输变电工程电磁辐射的危害及防治措施

(整期优先)网络出版时间:2021-04-28
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输变电工程电磁辐射的危害及防治措施

孟祥虎

身份证号码: 37012219700819**** 山东 济南 250017

摘要:随着社会经济的高速发展,今后城市中将有更多的高压输变电工程建设。由此产生的电磁辐射问题虽然不可完全避免。但可以采取相应的科学管理制度和技术措施,控制其在国家相关的标准限值内,并限制在尽可能低的范围。因此,积极探索和研究城市高压输变电工程电磁辐射污染防治措施,有助于引导公众对高压输变电工程电磁辐射问题的正确认识,有助于促进社会经济和环境保护协调发展。

关键词:输变电;电磁辐射;污染;防治

我国国民经济飞速发展的过程中,对于电力的需求也日益扩大,但电网建设却相对滞后,造成了用电紧张的局面。国家电网近年来不断加大输变电工程的建设,电网容量逐渐增大,电压等级也逐渐提高。高压输变电工程的建设缓解了用电紧张的局面,但也引起了公众的担忧,它所产生的电磁辐射已 引起了人们的广泛关注。高压输变电工程包括高压变电站及高压输电线路。 高压变电站内主要有变压器、配电装置、无功补偿、导线等电气设备,输电线路是从电站向消耗电能地区输送电能的主要渠道或不同电力网之间互送电能的联网渠道,是电力系统组成网络的必要部分。

一、高压输变电工程电磁辐射

目前我国常用的高压输变电工程电压等级为110kV,工频即工业频率,我国输变电工业的工作频率为 50Hz,工频电场、工频磁场即指以 50Hz 交变的低频电场和低频磁场。在环境保护领域,电磁辐射是指能量通过空间传播的所有现象,其传播形式有电磁波、电磁感应、静电感应等。电磁辐射的大小可通过电场强度、磁场强度和无线电干扰强度物理量来描述。根据电磁场理论可知,电压产生电场,电流产生磁场,时变的电场和磁场又可相互转化。高压架空送电线路与大地有一定的垂直距离,就形成了电位梯度,因此在高压架空送电线路下方必然存在工频电场和磁场。高压变电站内的高压设备上层有许多互相交叉的带电导线,下层有各种形状的高压带电电器设备以及与设备连接的导线,在它们周围空间形成了一个比较复杂的高交变工频电磁场。由于高压输变电工程的电晕放电、绝缘子放电和间隙放电而产生了无线电干扰场强。

二、高压输变电工程电磁辐射污染影响

按照国际相关标准来建设的输变电设施,通常所产生的工频电、磁场在安全范围之内,不会产生危害,但是为了消除社会公众疑虑,供电部门铺设线路应该尽可能沿河边,沿道路改造下岗走廊,尽可能避免在人口稠密地区的输电线路铺设。

1、对应用设备的影响。①严重的电磁干扰,摧毁相应的建筑物和电气设备。 工频磁场的计算机显示器偏转系统可能会导致严重的干扰现象出现,主要表现在以下方面:让计算机显示器屏幕上产生相应的抖动,可能会出现边缘发展。 高强度的工作频率的电磁辐射会导致电脑系统发生崩溃。 ②电磁辐射可以显示您的计算机上的机密信息,导致信息的泄露。 电磁波通道主要通过电脑本身、电源线连接到计算机电缆(包括网络电缆)和计算机外围设备等,其中,电源线是一个非常重要的信号泄漏路径,它通过与公共电网进行相连来实现计算机与有线电视具有同步的信号发射。

2、对人体健康的影响。在电磁辐射中,会对人体造成直接伤害, 影响生物肌体的,主要是高频电磁辐射,其危害表现为热效应和非热效应两方面。高频电磁辐射能够提高生物肌体细胞的温度,这种热效应将会导致中枢神经和植物神经系统发生机能障碍,主要的症状体现为神经衰弱综症、植物神经功能紊乱等,带来心跳过缓、血压下降等症状,并且加速晶状体的老化过程;而非热效应,即是指吸收的辐射能虽然不足以升高体温,但仍然能造成一定的生理变化和反应,包括神经衰弱症候群。研究表明,电磁辐射的致病效应,会随磁场振动频率的增大而增大,当其频率超过 50Hz 时,如果人们在该环境下长期工作或生活,人体组织内的分子原有电场将发生改变,造成脑细胞中的各种生物分子被破坏, 从而产生过多过氧化物等有害代谢物, 严重情况下甚至会使脑细胞 DNA 密码排列错乱,产生非生理性的神经递质。 而如果人体长期暴露于超过安全辐射剂量下的辐射中,人体细胞将被大面积杀伤杀死。

