高压输变电工程与电磁辐射环境保护研究论文_彭力

高压输变电工程与电磁辐射环境保护研究论文_彭力

(广东省输变电工程有限公司 广东广州 510160)

摘要:近些年来,我国城市发展迅速,工矿企业与城乡居民生活等的用电量逐年攀升,为了使该需求得到满足,国家在加大水电、火电、核电等基础电力设施建设的同时,也进一步加大了城乡电网的建设改造力度,大型的高压输变电工程随处可见。而高压输变电工程所带来的电磁污染问题也成为国内外媒体关注的焦点,高压输变电工程作为重要的建设项目,电磁辐射是其对环境的主要污染源。在这一现实面前,对高压输变电工程与电磁辐射环境保护进行分析和探讨,从而来保证电磁辐射环境的安全性就显得十分必要,对于我国高压输变电工程的持续稳定的发展具有积极的现实意义。

关键词:高压;输变电工程;电磁辐射;环境保护

1电磁辐射的内涵

所谓电磁辐射就是发射体通过电磁波形式向空间环境进行能量发射的过程,频率越高,越容易产生电磁辐射并形成电磁波。磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生的。而电磁环境指的是存在于给定场所中的电磁现象总合。电磁辐射环境的类型可以分为两类,一是在某一电磁辐射设施或设备片面范围内所形成的较强电磁辐射;二是在较大区域范围内的电磁场背景值,是各种设备和传播途径所形成的电磁辐射环境。工频电磁场是一种极低频率的电磁场,我国的工频为50Hz,而美国等国家的工频则为60Hz,工频电磁场包含电场和磁场两个分量。高压输变电工程产生的电磁辐射即为工频电磁场。

2高压输变电工程电磁辐射

高压输变电工程包括高压架空送电线路和高压变电站,高压架空送电线路和高压变电站是否产生电磁辐射,曾经存在不一致的看法,而现在国内外一致认为高压架空送电线路和高压变电站产生电磁辐射,主要理论根据是麦克斯维尔电磁场理论,随时间改变的电流在周围产生磁场,随时间变的磁场也能产生电场,随时间改变的电场也能产生磁场,电场和磁场的相互转化并在空间中传播就形成电磁波。高压架空送电线路对大地形成电位梯度,因此,高压架空送电线路下必然存在着工频电场和磁场。同样,变电站附近也存在着工频电场和磁场。高压架空送电线路和高压变电站所产生无线电干扰的主要原因是:

2.1电晕放电

高压线的表面存在着较大的电位梯度,导致电压线的周围空气形成放电的情形,高压线周围存在电晕放电。不过主要的放电形式是频率为几千赫兹的脉冲型电磁噪声,一般情况下低于15kV/cm的电位梯度,出现电晕放电的可能性不大。不过一些电气设备还是会在送电线运行良好的情形下受到电晕放电不同程度的干扰。目前根据长期以来对高压输变电的无线电干扰监测结果,认为其影响是有限的。

2.2绝缘子放电

由于高压架空送电线路和变电站绝缘子污秽或绝缘子串中损坏个数过多,使分配到每个绝缘子上的电位差过高等原因形成的。这种放电的频谱可高达数百MHz,有时其强度也比电晕放电来的强。但是对于正常运行的良好送电线路,这种放电不是主要成份。

3高压输变电工程电磁辐射的危害

3.1电磁辐射对信号接收的干扰

110kV、220kV输变电工程产生的电磁辐射会对无线电接收设备产生一定的干扰,110kV、220kV输变电设备在运行时,会不断产生一些电磁脉冲,向空间辐射电磁波,这些电磁波沿着输电线路两侧横向传播,使沿线一定范围内的无线电接收设备在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和相位受到影响。例如,在日常生活中电视机受到干扰后,将会引起图像上有活动波纹或雪花等,使图像变得不清楚,该影响一般出现在雷雨天气。

