浅谈高压输变电线路工频电场和工频磁场对环境的影响及其预防

张岩，高启，王林，苏爱丽，谭鑫峰

（西藏大学理学院，拉萨850000）

1 引言

近年来，高压输电线应用越来越广泛，距离人类生活区和活动区越来越近，在为人类的生活和工作带来很大便利的同时，其工频电场和工频磁场对环境的影响也越来越受到关注。由于普通民众对电磁辐射等相关知识了解的不是很多，且互联网上充斥着很多夸大高压输电线对生活和环境影响的不实言论，这就使得我们很有必要对高压输变电线路所产生的工频电场和磁场对环境的影响进行一个比较系统地介绍。

2 输变电线路工频电场和工频磁场产生机制

根据麦克斯韦电磁感应定律，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场。高压输电线路属于交变电流，在输变电线路附近会产生较弱的同频率稳定电磁辐射场，工频电场与工频磁场强度与导线离地高度、输电线路布置方式、线路相序排列方式、塔形结构等参数有关。在输电线路布置方式、线路相序排列方式、塔形结构确定的情况下，工频电磁场随着距离导线中心的距离增加而呈现出先增大后减小的趋势[1]。

3 输变电线路工频电场和工频磁场对环境的影响

3.1 对通信与电子设备的影响

高压输电线对电子设备产生影响的主要原因是输电线运行过程中各个电流注入导线的叠加与传播产生的工频电磁场所致[2]。如通信仪器、电子设备、地下金属管道等形成电磁感应，对周围设施所造成电气安全问题等。相关研究表明，该影响因素与天气有很大的关系，天气情况恶劣时相对于正常气候时影响要大。

3.2 对生物的影响

研究表明，较强的电磁辐射会对人的记忆能力、免疫功能、内分泌系统造成一定的损害，容易导致人失眠多梦、心率不正常，较强的磁场、电场辐射也会对植物细胞产生一定程度的损害，使植物的细胞形态、DNA、RNA、蛋白质合成跨膜转运、酶活性等产生显著的变化，从而可能会导致植物不正常的生长发育。

4 防护与改进措施

4.1 高压输电线路建设方面的改进

在输变电线路建设中，输电塔结构、输电线相序排列以及线路中的电流都会影响输电线路周围的工频磁场的强度；线路中的电压、输电线的参数、输电塔建设高度等都会影响输电线周围工频电场的强度，为此，可以从以下几个方面进行改进：①改变输电线路的架设方式，建设单回路塔型时要尽可能地采取倒三角形的排列方式。建设多回路塔型时，要尽可能地采用逆向序排列方式来减小产生的电磁危害[3]。②适当地加大输电塔的高度来降低工频磁感应强度。在高压线路与地面之间安装低压线以此来减少相关影响。③通过降低高压输电线电极曲率半径小的部分，从而有效地防止电晕现象的产生。

4.2 周围环境部署的改进

通过植树造林增添绿化的方式也可以减少电磁污染，高大的绿色植物可以有效地吸收电磁波达到减少污染的作用[4]，另外，改变建筑的结构也可以有效地减少电磁污染。

4.3 通过相关设备削弱其影响

例如，可以通过增加电磁屏蔽器来增强屏蔽的效果，使用特定设备发出与输电线路方向相反、大小相同的电磁场来大幅度削弱电磁污染，在特殊强污染工作环境下可以穿着特殊服装来减小特高压设备所产生的强电磁对人体产生的危害。

5 结语

本文简单介绍了高压输变电线路所产生的工频电场和工频磁场对环境的影响，并以国家有关条例为基准，详细分析了这些影响带来的主要影响及危害，并结合输变电线路建设实际提出相应的改进和预防建议。一方面，在建设中要尽量采取一些必要措施来减少高压输电线产生工频电场、工频磁场；另一方面，也不必太过于担忧高压输电线产生工频电场、工频磁场带来的危害。在我国高压输电线路电磁环境控制的标准主要依据HJ/T 24—1998《500kV 超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》执行，该规范指出对于公共聚集区，工频电场限值不超过4kV/m，工频磁场强度不超过0.1mT，而按照标准建成的实际输电线路如国内常见的220kV 单回路输电线路，其下方地面的工频电场和工频磁场强度，只有2.16kV/m和0.4μT，远低于国家限定标准。磁场高压输电设施只要是严格按照国家标准，合理规划，便不会对公众的生活和健康产生很大的影响。