关于输变电设施电磁辐射与噪声控制的分析及减缓措施

2019-03-27

福建质量管理 2019年18期

(云南电网公司曲靖宣威供电局云南宣威 655400)

前言

我们知道，地球本身就是一个大磁场，其表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射，此外，太阳及其它星球也自外层空间源源不断地产生电磁辐射，但天然产生的电磁辐射对人体影响甚小，人工产生的电磁辐射对人体构成的威胁、对环境造成的污染与之相比要大得多。生活中能产生电磁环境的源头不胜枚举，如：手机信号塔、广电发射塔、通信发射台、雷达站、航空导航站、变电站、高压电线，还有电脑、手机、微波炉、电磁灶，甚至我们乘坐的地铁列车等都能制造电磁辐射源，电磁辐射在我们的生活中无处不在。本文将从输变电设施电磁辐射的产生、对人体健康影响程度及输变电设施噪声来源、控制方法进行介绍分析。

一、输变电设施所产生的电磁辐射

(一)电磁辐射概念。我国输变电设施工作频率为50Hz，和广播电视、通讯和微波的频率105～109Hz相比，频率低得多，所以它不容易产生辐射。国际“电磁兼容”标准中规定，9000Hz以上的频率才称为“射频”，也就是说9000Hz以下频率的电源因辐射量太小，可以认为它们基本不会发射电磁波。输电设备工作频率在50Hz，比9000Hz小180倍，它的辐射功率就更小，对人身基本不会产生任何影响。

对于10kV及以下输变电设施，所产生的电场强度是十分微小的。对于110kV以上的输电线，由于电压较高，在导线表面会产生“电晕” 现象，从而会产生十分微弱的电磁辐射。根据实际测量，即使对于500kV的高压输电线，它的辐射强度其单位面积的辐射功率只相当于一般城市家庭中所接收到的无线电广播电磁波辐射功率强度的十分之一，当然它对人身也不会产生任何影响。因此，可以这样说：输变电设施所产生的电磁辐射对人体健康造成的影响是微小的。

(二)电磁环境监测。对于110kV及以上输变电设施产生的电磁辐射，可遵照《交流输变电工程电磁环境监测方法》进行监测。1.监测参数：工频电场强度和工频磁感应强度。2.监测仪器：使用专用的探头或工频电场、磁场监测仪器。3.监测方法：监测点应选择在地势平坦、远离树木且没有其他电力线路、通信线路及广播线路的空地上；监测仪器的探头应架设在地面上方1.5m高度处，也可根据需要在其他高度监测，并在监测报告中注明；监测工频电场时，监测人员与监测仪器探头的距离应不小于2.5m，监测仪器探头与固定物体的距离应不小于lm；监测工频磁场时，监测探头可以用一个小的电介质手柄支撑，并可由监测人员手持。采用一维探头监测工频磁场时，应调整探头使其位置在监测最大值的方向。

二、关于输变电设施的噪声

(一)输变电设施噪声来源。输变电项目一般包括变电站和输电线路，由于变电站设备噪声远大于输电线路电晕产生的噪声，以下对变电站噪声进行分析评估：变电站噪声主要来自变压器冷却风扇的空气动力噪声和变压器、电抗器铁芯的电磁噪声；变压器冷却风扇的空气动力噪声和机械噪声存在于强迫油循环风冷、自然油循环风冷变压器。空气动力性噪声由旋转噪声和涡旋噪声所组成。旋转噪声是风扇叶片旋转，周期性打击空气，引起空气的压力脉动。涡旋噪声是风扇叶片旋转时，在叶片背面常形成涡流。一般大型变压器风扇侧1米处的最大噪声声级可达80dB(A)～88dB(A)。

任何变电站都会存在电磁噪声的，产生电磁噪声的原因是铁芯激磁引起硅钢片磁致伸缩，并造成振动。电磁噪声还与硅钢片的放置方式有关，对接放置的噪声大，迭接放置的噪声较小。电抗器的硅钢片是对接的，噪声较大。电磁噪声还与变压器的容量有关，电磁噪声水平随容量增加而增大。德国、日本进口变压器的噪声一般要比国产变压器低。

(二)降低变电站噪声的措施。变电站边界上的噪声水平要求符合国家2类地区标准：即昼间不大于60dB、夜间不大于50dB。一般情况下，相隔一定距离后，噪声可明显降低，不会对周围环境产生不良影响，另外，为了减少变电站噪声，变电站设计可采取以下措施：1.增加变压器风扇台数同时降低风扇转速或将冷却风扇的进出风口转向地面，均可达到降低变压器冷却风扇的气动噪声。最好选用强迫油循环水冷、自然循环自冷式变压器，彻底消除变压器冷却风扇的空气动力噪声和机械噪声；2.在变电站总平面布置时，不要将变压器布置在靠近敏感区一侧，在变压器与站界围墙之间尽可能留有足够的距离；3.设在城市中心地带和人口稠密的居民区的变电站，变压器应使用隔离墙阻挡噪声。若采用封闭建筑措施可以降低噪声20dB左右。由于室内布置的变压器运行时需要通风降温，因此必须做好室外进出风口的消声措施，防止噪声外泄。在一些要求特别高的地方，甚至要将设备间设置在地下；4.露天变电站在变压器周围或靠近敏感区的一侧可设置隔音墙、吸音板等降低噪声的措施。

(三)噪声环境功能区监测方法。1.监测仪器：测星仪器精度为Z型及2型以上的积分一平均声级计或环境噪声白动监测仪器，其性能需符合GB 3785和GB/T 17181的规定。2.测点选择：根据监测对象和目的，可选择以下二种测点条件(指传声器所置位置)进行环境噪声的测量:a)一般户外：距离任何反射物(地面除外)至少3.5 m外测量，距地面高度1.2 m以上。必要时可置于高层建筑上，以扩大监测受声范围。使用监测车辆测量，传声器应固定在车顶部1.2 m高度处；b)噪声敏感建筑物户外：在噪声敏感建筑物外，距墙壁或窗户1 m处，距地面高度1.2 m以上；c)噪声敏感建筑物室内：距离墙面和其他反射面至少1m，距窗约1.5 m处，距地面1.2～1.5mm高。3.监测类型与方法：根据监测对象和目的，环境噪声监测分为声环境功能区监测和噪声敏感建筑物监测两种类型。具体监测方法详见《声环境质量标准》(GB 3096-2008)附录B和附录C。