淺談高壓輸變電線路工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響及其預(yù)防

張巖，高啟，王林，蘇愛麗，譚鑫峰

（西藏大學(xué)理學(xué)院，拉薩850000）

1 引言

近年來(lái)，高壓輸電線應(yīng)用越來(lái)越廣泛，距離人類生活區(qū)和活動(dòng)區(qū)越來(lái)越近，在為人類的生活和工作帶來(lái)很大便利的同時(shí)，其工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響也越來(lái)越受到關(guān)注。由于普通民眾對(duì)電磁輻射等相關(guān)知識(shí)了解的不是很多，且互聯(lián)網(wǎng)上充斥著很多夸大高壓輸電線對(duì)生活和環(huán)境影響的不實(shí)言論，這就使得我們很有必要對(duì)高壓輸變電線路所產(chǎn)生的工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行一個(gè)比較系統(tǒng)地介紹。

2 輸變電線路工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)制

根據(jù)麥克斯韋電磁感應(yīng)定律，變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)。高壓輸電線路屬于交變電流，在輸變電線路附近會(huì)產(chǎn)生較弱的同頻率穩(wěn)定電磁輻射場(chǎng)，工頻電場(chǎng)與工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度與導(dǎo)線離地高度、輸電線路布置方式、線路相序排列方式、塔形結(jié)構(gòu)等參數(shù)有關(guān)。在輸電線路布置方式、線路相序排列方式、塔形結(jié)構(gòu)確定的情況下，工頻電磁場(chǎng)隨著距離導(dǎo)線中心的距離增加而呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)[1]。

3 輸變電線路工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響

3.1 對(duì)通信與電子設(shè)備的影響

高壓輸電線對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生影響的主要原因是輸電線運(yùn)行過程中各個(gè)電流注入導(dǎo)線的疊加與傳播產(chǎn)生的工頻電磁場(chǎng)所致[2]。如通信儀器、電子設(shè)備、地下金屬管道等形成電磁感應(yīng)，對(duì)周圍設(shè)施所造成電氣安全問題等。相關(guān)研究表明，該影響因素與天氣有很大的關(guān)系，天氣情況惡劣時(shí)相對(duì)于正常氣候時(shí)影響要大。

3.2 對(duì)生物的影響

研究表明，較強(qiáng)的電磁輻射會(huì)對(duì)人的記憶能力、免疫功能、內(nèi)分泌系統(tǒng)造成一定的損害，容易導(dǎo)致人失眠多夢(mèng)、心率不正常，較強(qiáng)的磁場(chǎng)、電場(chǎng)輻射也會(huì)對(duì)植物細(xì)胞產(chǎn)生一定程度的損害，使植物的細(xì)胞形態(tài)、DNA、RNA、蛋白質(zhì)合成跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、酶活性等產(chǎn)生顯著的變化，從而可能會(huì)導(dǎo)致植物不正常的生長(zhǎng)發(fā)育。

4 防護(hù)與改進(jìn)措施

4.1 高壓輸電線路建設(shè)方面的改進(jìn)

在輸變電線路建設(shè)中，輸電塔結(jié)構(gòu)、輸電線相序排列以及線路中的電流都會(huì)影響輸電線路周圍的工頻磁場(chǎng)的強(qiáng)度；線路中的電壓、輸電線的參數(shù)、輸電塔建設(shè)高度等都會(huì)影響輸電線周圍工頻電場(chǎng)的強(qiáng)度，為此，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：①改變輸電線路的架設(shè)方式，建設(shè)單回路塔型時(shí)要盡可能地采取倒三角形的排列方式。建設(shè)多回路塔型時(shí)，要盡可能地采用逆向序排列方式來(lái)減小產(chǎn)生的電磁危害[3]。②適當(dāng)?shù)丶哟筝旊娝母叨葋?lái)降低工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度。在高壓線路與地面之間安裝低壓線以此來(lái)減少相關(guān)影響。③通過降低高壓輸電線電極曲率半徑小的部分，從而有效地防止電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4.2 周圍環(huán)境部署的改進(jìn)

通過植樹造林增添綠化的方式也可以減少電磁污染，高大的綠色植物可以有效地吸收電磁波達(dá)到減少污染的作用[4]，另外，改變建筑的結(jié)構(gòu)也可以有效地減少電磁污染。

4.3 通過相關(guān)設(shè)備削弱其影響

例如，可以通過增加電磁屏蔽器來(lái)增強(qiáng)屏蔽的效果，使用特定設(shè)備發(fā)出與輸電線路方向相反、大小相同的電磁場(chǎng)來(lái)大幅度削弱電磁污染，在特殊強(qiáng)污染工作環(huán)境下可以穿著特殊服裝來(lái)減小特高壓設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)電磁對(duì)人體產(chǎn)生的危害。

5 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)單介紹了高壓輸變電線路所產(chǎn)生的工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響，并以國(guó)家有關(guān)條例為基準(zhǔn)，詳細(xì)分析了這些影響帶來(lái)的主要影響及危害，并結(jié)合輸變電線路建設(shè)實(shí)際提出相應(yīng)的改進(jìn)和預(yù)防建議。一方面，在建設(shè)中要盡量采取一些必要措施來(lái)減少高壓輸電線產(chǎn)生工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)；另一方面，也不必太過于擔(dān)憂高壓輸電線產(chǎn)生工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)帶來(lái)的危害。在我國(guó)高壓輸電線路電磁環(huán)境控制的標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)HJ/T 24—1998《500kV 超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行，該規(guī)范指出對(duì)于公共聚集區(qū)，工頻電場(chǎng)限值不超過4kV/m，工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度不超過0.1mT，而按照標(biāo)準(zhǔn)建成的實(shí)際輸電線路如國(guó)內(nèi)常見的220kV 單回路輸電線路，其下方地面的工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度，只有2.16kV/m和0.4μT，遠(yuǎn)低于國(guó)家限定標(biāo)準(zhǔn)。磁場(chǎng)高壓輸電設(shè)施只要是嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，合理規(guī)劃，便不會(huì)對(duì)公眾的生活和健康產(chǎn)生很大的影響。