高压输电线路和变电站的电磁辐射的防护

国网宜昌供电公司 李文明

0 引言

电力作为工业和农业发展的主要能源动力，在我国共农业发展史上做出了卓越的贡献。随着电力规模的不断扩大，变电站数量和输电线路也不断增多，随着西电东送等大型电力项目的开展，高压输电线路的分布越来越广。电力发展在为国家经济做出贡献的同时，高压线路的高强度电磁辐射也给生活环境和人体健康带来了很大的威胁和挑战。所以，现在进行关于高压线路和变电站运行中电磁辐射防护的研究具有重大的现实意义。

1 电磁辐射阐述

1.1 电磁辐射的概念

电磁辐射在空间内的各个角落进行分布，其主要的机理就是电力能量向空间内进行发射的现象，其主要的介质形式就是电磁波。所以，在现代工作生活中科学应用电磁波可以便利的满足人们的生活和工作需要，比如，生活中比较常见的广播、电视、网络等等都是通过电磁波的传输来实现的。另外，在工业生产中还可以充分利用微波进行加热、在医疗工作中也可以应用电磁波来实现对患者病症的诊断和治疗以及可以利用电磁波来实现通讯数据的传输等。

1.2 电磁波辐射对环境和人体的危害

电磁波固然可以为社会的发展和人们的生活带来无限的便利，但是同时其同样也具有双面性，电磁波的存在也会造成环境污染，同时也会影响人体的健康。在世界上电磁波辐射已经被列为第四大环境污染源，其危害程度不亚于大气污染、水污染等，其成为了巨大的隐形杀手。

电磁辐射对人体健康的主要影响表现在三个方面，也就是其具有强大的热效应、非热效应以及其强大的累积效应。其热效应是指当遭受到高强度的电磁波辐射之后人体内的水分就会升温，从而对人体的器官造成一定的破坏，当遇到的电磁波辐射剂量较多时就会引起人体出现血压升高甚至心率不齐的现象，对于一些免疫力系统稍弱的人群就可能造成白细胞减少等病理变化。根据相关调查发现，由于长时期的处于电磁环境中，其患有皮肤病、糖尿病、心脑血管病以及癌症等重病的概率明显居高。

1.3 高压输电线路产生的电磁辐射的特点

电磁波辐射产生的强度与高压输电线路的电压等级、架设高度以及高压线之间的距离都有一定的关系。通常情况下，电压越高电磁辐射强度越高、架设高度越高电磁辐射强度越低并且距离越大其电磁波辐射的强度越小。除此之外，高压输电线路在一定条件下还会产生电晕的现象，所谓的电晕就是我们通常讲的火花。火花的产生实际上是由于输电线路表面的电场强度过高而引起的放电现象，这种情况下就容易导致严重的后果，比如电晕耗损、无线电干扰以及产生过大的噪声等等。

1.4 变电站产生的电磁辐射的特点

在变电站运行中也容易产生大量的电磁辐射，其主要的来源就是主变压器、隔离开关、电压以及电流的互感器以及高压断路器等等各类部件在进行工作运行时其各自发射出来的电磁波进行再次的综合影响。由于变电站系统中各个电气设备之间都是由带电导线经过错综复杂的连接来实现的，所以，电路的情况极其复杂。在这种复杂的环境中每一个导线就是一个复杂的小型电磁场，从而多个小型电磁场就会在变电站的周围形成强大的电磁辐射。此外，高压线路在进行输电运行时，电压不断升高也会形成一定的电磁辐射。

2 国家规定的电磁辐射安全标准分析

我国在设计电磁辐射安全标准范围时主要依据的数据就是工频电场以及工频感应这两个因素的强度。根据国家环保总局制定的《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》（HJ/T24-1998）和卫生部门颁布的《作业场所工频电场卫生标准》（GB16203-1996）来看，人体安全接触的工频电场为4000V/m、工频电场为100μT。

