某高速铁路站车工频电场调查分析

江华洲，邱永祥，王启，陈旭辉，张新宇

(1．中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081;2．哈尔滨铁路疾病预防控制中心，黑龙江 哈尔滨 150001;3．中国铁道科学研究院机车车辆研究所，北京 100081)

随着国民经济快速发展，我国铁路动车组已经大量投入运用。目前，动车的动力是由25 kV 50 Hz交流(AC)动力电提供，车厢顶部的接触网动力电以及安装在车厢底部的牵引变压器、变流器、电机等设备产生的工频电场对高速铁路站车工作场所环境的影响应当值得考虑。因此工频电磁场对人体健康的潜在影响也越来越为大家所关注。为了解高铁列车车厢及站台工频电场强度状况，开展了本次调查研究。

1 材料和方法

1．1 调查对象

选择某铁路局客运段值乘的CRH380B动车组作为研究对象，对7套车底共33节车厢进行测量。选择司乘人员正常工作的区域，包括车厢过道、车厢窗口、车厢连接处、机械监控室、餐车吧台、司机室进行测量，测量高度选择头部(1．5～1．7 m)和胸部(1．1 ～1．3 m)位置。同时选择该动车组运行线路主要站台进行测量，在有、无车辆停靠站台时，在距站台地面1．5～1．7 m和1．1～1．3 m高度测量站台安全白线，站台安全白线外1～3 m处工频电场强度。

1．2 仪器

美国Holaday HI—3604工频场强仪。

1．3 测试及评价依据

检测方法按照GBZ/T 189．3—2007《工作场所物理因素测量第3部分:工频电场》进行，评价依据为GBZ 2．2—2007《工作场所有害因素职业接触限值第2部分:物理因素》。监测原始数据录入Epidata 3．0，采用SPSS10．0计算各监测指标测量均值及相关统计量，进行相应的统计分析。对监测数据进行正态性检验后均不符合正态分布，故采用非参数检验进行数据统计分析。检验水准为0．05。

2 结果

2．1 CRH380B型动车组车厢工频电场检测结果

车厢内部典型位置工频电场强度测试结果如表1所示。

表1 车厢内部典型位置工频电场强度测试结果E/(kV·m－1)

监测结果显示:CRH380B型动车组车各节车厢工频电场强度分布不相同，司机室内工频电场强度最高，车厢窗口处电场强度次之，车厢连接处过道的电场强度最低(P＜0．05)。其中，车厢连接处和车厢内窗口处的工频电场强度均高于车厢过道，差异有统计学意义(P＜0．05);监控室和司机室内座椅处工频电场强度高于窗口处，差异没有统计学意义。此外，在垂直方向上，车厢内窗口处、监控室座椅处的头部位置和胸部位置的工频电场强度差异有统计学意义(P=0．005，P=0．043)，其余监测位置的差异无统计学意义。

2．2 站台工频电磁场检测结果

距离地面两种高度处的站台工频电场强度测试结果分别见表2～3。

表2 站台工频电场强度测试结果(距离地面高度1．1～1．3 m) E/(kV·m－1)

表3 站台工频电场强度测试结果(距离地面高度1．5～1．7m) E/(kV·m－1)

站台无车辆停靠时，在横向水平方向上，站台白线处电场强度最高，并随站台白线距离的增加而衰减，差异有统计学意义(P＜0．05);在垂直方向上，各监测点位1．5～1．7 m 处较距地面1．1～1．3 m处工频电场强度高，差异有统计学意义(P ＜0．05)。

站台有车辆停靠时，在水平方向上，站台中部安全白线处和白线外1 m处的电场强度较高，呈现随站台白线距离的增加而衰减，差异有统计学意义(P＜0．05);在垂直方向上，各监测点位 1．5 ～1．7 m 处的电场强度高于 1．1 ～1．3 m处，差异有统计学意义(P ＜0．05)。站台两端电场强度变化与站台中部相似，站台白线处电场强度最高，白线外3 m处的电场强度最低，差异有统计学意义(P＜0．05);在垂直方向上，各监测点位1．5～1．7 m处的电场强度高于1．1 ～1．3 m 处，差异有统计学意义(P ＜0．05)。安全白线处，有无动车停靠时站台的工频电场强度分布不相同，无动车停靠时，在距离地面高度 1．5 ～1．7 m 处和1．1 ～1．3 m 处的站台工频电场强度高于有动车停靠时的工频电场强度，差异有统计学意义(P＜0．05)。

3 讨论

在CRH380B型动车组各节车厢中，司机室工频电场强度较高，其余车厢乘务人员经常工作和操作位置的工频电场强度较低，原因可能是由于动车司机室顶部及左右侧为全透明玻璃结构，从而对车辆顶部受电弓网产生的工频电场屏蔽作用较弱有关［1］。各车厢过道位置的工频电磁场强度低于窗口处的工频电场强度也与玻璃结构的屏蔽效果较差有关。车厢内各典型位置监测的工频电场强度均远低于工作场所职业接触限值5 kV/m。

站台上工频电场强度调查结果表明:在站台的横向水平方向上，当有动车停靠时，由于动车车体表面折射影响，靠近动车车体处的工频电场强度要比没有动车停靠时低。值得注意的是，在动车两端，即车头或车尾的位置，因车头的流线型造型导致车体对电场屏蔽作用减弱，站台两端的工频电场强度大于站台中部的工频电场强度;但均低于没有动车停靠时站台的工频电场强度。在站台的垂直方向上，有无动车停靠时以及在动车不同位置的站台上都表现出距离动力电缆越远工频电场强度越小的特点，即在头部位置(1．5～1．7 m)处的工频电场强度要高于胸部位置(1．1～1．3 m)处的工频电场强度。由此可见，工频电场随测点距离中心导线对地投影点距离的增加而逐渐减小，说明输电线路导线高度与站台工频电场强度密切相关。据文献报道，输电线路的不同导线结构、布置形式会对工频电场磁场产生影响［2］，但导线对地高度对地面场强的影响更为密切。本次监测结果也显示，在站台白线处，由于距离输电电线距离最近，在距离地面1．5～1．7 m处的工频电场强度较高，但是安全白线及白线以外的工频电场强度在有无动车停靠时都远低于工作场所职业接触限值。

综上所述，CRH380B型列车对工频电场强度的屏蔽效果较好，车厢内司乘人员经常活动及操作位置的工频电场强度监测值较低，但站台上工频电场强度相对车厢内部较高。建议采取相应的防护措施:工作时间内尽可能减少在站台安全白线以内的停留时间;要定期监测输电线路的电磁辐射情况，如有超标应采取有效措施进行技术更新;进一步开展高速铁路司乘人员职业健康监护体系的建设，定期开展培训，及时了解司乘人员职业健康状况，为高速动车组安全运营提供卫生技术保障。

［1］ 鲁祥．高速动车组铝合金车体加工工艺［J］．机车车辆工艺，2011，2(1):17-19．

［2］ 李刚，童晓，李君毅．特高压输电线路工频电磁场的影响因素分析［J］．浙江海洋学院学报(自然科学版)，2008，27(1):60-64．