鄭州市軌道交通電氣工程電磁環境影響研究

于朝霞

（河南省工程咨詢中心，河南 鄭州 450000）

鄭州市軌道交通電氣工程電磁環境影響研究

于朝霞

（河南省工程咨詢中心，河南 鄭州 450000）

本文選擇實測及類比方法，以鄭州地鐵1號線一期工程為例，深入研究主變電站電磁輻射對周圍電磁環境的影響，以及車輛運行產生的電磁環境輻射對電視信號的影響。結果表明，軌道交通電氣工程電磁環境影響類比分析可行，且符合實際，在具體的環評工作中推薦采用。

軌道交通；電磁；環境影響

河南省鄭州市地鐵1號線一期工程有2座110kV主變電站，容量均為25MVA×2，為體育館主變和會展中心主變，均為室內地面站。牽引供電網絡采用直流1 500V架空接觸網，利用走行軌回流。主變電站引入兩路相互獨立的鄭州市區電網的電壓為110kV的電源，經2臺主變壓器降為35kV送至牽引變電所。后者將交流35kV電源經牽引整流機組降壓整流變換為直流1 500V，送到接觸網上網開關，為地鐵提供直流牽引動力。工程沿線電視收看敏感點為馬樓村，距線路最近距離15m，有線電視入網率為90%。個主變電所站址處工頻電磁場滿足標準要求，有一定環境容量。此次研究的電視受影響評價范圍為距線路外軌中心線50m以內；主變電站評價范圍為距變電站圍墻50m以內［1-3］。主要研究為主變電站電磁輻射對周圍電磁環境影響，以及車輛運行產生的電磁環境輻射對電視信號的影響。

1 類比條件分析

廣東省廣州市軌道交通1號線采用直流1 500V的柔性架空接觸網供電，全補償鏈形簡單懸掛，為地面線。由于線路高度對軌道交通產生的無線電干擾的源特性影響不大，故類比源強可采用廣州市軌道交通1號線地面線電磁輻射的測量值。

鄭州市地鐵1號線一期工程工程110kV主變電站從廣州城市電網引入兩路相互獨立的110kV電源，經2臺主變壓器降為35kV送至牽引變電所，進出線都是利用地埋電纜，且為室內變，其采用的方式、供電等級等與上海城軌1號線北延伸“靈石路主變電所”相同。故采用上海城軌1號線北延伸靈石路主變電所電磁輻射測量值作為類比源強。

2 列車運行產生的電磁輻射

廣州市軌道交通1號線地面線電磁輻射頻率特性與距離特性見圖1，圖例是依照距離不同的情況下由每個頻點多次測量得出的80%時間不超過值的平均值做出的。

由圖1可以看出，軌道交通車輛運行通過時電磁輻射強度隨頻率和測點與線路距離的變化規律。可見，490MHz在不同距離點均與背景十分接近，50MHz和150MHz這兩個頻點過車時電磁輻射比背景平均高出10dB左右。根據圖1，表1給出不同頻率、距離干擾場強值。

圖1 廣州市軌道交通地面線不同距離不同頻率實測結果

3 主變電站產生的電磁輻射

類比測點選在上海城軌1號線北延伸“靈石路主變電所”，類比監測見表2、3，具體布點圖見圖2。在距變電所高壓進線端圍墻外20m處測得的0.5MHz無線電干擾為43dBμV，滿足《高壓架空送電線無線電干擾限值》（GB15707-1995）規定的110kV電壓等級無線電干擾46dB的限值要求。根據監測結果，110kV靈石路主變電所由于建于室內，均為地埋方式敷設進出線，電磁泄漏非常，工頻磁感應強度最大值為0.27μT，圍墻外工頻電場垂直分量最大值為0.9V/m，基本符合地區背景值范圍，遠小于《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》（HJ/T24-1998）推薦的工頻電場及工頻磁感應強度的限值要求。

圖2 靈石路主變電所監測布點圖

4 電磁環境影響分析

4.1 對沿線居民收看電視影響

由表4可見，工程前8個頻道信噪比大于35dB；工程后列車通過時僅剩2個頻道仍大于35dB，其余頻道信噪比下降3.8～18.1dB。鄭州市軌道交通1號線一期開通后，會使敏感點附近采用天線收看的電視用戶信噪比下降，列車對電視信號造成遮擋反射影響。

