.3 检测结果分析
通过对南京某500kV变电站环境电磁辐射测量，根据测试结果可以看出，所有测点的磁场强度均能满足标准要求。
2.4 变电站电磁辐射影响评价
测量结果反映了被测变电站及线路的电磁辐射现状，包括工程电磁辐射的影响，也包括其他辐射及自然本地的影响。南京某500kV变电站，该变电站周围的地形相对较为平坦，排除输电线下方的测量值，墙外10m处测得得最大电场强度为3.91kV/m。50m范围内均小于4kV/m，磁场强度最大值为0.0013mT；电磁场随距离呈下降趋势。变电站的电场强度基本随距离的增加而下降，磁场强度的环境影响甚微。
3 变电站电磁辐射的防护措施
当今，电力网电压等级不断提高，电磁污染潜在危害亦越来越受到重视。高压和超高压电力网的电磁污染防护措施主要有：
3.1 对人体影响的减缓措施
为避免电磁辐射对人体的影响，应从输变设计和劳动保护两方面采取措施。例如，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。
3.2 对通信线路干扰的消除措施
对通信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。同样，输电线路的交变磁场也会在邻近的平行通讯线路上产生互感电压，其大小与电流强度和邻近的平行通信线路的长度成正比。计算与实测表明，在正常情况下距输电线50m以内，电场影响较大，是干扰正常通讯的主要因素，而磁场影响很小。当间距增大，电场影响显著下降，到100m之外时，磁场影响是主要因素。而电场影响可忽略不计。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。
3.3 对无线电与电视的干扰
输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于200m处，干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大，一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通信线的干扰，设计时应从导线选择和连接等方面考虑，无论是单导线还是分裂导线，均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。
4.结论
从变电站周围的电磁场强度的分布来看，变电站所处地形大多为坡地。地处城区的变电站周围人口密集，高大建筑物参差不齐，地面场强分布不均匀，但从规律上看，场强随远离变电站的距离增加呈下降趋势。在线监测说明超高压变电站设施在正常运行时，周围无进出线区域的电磁辐射小于环保评价标准，不会对操作人员和公众的健康造成危害。在有线路进出较多的区域，其下方受高压输电线的影响，电场强度有超标现象，但超标点周围无人员居住。
参考文献：
［１］郭伟强.当前电力规划工作的思考[J].农村电气化,2001,(1):ll-12.
［２］王海青.电磁辐射环境研究.航空电子技术[J].2001,3(22):29-34.
［３］高枚钢.电磁兼容总论[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.
论文作者:颜祝生
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电磁辐射论文; 变电站论文; 电场论文; 电晕论文; 输电线论文; 导线论文; 强度论文; 《电力设备》2017年第34期论文;