國網宜昌供電公司 李文明
電力作為工業(yè)和農業(yè)發(fā)展的主要能源動力,在我國共農業(yè)發(fā)展史上做出了卓越的貢獻。隨著電力規(guī)模的不斷擴大,變電站數量和輸電線路也不斷增多,隨著西電東送等大型電力項目的開展,高壓輸電線路的分布越來越廣。電力發(fā)展在為國家經濟做出貢獻的同時,高壓線路的高強度電磁輻射也給生活環(huán)境和人體健康帶來了很大的威脅和挑戰(zhàn)。所以,現在進行關于高壓線路和變電站運行中電磁輻射防護的研究具有重大的現實意義。
電磁輻射在空間內的各個角落進行分布,其主要的機理就是電力能量向空間內進行發(fā)射的現象,其主要的介質形式就是電磁波。所以,在現代工作生活中科學應用電磁波可以便利的滿足人們的生活和工作需要,比如,生活中比較常見的廣播、電視、網絡等等都是通過電磁波的傳輸來實現的。另外,在工業(yè)生產中還可以充分利用微波進行加熱、在醫(yī)療工作中也可以應用電磁波來實現對患者病癥的診斷和治療以及可以利用電磁波來實現通訊數據的傳輸等。
電磁波固然可以為社會的發(fā)展和人們的生活帶來無限的便利,但是同時其同樣也具有雙面性,電磁波的存在也會造成環(huán)境污染,同時也會影響人體的健康。在世界上電磁波輻射已經被列為第四大環(huán)境污染源,其危害程度不亞于大氣污染、水污染等,其成為了巨大的隱形殺手。
電磁輻射對人體健康的主要影響表現在三個方面,也就是其具有強大的熱效應、非熱效應以及其強大的累積效應。其熱效應是指當遭受到高強度的電磁波輻射之后人體內的水分就會升溫,從而對人體的器官造成一定的破壞,當遇到的電磁波輻射劑量較多時就會引起人體出現血壓升高甚至心率不齊的現象,對于一些免疫力系統(tǒng)稍弱的人群就可能造成白細胞減少等病理變化。根據相關調查發(fā)現,由于長時期的處于電磁環(huán)境中,其患有皮膚病、糖尿病、心腦血管病以及癌癥等重病的概率明顯居高。
電磁波輻射產生的強度與高壓輸電線路的電壓等級、架設高度以及高壓線之間的距離都有一定的關系。通常情況下,電壓越高電磁輻射強度越高、架設高度越高電磁輻射強度越低并且距離越大其電磁波輻射的強度越小。除此之外,高壓輸電線路在一定條件下還會產生電暈的現象,所謂的電暈就是我們通常講的火花?;鸹ǖ漠a生實際上是由于輸電線路表面的電場強度過高而引起的放電現象,這種情況下就容易導致嚴重的后果,比如電暈耗損、無線電干擾以及產生過大的噪聲等等。
在變電站運行中也容易產生大量的電磁輻射,其主要的來源就是主變壓器、隔離開關、電壓以及電流的互感器以及高壓斷路器等等各類部件在進行工作運行時其各自發(fā)射出來的電磁波進行再次的綜合影響。由于變電站系統(tǒng)中各個電氣設備之間都是由帶電導線經過錯綜復雜的連接來實現的,所以,電路的情況極其復雜。在這種復雜的環(huán)境中每一個導線就是一個復雜的小型電磁場,從而多個小型電磁場就會在變電站的周圍形成強大的電磁輻射。此外,高壓線路在進行輸電運行時,電壓不斷升高也會形成一定的電磁輻射。
我國在設計電磁輻射安全標準范圍時主要依據的數據就是工頻電場以及工頻感應這兩個因素的強度。根據國家環(huán)??偩种贫ǖ摹?00kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》(HJ/T24-1998)和衛(wèi)生部門頒布的《作業(yè)場所工頻電場衛(wèi)生標準》(GB16203-1996)來看,人體安全接觸的工頻電場為4000V/m、工頻電場為100μT。