表1 不同頻率、距離干擾場強值（dBμv/m）

表2 靈石路主變電所工頻電場和磁場類比監測結果

表3 無線電干擾測量結果

表4 鄭州市地鐵1號線一期工程完成后電視收看敏感小區接收信噪比預測

4.2 主變電站電磁輻射對周圍環境的影響

根據主變電站類比監測結果，變電站產生的工頻電磁場很小，與擬建變電所處現狀監測值疊加后其圍墻處工頻電磁場仍遠低于《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》（HJ/T24-18）中推薦的工頻電場限值4kV/m，工頻磁感應強度限值0.1mT的要求，不會對變電站地面上附近居民或流動人群的造成有害影響。

根據主變電站類比監測結果，工程后變電站產生的無線電干擾滿足GB15707《高壓交流架空送電線無線電干擾限值》中110kV電壓等級無線電干擾晴天46dBμV/m的限值要求。

5 電磁環境影響實證研究

在1號線一期開通運營后，鄭州市環保部門于2014年8月26-27日對鄭州市體育館變電站進行了現場類比監測。監測點位在市體育館主變電所北側、南側和西側廠界設3處工頻電場強度和工頻磁感應強度測點，點位在廠界外5.0m、距地面1.5m高處；設1處無線電干擾測點，監測距廠界外20.0m、距地面1.5m高、0.5MHz下的值。監測結果見表5。通過類比監測可知，市體育館變電站電磁環境監測符合相關標準要求，也表明了軌道交通電氣工程電磁環境影響類比分析可行，且符合實際，在具體的環評工作中可以采用。

表5 鄭州市體育館變電站電磁環境監測結果一覽表

6 結論

6.1 列車運行對電視收看的影響

鄭州市地鐵1號線一期工程沿線村莊都已具備閉路，在工程后過車時電視設施敏感點電視收看信噪比雖有一定下降，但大部居民采用有線電視收看，不受過車干擾影響。建議建設單位在工程投入運營后應加強監測，預留資金對工程開通后信噪比小于35dB的電視收看用戶予以補償。建議采取有效措施降低列車運行時的電磁騷擾，增加日常接觸網維護，減少列車運行離線率。

6.2 主變電所對周圍電磁環境的影響

鄭州市地鐵1號線一期工程的2個主變電站產生的工頻電、磁場雖遠未超過標準，但是為兼顧居民心理承受能力，建議在最終選址確定施工位置時應盡量遠離敏感建筑（如學校、幼兒園、醫院和密集居民區等敏感點），新建敏感建筑應保證距變電所大于30m，降低對重點敏感目標的影響，減輕居民擔憂，減少電磁環境問題投訴。

總之，軌道交通電氣工程電磁環境影響類比分析可行，且符合實際，在具體的環評工作中推薦采用。

［1］艾麗，黃燕青，秦欣.廣州城市軌道交通電磁環境影響分析［J］.資源節約與環保，2016（6）：105.

［2］陳斌，謝偉平，姚春橋.地鐵車輛段上蓋物業開發的關鍵工程問題［J］.土木工程與管理學報，2014（1）：57-63.

［3］胡佐懿，伍躍輝.哈爾濱市軌道交通一期工程電磁輻射環境影響分析及防護措施初探［J］.環境科學與管理，2007（8）：81-84.

Influence of Electromagnetic Environment on Electrical Engineering of Zhengzhou Rail Transit

Yu Zhaoxia

（Henan Engineering Consulting Center，Zhengzhou Henan 450000）

Using actual measurement and analogy method,taking the Zhengzhou Metro Line 1 phase I project as an example,this paper studied the influence of electromagnetic radiation from main substation on ambient electromagnetic environment,and studied the influence of electromagnetic environment radiation caused by vehicle operation on TV signal.The results showed that the analogy analysis of the electromagnetic environment impact of rail transit electrical engineering was feasible and practical,and it was recommended in the specific EIA work.

rail transit；electromagnetism；environmental effect

U239.5；X820.3

A

1003-5168（2017）05-0108-03

2017-04-16

于朝霞（1980-），女，本科，工程師，研究方向：現代建筑及軌道交通電氣工程節能智能技術研究。