輸變電項目電磁輻射環境影響評價存在的問題與對策

高水生

摘 要：人們離不開電力，越來越多的輸電線路與變電站成為電磁輻射源點，因此，輸變電項目電磁輻射環境影響評價工作顯得尤為重要。然而，縱觀這些環評文件，發現了存在的諸多專業術語及相關的問題，并就此提出了相關對策及建議。

關鍵詞：輸變電項目；電磁輻射；環境影響；評價；對策c

引言

一個從事建設項目環境影響評價工作的人也許一輩子都會感到困惑，這是因為這項工作中較難的莫過于兩類項目，一類是生態建設類項目（包括各項目的生態環境影響篇章），一類是輸變電建設項目。前者難，是因為它對事物的定量不易，環境影響評價結論不好下。后者難，是因為電磁輻射看不見，摸不著，在預測與影響篇章里，通篇談的都是模式預測和類比分析，其模式千篇一律，缺少可類比性，故不能深入探討其環境影響問題，從而給建設方和廣大公眾留下了無窮的隱患。文章作者在通過多年輸變電工程環境影響評價審評、公眾參與、乃至現場糾紛調停等實踐基礎上，從輸變電項目涉及的重要概念入手，對輸變電環境影響評價工作容易引起混淆的相關問題進行剖析，從而提出相應對策和建議，旨在這項工作不斷完善，以促進電力、環保工作不斷發展、不斷進步。

1 輸變電項目環境影響評價涉及的重要專業術語和容易混淆的術語

1.1 幾個重要的專業術語

1.1.1 電場[1]

電荷的周圍，存在著一種特殊的物質，稱為電場。電場是統一的電磁場的一個方面，它的表現是對于被引入場中的靜止電荷有引力作用。

1.1.2 磁場

當導體通過恒定電流時，在其內外還存在一種特殊形式的物質叫磁場。不隨時間變化的磁場就恒定磁場。磁場是統一的電磁場的又一個方面，它的表現是對于其中的運動電荷有力相作用。

1.1.3 電磁場

隨著電流的變化，任何隨時間變化的電場都要在臨近激發磁場，一般說來，隨時間變化的電場所激發的磁場也隨時間變化。概括的講，充滿變化的電場空間，同時也充滿變化的磁場。

按照感應電流概念，任何隨時間變化的磁場都要在臨近激發感應電場，一般說來，隨時間變化的電場所激發的電場隨時間變化。因而，充滿變化磁場的空間，同時也充滿變化的電場。這兩種變化的場，電場和磁場，永遠相互聯系著，形成統一的電磁場。

1.1.4 工頻電場[2]

輸送電能需要一定的電壓和電流，由于輸電線路導線存在電壓，傳到線與大電之間形成電場。距輸電線路越近電場強度就越強，隨著與導線間距的增加，電場強度降低很快在距離2m以內的空間，其電場強度基本上是均勻的。

衡量輸電線路工頻電場強弱的是電場強度。沒受人體和周圍物體影響的就為非畸變電場。當電場中有人或物體存在時會使空間電場發生畸變，對電場起增強或減弱作用，這種電場稱為畸變電場。其計量單位采用V/m或kV/m。

1.1.5 工頻磁場[2]

電力設施運行時，導體中的電流會在周圍空間產生磁場。在生活環境中，工頻磁場與工頻電場一樣，通常來自電力的輸送與應用。磁場一般不受周圍物體影響，只有鐵磁性物體才會使磁場產生畸變，對磁場有屏蔽作用。

交流（50Hz）輸變電設施產生的工頻磁場屬極低頻磁場，在非磁性媒質中工頻磁場強度（H）和工頻磁感應強度（B）的關系為B=μ0H，式中μ0為空氣的磁導率。

1.1.6 輸變電導線及變電站周圍存在有感應場[3]

