關(guān)于輸變電設(shè)施電磁輻射與噪聲控制的分析及減緩措施

(云南電網(wǎng)公司曲靖宣威供電局 云南 宣威 655400)

前言

我們知道，地球本身就是一個大磁場，其表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射，此外，太陽及其它星球也自外層空間源源不斷地產(chǎn)生電磁輻射，但天然產(chǎn)生的電磁輻射對人體影響甚小，人工產(chǎn)生的電磁輻射對人體構(gòu)成的威脅、對環(huán)境造成的污染與之相比要大得多。生活中能產(chǎn)生電磁環(huán)境的源頭不勝枚舉，如：手機信號塔、廣電發(fā)射塔、通信發(fā)射臺、雷達站、航空導航站、變電站、高壓電線，還有電腦、手機、微波爐、電磁灶，甚至我們乘坐的地鐵列車等都能制造電磁輻射源，電磁輻射在我們的生活中無處不在。本文將從輸變電設(shè)施電磁輻射的產(chǎn)生、對人體健康影響程度及輸變電設(shè)施噪聲來源、控制方法進行介紹分析。

一、輸變電設(shè)施所產(chǎn)生的電磁輻射

(一)電磁輻射概念。我國輸變電設(shè)施工作頻率為50Hz，和廣播電視、通訊和微波的頻率105～109Hz相比，頻率低得多，所以它不容易產(chǎn)生輻射。國際“電磁兼容”標準中規(guī)定，9000Hz以上的頻率才稱為“射頻”，也就是說9000Hz以下頻率的電源因輻射量太小，可以認為它們基本不會發(fā)射電磁波。輸電設(shè)備工作頻率在50Hz，比9000Hz小180倍，它的輻射功率就更小，對人身基本不會產(chǎn)生任何影響。

對于10kV及以下輸變電設(shè)施，所產(chǎn)生的電場強度是十分微小的。對于110kV以上的輸電線，由于電壓較高，在導線表面會產(chǎn)生“電暈” 現(xiàn)象，從而會產(chǎn)生十分微弱的電磁輻射。根據(jù)實際測量，即使對于500kV的高壓輸電線，它的輻射強度其單位面積的輻射功率只相當于一般城市家庭中所接收到的無線電廣播電磁波輻射功率強度的十分之一，當然它對人身也不會產(chǎn)生任何影響。因此，可以這樣說：輸變電設(shè)施所產(chǎn)生的電磁輻射對人體健康造成的影響是微小的。

(二)電磁環(huán)境監(jiān)測。對于110kV及以上輸變電設(shè)施產(chǎn)生的電磁輻射，可遵照《交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測方法》進行監(jiān)測。1.監(jiān)測參數(shù)：工頻電場強度和工頻磁感應強度。2.監(jiān)測儀器：使用專用的探頭或工頻電場、磁場監(jiān)測儀器。3.監(jiān)測方法：監(jiān)測點應選擇在地勢平坦、遠離樹木且沒有其他電力線路、通信線路及廣播線路的空地上；監(jiān)測儀器的探頭應架設(shè)在地面上方1.5m高度處，也可根據(jù)需要在其他高度監(jiān)測，并在監(jiān)測報告中注明；監(jiān)測工頻電場時，監(jiān)測人員與監(jiān)測儀器探頭的距離應不小于2.5m，監(jiān)測儀器探頭與固定物體的距離應不小于lm；監(jiān)測工頻磁場時，監(jiān)測探頭可以用一個小的電介質(zhì)手柄支撐，并可由監(jiān)測人員手持。采用一維探頭監(jiān)測工頻磁場時，應調(diào)整探頭使其位置在監(jiān)測最大值的方向。

二、關(guān)于輸變電設(shè)施的噪聲

(一)輸變電設(shè)施噪聲來源。輸變電項目一般包括變電站和輸電線路，由于變電站設(shè)備噪聲遠大于輸電線路電暈產(chǎn)生的噪聲，以下對變電站噪聲進行分析評估：變電站噪聲主要來自變壓器冷卻風扇的空氣動力噪聲和變壓器、電抗器鐵芯的電磁噪聲；變壓器冷卻風扇的空氣動力噪聲和機械噪聲存在于強迫油循環(huán)風冷、自然油循環(huán)風冷變壓器。空氣動力性噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦旋噪聲所組成。旋轉(zhuǎn)噪聲是風扇葉片旋轉(zhuǎn)，周期性打擊空氣，引起空氣的壓力脈動。渦旋噪聲是風扇葉片旋轉(zhuǎn)時，在葉片背面常形成渦流。一般大型變壓器風扇側(cè)1米處的最大噪聲聲級可達80dB(A)～88dB(A)。