現在,我國在進行高壓輸電等級設定時,主要規(guī)格為110kV、220kV、330kV和500kV。隨著對電力需求的提高,在將來還會對輸電線路進行更高等級的設計和建設,預估能到750KV甚至會達到1100KV。同樣,所有等級的輸電線路穩(wěn)定運行就需要有相對應的變電站,這樣才能形成一套完整的輸電體系。由于現代城市擴張速度較快,高壓變電站的建設難免會出現在人群比較集中的城區(qū),這樣就很有可能會影響人體健康。所以,一定要提高人們對高壓變電站的認知程度,并加強對高壓變電站和輸電線路運行過程中產生電磁輻射的研究。根據多年工作經驗的實測以及相關材料的記載,可以確認輸電線路以及變電站不同電壓情況下所對應的工頻電廠強度,同時在進行工頻電場強度確認時還需要考慮感應電流的大小,但是由于在變電站以及輸電線路中所產生的感應電流都相對較小,不足國家標準的百分之一,所以,高壓輸電線路的電磁波輻射不會對人體造成傷害,同樣變電站磁場也相對比較安全。結合國家電磁波強度安全標準以及實際產生的磁場強度,我們不難看出,工頻電廠強度相對較高的位置主要位于輸電線路下方以及變電站的內部,部分區(qū)域已經嚴重超出其安全標準的范圍。在我國境內進行高壓輸電線路的鋪設時一般選擇的地點都是人口較少的偏僻地帶,并且在線路高度上也都滿足相應的安全要求,當在線路下方進行作業(yè)或者活動時基本上不會受到電場的影響。影響較大的就是個變電站內部的工作人員以及在變電站附近常年居住的人群,所以,要針對這兩類人群進行重點保護,采取一定的防護措施,減少輻射對其造成的傷害。
在前面文章中已經提到了,電磁輻射之所以會對人體和環(huán)境造成損害以及損害的程度,主要是因為電磁輻射的強度所決定的。所以,在電磁輻射防護措施的設計方面就要充分考慮如何降低人體對電磁輻射的吸收數量,主要做好對電磁輻射的吸收和屏蔽。
(1)首先要在人群較少的偏僻地點進行高壓輸電以及變電站的建設。并且保證能夠輸電線路的架線高度要滿足安全標準,如果情況特殊或者條件允許的情況下可以適當的增加架設高度。如果變電站的建設必須選擇人群密集的地區(qū),一定要設置戶內的變電站,并將變電站中的進線和出線電纜都要埋設于地下。
(2)在進行輸電線路架線時要注意架線方式的選取,效果比較明顯的布線方式就是三角形排列方式。對于雙塔樓之間的排列要按照逆序進行布置,這樣就可以通過對三項電源的充分利用將各線產生的電磁輻射進行一定的抵消,從而降低輻射的能量。在變電站內部也要盡可能采用三項設備,這樣可以有效降低變電站內部的輻射總量。
(3)要將輸電線路之間的電場可以進行相互疊加的原理,在高壓輸電線下方通過架設低壓輸電線的方式來實現電磁波輻射的屏蔽,從而降低場強。
(4)變電站建設完成之后,要在變電站四周建立鋼筋混凝土圍墻,也可以在圍墻上加裝鋼絲網,這樣可以實現對電場輻射的有效屏蔽。另外,還可以在圍墻周圍設置隔離帶,主要是種植大量的綠植便可。同樣,如果現場實際條件允許也可以在高壓輸電線路下方建立綠植隔離帶。
(5)在進行高壓輸電線路架設以及變電站建設過程中可以通過架設屏蔽線以及利用相應的元器件來實現對輻射的有效屏蔽。
(6)要定期對輸電線路和變電站進行維護與檢修,經常監(jiān)測其周圍的電磁輻射強度。在確保設備與線路正常運行的情況下,減少放電、電暈等現象的發(fā)生。
(7)對于長期受到電磁輻射的人員,要多吃富含維生素B、蛋白質等膳食纖維的食物來調節(jié)人體對電磁場的紊亂狀態(tài),必要的時候可穿防輻射服裝。
綜上所述,當電磁場輻射強度超過一定范圍時就會對環(huán)境和人體造成很嚴重的傷害,所以,一定要注意高壓輸電線路以及變電站內部產生的電磁輻射的強度,并采取相應的防護措施來實現對電磁輻射的有效屏蔽和吸收,從而減少電磁輻射對環(huán)境以及人體的損害。