輸變電工程所產生的輻射應從“進場區”和“遠場區”來認識，因為50Hz頻率的輸變電工程，只有線“附近”成千公里范圍內的電磁波組成的區域才叫“近場區”，我們知道，該區域內的電場和磁場是互相獨立，不相互激發，它是“感應場”而不是“輻射”場，產生感應電流，這與一般天線發出的電磁波是不一樣的，故本標準不采用“電磁輻射”。

（1）近場

在輸變電工程里，只有當γ<<λ的區域為近區場（簡稱為“近區”，這里γ為從發射原點到電磁輻射所能到達地方的半徑，γ為波長）。

（2）遠場

同理，在輸變電工程里，只有滿足條件γ>>λ的區域為“遠區場”（簡稱為“遠區”，這里γ為從發射原點到電磁輻射所能到達地方的半徑，γ為波長）。

1.2容易混淆的專業術語

工頻電場、工頻磁場、磁感應強度及電磁輻射這四個專業術語最容易混淆，其定義見上文。

2 輸變電項目電磁環境影響評價標準[4]

由于我國開展環境保護時間不長，環境標準立法很薄弱，體現在電磁輻射環境影響標準上尤其如此。總體來看，電磁輻射環境影響評價標準的“多頭、無序”現象較嚴重：從頒布標準的部門看，既有GB國標的，又有行業HJ頭；從發布系統來看，既有綜合部門，又有行業部門的（環境保護系統、衛生系統、電力系統等）。執行起來很不統一。為執行電磁輻射環境影響評價的相對統一起見，很有必要對這些標準進行搜理，為電磁輻射環境管理服務。

2.1 《電磁輻射防護規定》（GB 8702-88）

《電磁輻射防護規定》（GB 8702-88）是原國家環保總局制訂的，該標準較早提出了“一切產生電磁輻射污染的單位或個人，應本著”可合理達到盡量低“的原則，努力減少其電磁輻射污染水平”。提出采用比吸收率（SAR）作為基本限值，將暴露分為職業暴露和公眾暴露，但該標準存在的不足是：（1）沒有工頻電場與工頻磁場的評價標準，只規定了標準的適用頻率范圍為100kHz-300GHz，而把工業頻率50Hz排除在外。給工頻電場、磁場的評價留下了未予說明的空缺，在執行過程中，容易產生標準引用偏差。（2）在100kHz-300GHz頻率范圍內輻射的基本限值都是SAR。因為在高于10 GHz的頻率范圍內，各種場滲入組織的深度非常有限，SAR無法精確測量，很多專家學者認為，此時測定功率密度更加適合描述基本限值。（3）該標準沒有對電磁輻射近場與遠場相區別。從事電磁輻射對人體影響的研究知道，自然界的生物體，對電磁輻射能量的吸收量、吸收速率及體內電磁場的分布與外界的輻射強度不是簡單的線性關系，因而，其功率密度、電磁場強度等均不能反映電磁場與生物體組織之間的相互作用聯系及內部變化。所以在測量近場輻射時，應該采用基本限值SAR作為限值判定依據。

2.2電磁輻射

GB 8702-88經過十多年運行后，原國家環保總局又制定了《電磁輻射環境影響評價方法與標準》（H J/T 10.3-1996），這個標準仍然沿用了電磁輻射這個專業術語，是不科學的。很多建設單位和環境影響評價單位，在其出版的環境影響報告或文件中仍然使用“電磁輻射”術語，是不嚴謹的，是不科學的。準確的專業術語應該是“工頻電場”和“磁感應強度”。

2.3 衛生標準

《環境電磁波衛生標準》（GB9175-88）由原衛生部制訂，其特點是：以電磁輻射強度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的閾值為界，將環境電磁波容許輻射強度標準分為二級，超過二級標準地區對人體可能帶來有害影響；針對作業場所，分別制定了工頻、高頻、超高頻、微波等頻段的輻射衛生標準；在標準中采用了最大容許暴露量的概念。