任何變電站都會存在電磁噪聲的，產(chǎn)生電磁噪聲的原因是鐵芯激磁引起硅鋼片磁致伸縮，并造成振動。電磁噪聲還與硅鋼片的放置方式有關(guān)，對接放置的噪聲大，迭接放置的噪聲較小。電抗器的硅鋼片是對接的，噪聲較大。電磁噪聲還與變壓器的容量有關(guān)，電磁噪聲水平隨容量增加而增大。德國、日本進口變壓器的噪聲一般要比國產(chǎn)變壓器低。

(二)降低變電站噪聲的措施。變電站邊界上的噪聲水平要求符合國家2類地區(qū)標準：即晝間不大于60dB、夜間不大于50dB。一般情況下，相隔一定距離后，噪聲可明顯降低，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響，另外，為了減少變電站噪聲，變電站設(shè)計可采取以下措施：1.增加變壓器風扇臺數(shù)同時降低風扇轉(zhuǎn)速或?qū)⒗鋮s風扇的進出風口轉(zhuǎn)向地面，均可達到降低變壓器冷卻風扇的氣動噪聲。最好選用強迫油循環(huán)水冷、自然循環(huán)自冷式變壓器，徹底消除變壓器冷卻風扇的空氣動力噪聲和機械噪聲；2.在變電站總平面布置時，不要將變壓器布置在靠近敏感區(qū)一側(cè)，在變壓器與站界圍墻之間盡可能留有足夠的距離；3.設(shè)在城市中心地帶和人口稠密的居民區(qū)的變電站，變壓器應使用隔離墻阻擋噪聲。若采用封閉建筑措施可以降低噪聲20dB左右。由于室內(nèi)布置的變壓器運行時需要通風降溫，因此必須做好室外進出風口的消聲措施，防止噪聲外泄。在一些要求特別高的地方，甚至要將設(shè)備間設(shè)置在地下；4.露天變電站在變壓器周圍或靠近敏感區(qū)的一側(cè)可設(shè)置隔音墻、吸音板等降低噪聲的措施。

(三)噪聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測方法。1.監(jiān)測儀器：測星儀器精度為Z型及2型以上的積分一平均聲級計或環(huán)境噪聲白動監(jiān)測儀器，其性能需符合GB 3785和GB/T 17181的規(guī)定。2.測點選擇：根據(jù)監(jiān)測對象和目的，可選擇以下二種測點條件(指傳聲器所置位置)進行環(huán)境噪聲的測量:a)一般戶外：距離任何反射物(地面除外)至少3.5 m外測量，距地面高度1.2 m以上。必要時可置于高層建筑上，以擴大監(jiān)測受聲范圍。使用監(jiān)測車輛測量，傳聲器應固定在車頂部1.2 m高度處；b)噪聲敏感建筑物戶外：在噪聲敏感建筑物外，距墻壁或窗戶1 m處，距地面高度1.2 m以上；c)噪聲敏感建筑物室內(nèi)：距離墻面和其他反射面至少1m，距窗約1.5 m處，距地面1.2～1.5mm高。3.監(jiān)測類型與方法：根據(jù)監(jiān)測對象和目的，環(huán)境噪聲監(jiān)測分為聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測和噪聲敏感建筑物監(jiān)測兩種類型。具體監(jiān)測方法詳見《聲環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3096-2008)附錄B和附錄C。

三、結(jié)束語

電磁輻射方面：對于10kV及以下輸變電設(shè)施，所產(chǎn)生的電場強度是十分微小的，對人體不會產(chǎn)生任何危害；對于110kV以上的輸電線，在導線表面會產(chǎn)生“電暈” 現(xiàn)象，從而會產(chǎn)生十分微弱的電磁輻射，但即使500kV輸變電設(shè)施，產(chǎn)生的電磁輻射也遠遠低于國家相關(guān)標準的限值。

噪聲方面：輸電線路的“電暈”噪聲很微弱，基本不會對人們生產(chǎn)、生活產(chǎn)生影響；輸變電項目竣工后根據(jù)實際測量變電站邊界上的噪聲水平要求符合國家2類地區(qū)標準，一定距離后，可以滿足國家I類聲環(huán)境功能區(qū)(居民住宅、疾療衛(wèi)生、文化教育、科研沒計、行政辦公區(qū)域)相關(guān)標準的限值。