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3.2电磁辐射对人体的影响

电磁辐射对人体和生物的危害,多年来国内外一些研究机构作为课题进行了充分研究和实验,得出了具体结论,主要是热效应和非热效应。

(1)热效应是指体蛋白质和水分子随电场的变化而不断振动,相互磨擦产生热量,当产生的热量超过人体正常的调节能力时,就会在人体积累,使得蛋白质温度升高,如果温度太高,超过一定限值时,就会破坏蛋白质分子,导致某种生理病症。热效应会引起中枢神经和植物神经系统的机能障碍,主要症状为神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱,如心动过缓、血压下降等,特别是会加速晶体状正常体的老化过程。

(2)非热效应是指电磁场对人体在不产生温升的情况下而引起的生理病。人类在地磁场作用下进化过来,形成了人类神经系统与这种磁场效应的和谐。这种和谐包括神经系统的磁定向系统,依靠地磁场来定向工作等。但如果人体长期处在一个人为产生的强磁场中,则这种环境中附加磁场的强度和方向都与自然本底不同,影响神经系统正常功能,导致做恶梦,产生幻觉,甚至神经紊乱。目前的研究结果,对非热效应未有定量的结果,只有上述定性的结论。因为不同的人对电磁辐射的抵抗能力不同,脆弱人群如孕妇、老人、儿童、病人对电磁辐射的抵抗能力差些;同一个人不同器官的抵抗能力也不同,例如眼睛、大脑、生殖系统这些脆弱器官,对电磁辐射的敏感程度就会大些。

4高压输变电工程电磁辐射环境的保护对策

4.1严格落实相关法律、法规,保证环保程序的认真履行

为了让电网建设与运行达到现行各项环保标准要求,电网建设单位需要切实贯彻有关的法律法规,坚持环境影响评价程序。监督管理好设计、电网规划、建设及运行的每个不同的阶段。重视输变电工程环境监测,关注环境影响。同时进行人才培养计划,提供资金帮助,确保输变电工程环保工作平稳进行。

4.2引入降低场强的技术

以输电线路跨越民房、航道、公路、农田等情况为依据,采用优化线路结构、拉开距离,来实现对高压输电线路下场强值的有效控制,并且在进行同相序布置时,会增大地面附近场强。而且,在输变电线路工程建设中,应对经济条件和诸多技术进行综合的考虑,从而确保所选择设计方案的合理性、可行性。对于工频电场的屏蔽在难度上低于对工频磁场的屏蔽,常用金属板和金属网来进行交变电磁场和静电的屏蔽。无线电干扰减少的措施主要是对绝缘子、线路导线的合理设计等,从而确保在工作电压下不会有明显电晕放电的产生。在布局上,变电站应保持紧凑,建成户内型的高压变电站。

4.3合理规划城市建设

对城市建设进行合理规划设计。对输变电工程的选站地址需综合各方面慎重考虑,优化线路,从规划布局的源头,减少高压输变电工程对公众造成的影响,甚至是视觉上的影响,例如临避效应等。

5结语

高压输变电工程是我国一项重要的建设工程,不过其带来的环境影响也不容小觑。需要积极落实以上对策,对电磁辐射环境进行有效的保护,才能实现社会与人和谐的长期发展。

参考文献:

[1]高压输变电工程与电磁环境保护[J].陈伟,辛梓弘,严澄杰,陈栋,孙彦.硅谷.2013(06)

[2]高压输变电与电磁辐射的影响研究[J].林建营.民营科技.2007(03)

[3]高压输变电工程中的环境问题及其管理和应对[J].罗超,查智明,姚为方.环境科学与管理.2012(03)

[4]高压输变电工程的电磁环境安全问题研究[J].卢芳亭.广东科技.2011(22)

作者简介:

彭力(1985.06.20),男;河南信阳;汉;研究生、硕士;工程师;设计专责;研究方向:线路电气设计;广东省输变电工程有限公司。

论文作者:彭力

论文发表刊物:《河南电力》2018年3期

论文发表时间:2018/6/28

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