3 我国常见的变电站和高压输电线路的电磁辐射强度分析

现在，我国在进行高压输电等级设定时，主要规格为110kV、220kV、330kV和500kV。随着对电力需求的提高，在将来还会对输电线路进行更高等级的设计和建设，预估能到750KV甚至会达到1100KV。同样，所有等级的输电线路稳定运行就需要有相对应的变电站，这样才能形成一套完整的输电体系。由于现代城市扩张速度较快，高压变电站的建设难免会出现在人群比较集中的城区，这样就很有可能会影响人体健康。所以，一定要提高人们对高压变电站的认知程度，并加强对高压变电站和输电线路运行过程中产生电磁辐射的研究。根据多年工作经验的实测以及相关材料的记载，可以确认输电线路以及变电站不同电压情况下所对应的工频电厂强度，同时在进行工频电场强度确认时还需要考虑感应电流的大小，但是由于在变电站以及输电线路中所产生的感应电流都相对较小，不足国家标准的百分之一，所以，高压输电线路的电磁波辐射不会对人体造成伤害，同样变电站磁场也相对比较安全。结合国家电磁波强度安全标准以及实际产生的磁场强度，我们不难看出，工频电厂强度相对较高的位置主要位于输电线路下方以及变电站的内部，部分区域已经严重超出其安全标准的范围。在我国境内进行高压输电线路的铺设时一般选择的地点都是人口较少的偏僻地带，并且在线路高度上也都满足相应的安全要求，当在线路下方进行作业或者活动时基本上不会受到电场的影响。影响较大的就是个变电站内部的工作人员以及在变电站附近常年居住的人群，所以，要针对这两类人群进行重点保护，采取一定的防护措施，减少辐射对其造成的伤害。

4 电磁辐射的具体防护建议

在前面文章中已经提到了，电磁辐射之所以会对人体和环境造成损害以及损害的程度，主要是因为电磁辐射的强度所决定的。所以，在电磁辐射防护措施的设计方面就要充分考虑如何降低人体对电磁辐射的吸收数量，主要做好对电磁辐射的吸收和屏蔽。

（1）首先要在人群较少的偏僻地点进行高压输电以及变电站的建设。并且保证能够输电线路的架线高度要满足安全标准，如果情况特殊或者条件允许的情况下可以适当的增加架设高度。如果变电站的建设必须选择人群密集的地区，一定要设置户内的变电站，并将变电站中的进线和出线电缆都要埋设于地下。

（2）在进行输电线路架线时要注意架线方式的选取，效果比较明显的布线方式就是三角形排列方式。对于双塔楼之间的排列要按照逆序进行布置，这样就可以通过对三项电源的充分利用将各线产生的电磁辐射进行一定的抵消，从而降低辐射的能量。在变电站内部也要尽可能采用三项设备，这样可以有效降低变电站内部的辐射总量。

（3）要将输电线路之间的电场可以进行相互叠加的原理，在高压输电线下方通过架设低压输电线的方式来实现电磁波辐射的屏蔽，从而降低场强。

（4）变电站建设完成之后，要在变电站四周建立钢筋混凝土围墙，也可以在围墙上加装钢丝网，这样可以实现对电场辐射的有效屏蔽。另外，还可以在围墙周围设置隔离带，主要是种植大量的绿植便可。同样，如果现场实际条件允许也可以在高压输电线路下方建立绿植隔离带。

（5）在进行高压输电线路架设以及变电站建设过程中可以通过架设屏蔽线以及利用相应的元器件来实现对辐射的有效屏蔽。

（6）要定期对输电线路和变电站进行维护与检修，经常监测其周围的电磁辐射强度。在确保设备与线路正常运行的情况下，减少放电、电晕等现象的发生。

（7）对于长期受到电磁辐射的人员，要多吃富含维生素B、蛋白质等膳食纤维的食物来调节人体对电磁场的紊乱状态，必要的时候可穿防辐射服装。

5 结束语

综上所述，当电磁场辐射强度超过一定范围时就会对环境和人体造成很严重的伤害，所以，一定要注意高压输电线路以及变电站内部产生的电磁辐射的强度，并采取相应的防护措施来实现对电磁辐射的有效屏蔽和吸收，从而减少电磁辐射对环境以及人体的损害。