3、其它危害。电磁波的存在还可能泄露电脑机密,其主要的外泄途径很多,包括电脑本身、连接到电脑的电缆、电源线以及电脑外围设备等。其中,电源线是非常重要的信号泄漏渠道,因为电源线是连接到公共电网上的,因此会与有线电缆一样,将电脑里储存的信号一同交连传送出去。此外,电磁干扰还可以破坏建筑物和电气设备。工频磁场对计算机显示器偏转系统可能产生较严重的干扰, 具体体现在显示器显示画面出现抖动,显示器边缘可能出现色斑等状况,高强度的工频电磁辐射还可能造成计算机死机。

三、高压输变电工程电磁辐射的防治对策

1、高压输电线路电磁辐射防治。①增加导线地面高度到 10~15m;②减少相与相之间的距离; ③双塔楼之间逆序列布置, 我们要充分利用三相电源的相应特 征,它的每相产生的电磁场会相互进行抵消,进而减少了总体的辐射水平;④导线架线方式由水平排列改为三角形排列。

2、变电所的电磁辐射防治措施。大型室内的变电站设计必须考虑对于周围环境的电磁污染,尽可能地减少高压设备产生强烈的磁场带来的严重干扰: ①在变电站的设计要布局合理,设备的使用越少产生的电磁辐射越少。我们希望尽可能多的使用三相设备,从而减少分相设备的使用,如果在设备中使用的点,所以应该尽可能压缩距离。 ②使用合理的防护设施,防止电磁辐射。主动和被动屏幕屏蔽的两个最常用的方法,被动屏蔽主要是使金属屏幕形式变电站建设设施网络,充分利用。如:通过增加室内变电站接地网接地钢节和接地极数量,从而来减少周围的电磁场强度变电站。通过被动屏蔽和变电站主动屏蔽相结合的有效利用,并在一个合理的水平,以获得更好的画面效果,使感应电磁辐射,有效地保护环境和公众健康。

3、技术措施

(1)优化选址。 对于城市中的高压输变电工程项目的建设,其位置的选择必须科学合理、符合城市的区域规划要求,充分考虑到周围的敏感建筑物和敏感人群。(2)科学安装高压设备。 安装高压设备时,要保证带电设备有良好的接地,减少电力设备因接触不良而产生火花放电;对电力线路的绝缘子和金属,要保证绝缘子表面清洁,金属间连接良好,防止间隙性放电,以降低无线电干扰。 (3)合理优化设备布局。 合理优化变电站内各变电设备和输电线路的布局,保证导体和电气设备的安全距离;选用具有抗电能力的设备;设置防雷接地保护装置;选用带屏蔽层的电缆、屏蔽层接地等,将有效地降低无线电干扰和静电感应的影响,实现电磁辐射防护的最优化。(4)程运行管理部门应将电磁辐射环境保护工作纳人部门的经营管理范畴,严格依照《电磁辐射环境保护管理办法》的规定,制定相应的电磁辐射环境保护规章制度和管理办法,做到有效管理,责任到人。积极主动地配合电磁辐射环境监管机构,做好监督监测和现场监察工作。

随着社会经济的高速发展, 城市中的高压输变电工程势必要日益增多。由此所产生的电磁辐射问题虽然不可完全避免,但仍然可以采取相应的科学管理制度和技术措施,对其进行适当的控制,使其频率维持在相关标准限值内,并限制在尽可能低的范围。因此,积极探索和研究城市高压输变电工程电磁辐射污染防治措施,有助于引导公众对高压输变电工程电磁辐射问题的正确认识,促进社会经济和环境保护协调发展。

参考文献:

[1] 代鹏逸.输变电工程电磁辐射的危害及防治措施[J].科技创新导报,2018:73~74.

[2] 高攸纲,郭 欣,张晓鹏.220kV 输变电工程电磁辐射对环境的影响分析[J].电力学报,2019,3:20.

[3] 翟长春.城区输变电工程电磁辐射环境影响分析[J].广东输电与变电技术,2017,3:18~20.

[4] 杨新兴,李世莲,尉 鹏.环境中的电磁波污染及其危害[J].前沿科学,2019(01):13~26.