曾凯
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摘要:由于发电与高压输变电工程的公平,电磁场可能会产生轻微辐射,因此一定程度上会给电网正常运行造成不良影响,制约电网发展,因此本文对发电与高压输变电工程的工频电磁场环境现状进行了分析,指出其中存在的辐射问题,并且从安全角度提出了减少工频电磁场辐射影响的防护策略,以期为相关单位及人员提供参考。
关键词:发电与高压输变电工程;工频电磁场;防护策略
1、前言
近年来,我国经济发展速度越来越快,推动了社会的进步,而同时环境污染问题加剧,也引发了人们深思。可持续发展战略的提出,使生态环保理念深入人心。在我国电力系统中,发电与高压输变电工程的工频电磁场辐射问题引发了社会广泛关注,采取有力的防护策略,能够显著降低工频电磁场辐射对人体健康的不良影响及其对生态环境造成的污染。
2、发电与高压输变电工程的工频电磁场研究背景
改革开放以来,我国经济高速发展取得了举世瞩目的成就,与此同时,社会各行业以及人民生活用电需求量越来越大,由此推动我国电力技术的不断发展。当前我国电网建设越来越完善,已经发展到超高压电网阶段[1]。电力快速发展的趋势和城市化建设、工业发展有着紧密的联系,虽然社会生产生活离不开电力资源,电网发展也给生产生活带来了极大便利,但是与此同时,发电厂以及变电站建设越来越靠近生产生活区域,例如一些高压架空送电线路建设原本规划在那些城市周边的空旷区域,但是伴随着城市建设规模的扩张,这些空矿区域已经被建成了城市人员密集的经济开发区。电力基础设施建设越来越完善,提高了人们的生活质量,满足了人们正常用电需求,但是同时也给环境造成了很大的影响。伴随着人们的健康意识逐步增强,对于发电与高压输变电工程的工频电磁场辐射问题认识越来越深刻,人们关注到了电磁场辐射对环境以及人体健康带来的不良影响,所以近来关于发电与高压输变电工程工频电磁场辐射及其防护问题的研究热度越来越高。
3、发电与高压输变电工程的工频电磁场现状
只要存在交流电路,就会存在磁能的放射,从而形成交变磁场。由于电路同大地之间存在着一定的电位差,所以能够使磁场产生电场。在发电与高压输变电工程线路下存在的交流电场就是工频电磁场[2]。工频电磁场不会使人体组织产生电离,它被归类为极低频电磁场,归属于非电离辐射范围。电磁强度的大小会受到同场源距离、无电良导体以及功率等因素的影响,由于输变电及发电设备的功率比较高,所以周围形成的工频电磁场的强度也比较高。
以下分别对作业场所和高压输变电线路的工频电磁场环境进行评价:
从国家相关标准来看,作业场所的工频电场强度8小时最高容许量在5kv/m,而对于其安全卫生限值,目前国家没有出台相关标准规定。针对工频电磁场最高强度容许量的制定,需要引起注意的是,这一标准仅仅只是提供了8小时的最高容许量,但是并没有将职业暴露的时间考虑进去。如果相关工作人员接触工频电磁场的时间不超过8个小时,那么就无法依据现有标准判断其作业场所的磁场强度是否在规范范围内[3]。并且,从当前我国发电及输变电站的实际情况来看,大部分变电站都已经实现了无人值守,工作人员只需要进行定期巡检,在作业场所的暴露时间比较短。即使是有人值守的变电站,工作人员也不会长时间接触强度高于5kv/m的工频磁场。当前国家也没有制定关于发电与高压输变电线路的工频磁场强度限值标准。
可将《500kv超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》中对于超高压送变电工程线路磁场强度的规定应用于更低压送电环境的电磁辐射评价标准,从而暂时规定高压输变电线路的工频电磁场对于居民区产生的电磁强度不得超过4kv/m[4]。
4、发电与高压输变电工程的工频电磁场的危害性