3 輸變電項目中的暫態電擊效益

什么是暫態電擊效益？當人體處在電場環境中，其人體表皮膚觸及電場中帶不同感應電位的金屬物體時，在接觸瞬間可能感到刺痛，這一現象稱為暫態電擊效應，也稱間接耦合效應。

例如，在2007年，時任湖北省委書記俞正聲和時任省長羅清泉，曾在省衛生的報告關于山峽地區宜昌市**村居民“電屋”的報告上批示：“請省衛生廳、環保局開展專業監測”。另據2014年11月20日廣州日報報道：“奇聞：房子也帶電這個詭異‘電屋能住嗎？”，報道稱鄧某2002年改建的房子，從改建的那一刻開始，就發現了自己的房屋出現異樣，建筑工人在扎鋼筋時發現鋼筋上隱隱有電流流過，只要在潮濕或者下雨天，他家三樓的花草、衣架等物全都帶電，他新建的第三層樓竟然成了一幢詭異的“電屋”。每年的4、5月份時，帶電的情況會特別嚴重，一般能測出電壓24伏左右。另據2007年7月份，在湖北省三峽地區某地某村實施監時，曾有居民向工作人員及當地政府投訴：他家住的房屋是一個“電屋”，下雨、打傘及晾衣服等都會被電擊一下，很苦惱，要求搬遷。上述種種現象引起人們的極大恐慌，實際上，這些所謂“電屋事件”，電擊等，不過就是典型的暫態電擊效應實例。

研究表明，當與地絕緣的人獨立處于輸電線下電場時，感應電壓低于1.2kV時，人體不會有電擊感覺。物體在線下感應比較高的電壓，和蓄積比較大的能量時，使得人體接觸時，發生暫態電擊的可能性增大。采取適當措施如增加輸電線路的離地高度，設置屏蔽措施和被感應物體有效接地等，都可以有效減少暫態電擊。

4 不少輸變電項目濫用預測模式

輸變電項目采用什么模式預測工頻電場與工頻磁場強度，是個科學問題，由于國家對此尚沒有強制性規定，為節省環評經費及大上快上項目，不少環評單位鉆國家空子，濫用預測模式，導致結果大相徑庭，貽誤商機。

正確的預測方法與預測模式應該是：采取國家標準推薦的預測模式，如《電磁輻射環境影響評價方法與標準》（H J/T 10.3-1996）中推薦的模式。經過權威學者或部門認定了的模式。可是，目前輸變電項目環境影響評價普遍采用的預測模式有很多是自制的模型，其檢驗結果自然很不如意。

5 輸變電項目應知曉如何降低工頻電場與工頻磁場強度的主要方法

5.1 降低工頻電場強度的主要方法

5.1.1 相序排列優化

對于同塔多回路輸電線路，可采用相序優化來降低地面電場強度，同塔雙回線路一般可降低25%-35%[江建華輸變電設施工頻場環境影響綜合報告（輸變電設施工頻場環境影響及標準研究報告之四上海華東電力試驗研究院2005）]，同塔四回路線路可降低25%-45%[國際電工委員會（IEC）技術規范TS 60479-1（20005）人體和家畜的電流效用瑞士：IEC 2005]。對于采用單回路塔型，平行走向的多回路線路，這種方法只起次要作用，只能達到5%-10%的降低效果，通常，不同回路的相相同向之間的幾何距離盡可能遠，以達到降低電場強度的明顯效果。

5.1.2 升高桿塔高度，降低地面電場強度

輸電線路下的工頻電場強度可以通過升高桿塔高度來降低，一般線路每升高一米，電場強度降低8%-10%左右，但是升高桿塔高度，將增加建設成本，同時，塔頂雷擊電位增加，反擊強度增加，影響輸電線路的安全可靠運行。

5.1.3 采用下層較低電壓線路等級的混合線路

輸電線路地面電場強度能夠通過在其下方架設較低線路來實現屏蔽。如國外某雙回路400kV線路下面同塔架設雙回110kV。其結果，電場強度得到顯著降低，從大約10kV/m降到3kV/m。應注意，降低電場的效果會隨著鐵塔高度的變化有相應變化。這種不同電壓等級混合線路在多回路實際應用中，降低電場強度效果非常顯著。