这里主要分析发电与高压输变电工程的工频电磁场对于人体产生的影响,按照影响时间的不同,将其从短期效应与长期效应两个方面来进行概述:
第一,从发电与高压输变电工程的工频电磁场对人体带来的短期影响来看,其表现主要包括热效应和非热效应两个方面。热效应指的是当人处在工频电磁场中时,身体内部的水分子以及蛋白质等不均匀电介质会随着磁场变化而不断发生震动,从而使分子在摩擦过程中产生热量[5]。而非热效应指的是在人体没有温升的情况下因为电磁场的影响而引起的生理反应。如果人体长期处于强度比较大的电磁场中,会对人体神经系统的正常功能造成影响。前文提到,发电与高压输变电工程的工频电磁场是一种极低频的电磁场,所以它引起的人体短期效应并不明显,现有研究确定的工频电磁场给人体带来的短期影响只有导致人体电刺激效应这一个方面。如果处在工频电磁场环境中,在电场与带电毛囊相互作用的情况下,人体会产生身体毛发的颤动,这种现象对于人体没有危害,但是一些人会不适应这种感受。对于那些对地绝缘良好的成年人来说,他们在接触到接地物体时,会产生火花放电现象,有一小部分人会产生疼痛感。在强度较大的磁场中,人体接触对地绝缘良好的大型导电物体时,很有可能产生引人不适的火花放电现象。发电与高压输变电线路场源所产生的工频电磁场范围的覆盖范围比较广,如果有大型物体靠近,就会产生感应电荷,所以,有害刺激是不可避免的存在的,只能采取一些措施来尽可能地减少感应电荷的产生。
第二,从发电与高压输变电工程的工频电磁场对人体带来的长期影响来看,很多研究表明,人类的某些疾病,包括神经系统类的疾病,同工频电磁场之间存在一定的关联性,已经证实了超高压工频电磁场确实会导致人体中枢神经系统、免疫系统等等产生一些功能性的改变。但是目前还没有相关研究可以证明极低频的工频电磁场与人体的某些疾病有关。关于高压输电线工频电磁场对于人体健康的长期影响,目前已有结论是IARC根据儿童流行病学相关研究,所提出的“人类可疑的致癌剂”,这一说法在潜在致癌性类型中是程度最轻微的一种,表示一种物剂存在的有限致癌因素的相关证据还远远不足,它不能被直接视作为物剂致癌的风险强弱[6]。所以现阶段并不能片面认为发电与高压输变电工程的工频电磁场与人类白血病等疾病有关联。
5、发电与高压输变电工程的工频电磁场的防护措施
虽然现阶段并不能证明工频电磁场对于人体确实有极大伤害,但是一定的有害性刺激是存在的,其潜藏的风险性必须引起注意。所以有必要采取相关的防护措施,减少其对人体造成的不良影响:
第一,合理进行发电与高压输变电工程的选址。在选址上,要加大场源与人类频繁活动区域的间距。发电与高压输变电工程的选址应当远离人流聚集区、生态脆弱区等敏感区域,这是减少工频电磁场对人体影响的一个最重要也是最直接的举措;第二,在区域内,要按照规定设置一定的警示标识。需要在工频电磁场区域周围范围设置一定的警示说明,其中要详细载明可能会产生的危害性以及应该注意的安全事项等;第三,施工作业人员要做好安全防护措施,比如说通过穿戴防护服、运用接触技术等方式来控制火花放电的产生,从而减少电刺激给人体造成的伤害。
6、结束语
综上所述,为了有效规避发电与高压输变电工程的工频电磁场对与人体与环境造成的不良影响,需要结合其影响的具体方面采取有效的防护手段。
参考文献:
[1]方铭.高压输变电工程的电磁辐射及防护[J].低碳世界,2018(29).
[2]李晔.高压输变电设施电磁辐射测试与环境影响分析[J].宁夏电力,2021(12).
[3]张岩.浅谈高压输变电线路工频电场和工频磁场对环境的影响及其预防[J].中小企业管理与科技,2019(09).
[4]宋晓红.电网输变电系统电磁环境影响初探[J]电力环境保护,2020(11).
[5]林志国.对电网输变电系统中的电磁环境分析[J].建材与装饰,2020(09).
[6]卢芳亭.高压输变电工程的电磁环境安全问题研究[J].广东科技,2019(22).