5.1.4 降低分裂數

超高壓輸電線路如何減少電暈放電，降低電場強度呢？通常采用的方法是分裂導線的等效直徑，以減少電暈放電，但導線等效面積增加將會增加地面電場強度。相同的子導線截面，從六分裂導線改為四分裂導線，電場強度降低約15%。從四分裂導線改為雙分裂導線，電場強度可降低約20%。從雙分裂導線改為單跟導線，電場強度可降低約30%。因此，在電暈允許的情況下，可考慮減少倒顯得分裂數。

5.1.5 改變導線間距

對單回塔型，導線間距越小，地面電場強度越小。對同塔多回路線路，逆向序排列的輸電線路，導線相與相之間的距離越小，電場強度越小。同相序排列的輸電線路之間與之相反。

5.1.6 頻蔽

工頻電場的屏蔽很容易實現，一般來說，鋼筋混凝土結構房屋就能達到很好的效果，屋內的電場強度幾乎與背景場強差不多。計算表明，3-4m高的樹木可是地面的電場強度降低3-4倍。在線路兩側種植（限制高度的樹），可以有效降低車輛感應電場的數值。

在輸電線路下方架設接地線，一般能降低15%-20%的電場強度的屏蔽效果。

5.2 降低工頻磁場強度的主要方法

5.2.1 相序優化

在同樣高度和尺寸情況下，改變相位布置，地面磁感應強度最大約可以降低50%，磁感應強度效果比電場強度還好。因此，對于同塔多回路輸電線路，相位變化起主要作用。

5.2.2 身高桿塔高度

身高桿塔高度一般每升高1米，可降低磁感應強度15%-20%左右。

5.2.3 采用下層較低電壓等級混合線路

對于磁場，采用下層較低電壓等級混合線路，其作用不如電場明顯，磁感應強度可大約降低10%-20%。

6 輸變電項目電磁環境影響評價公眾參與的不科學處理導致的后果

公眾參與歷來是輸變電項目較糾結的問題之一，其原因有很多，但大部分是因為公眾信息不對稱、輸變電工程正面宣傳力度不夠，公眾參與積極性不高或帶有工程偏見、拆遷工作補償不到位等。對建設項目的公眾參與，國家和很多省份都有規定。但在執行過程中偏差很大，具體說有如下幾條。

6.1 公眾參與樣本量不夠

目前，輸變電項目的公眾參與樣本量是很不夠的，大多數在60左右。很多受影響區域的公眾沒能參加，無論是聽證會，還是問卷調查都是空缺。

6.2 信息不對稱，公眾對項目缺乏支持和理解

不少實例說明，一項民生工程得不到民眾的充分支持與理解，很重要的原因就是工程沒有在公眾大部分能到達地方廣泛宣傳，對老百姓關注的一些關鍵問題遮遮掩掩的，其結果適得其反。

6.3 正面宣傳少，造成公眾誤解

有人在2007年的輸變電工程監測里，在收集到的100多份問卷里發現，許多調查內容與調查模式流于形式，針對性不強。

6.4 對策措施得不到落實

特別是公眾提出的建設性建議得不到有效落實，在施工期的電磁環境保護措施尤為滯后。

7 輸變電項目電磁輻射的防護措施

7.1 學習領會輸變電項目的電磁輻射

輸變電項目只在極低頻50HZz狀態下，產生電磁輻射。這是一定要知曉的知識，特別要讓公眾明了。

7.2 實際可行的防護措施

電磁輻射是可以防護的，文章中的諸多方法，只要運用得當，都是能有效降低工頻電場強度與工頻磁場強度的。

參考文獻

[1]馮慈璋，馬西奎.工程電磁場導論[M].北京：高等教育出版社，2001.

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[3]《輸變電設施的電場、磁場機器環境影響》編寫組.輸變電設施的電場、磁場機器環境影響[M].北京：中國電力出版社，2007.

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