沈阳环境科学研究院
摘要：随着科技的进步发展，电磁场是一种随时随地伴随我们存在于空气中的物质。电磁辐射是指各种来源不同的电磁波有害辐射。不论是人为刻意的电磁过量辐射，还是在其他用途中不经意的电磁辐射，过量的电磁辐射会对人以及地球上的其他生物健康产生一定的风险。基于此，结合高压输变电工程的电磁辐射风险进行分析，本文首先简述了电磁辐射的主要特征及其危害，对高压输变电工程电磁辐射污染原因及其风险进行了探讨分析，并论述了高压输变电工程电磁辐射风险的防控措施及其防控建议。
关键词：电磁辐射；高压输变电工程；污染原因；风险；防控；措施；建议
随着城市规模的不断扩大，使得高压输变电工程建设越来越多，输电线路与居民区之间的距离也越来越近，其电磁辐射污染对人体和其它设备产生了不良影响，因此分析高压输变电工程电磁辐射产生的风险，对有效防控电磁辐射具有重要作用。以下就高压输变电工程电磁辐射风险及其防控进行探讨。
1电磁辐射的主要特征及其危害
电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流，它是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。根据发射源的不同，电磁辐射可分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两类，人为电磁辐射是造成电磁辐射污染的主要因素。人为电磁辐射污染源具有种类分布多、应用范围广的特点，有高压输变电工程、广播电视发射设备、通信雷达及导航发射设备、工业、科研、医疗行业中的高频设备等。电磁辐射是无处不在的，各种家用电器、电子设备、办公自动化设备等电器装置只要处于操作使用状态，其周围就会存在电磁辐射。由于人体对电磁辐射有着一定的承受能力，因此处于电磁辐射正常范围内的人们一般不会有不适的感觉，只有当电磁辐射超过一定强度后才会形成电磁污染，超量的电磁辐射会给人体的健康带来不利的影响。研究表明，超量的电磁辐射会影响和破坏人体原有的生物电流和生物磁场，使人体原有的电磁波场发生异常，造成人体神经衰弱、食欲下降。
2高压输变电工程电磁辐射污染原因
高压输变电工程电磁辐射污染原因主要有：（1）高压变电所的原因。随着高压输变电设施在城市中的增多，越来越多的高压变电站成为电磁辐射污染的源头之一。为了满足用电需求，高压变电站内必须配备高压设备，而高压设备在进行输变电时，纵横交错的高压导线在带电状态下，就会形成一个电磁场，发出电磁波，形成电磁污染。因此，变电所运行设备周围存在一定的电磁场，是高压输变电工程电磁辐射污染产生的原因之一。（2）高压输电线路的原因。除了高压变电所外，高压输电线路是产生电磁辐射的又一源头。高压输电线路荷载高压电流，电流流径导线后就会在高压线与地面之间产生静电感应，形成一个电磁场，电磁场发射出来的电磁污染直接作用在地面与导线之间的包括人在内的任何物体，这种辐射污染随着导线距地距离的远近而变化，导线距地越近，电磁辐射越强，导线距地越远，电磁辐射越小。（3）输变电设备产生的电磁辐射量微小。虽然高压输变电产生电磁污染，但这种污染并非输变电设备产生的，而是带电导线形成的静电磁场产生的，由于输变电设备输送的是50Hz频率的电流，产生的电磁能量太小，不会对人或用电设备造成危害，因此，输变电设备产生的电磁辐射常常被忽略不计，因此，在高压输变电工程电磁辐射污染的产生的原因中可以去除输变电设备的因素。
3高压输变电工程电磁辐射风险分析
高压输变电工程电磁辐射污染给人们的日常生活造成了一定的影响。主要有：（1）对人体影响的风险。当辐射场强超过一定限值后，较长时间的作用可导致中枢神经系统、心血管系统等机能障碍。由此可见，高压输变电产生的电磁辐射对人的身体有一定的损伤，使人的机能加速老化，容易产生心脑血管疾病。另外，在电磁辐射污染下，人体的某部位细胞基因可能发生突变，这种突变可能导致精神问题、肿瘤问题的不断发生，使人们的健康生活受损。（2）对用电设备影响的风险。电磁辐射对用电设备的影响非常大，包括医疗设备、办公设备、日常生活设备、工业设备等等。在电磁辐射的作用下，导致用电设备的烧毁、接触不良、出现波状振动、色斑、计算机重启、医疗设备启动无效。（3）对通信线路及无线电影响的风险。高压输变电工程电磁辐射能够对通信线路和无线电波产生干扰，降低通信线路和无线电数据传输的质量，破坏数据传输的连续性，给用户带来不便。
4高压输变电工程电磁辐射风险的防控措施
高压输变电工程电磁辐射风险防控措施有很多，如屏蔽、滤波、接地、布线、辐射吸收等，都可最大限度地减少污染，以下就主要防控措施进行分析。
4.1电磁辐射风险源的防控措施。对于高压输变电工程的输电线路，可以通过控制高压输电线路下的工频电场强度值，可有效地防止静电感应的产生。根据输电线路跨越农田、公路、航道和民房等不同情况，可采取优化输电线路电压等级、增大导线对地距离、采用三角排列、减少相间距离、减小分裂导线根数、采用双回路线路逆相序排列、提高导线光洁度等一系列措施降低输电线路下的空间场强及输电线的静电效应影响。例如：增大导线对地高度，初始时可显著减小场强；减小导线相间水平距离对减少地面附近一些场强较为有利；导线呈三角形排列比水平排列对减少地面附近场强更有利；对同塔双回或多回路线路，穿越城镇居民区时，应尽量采用逆相序排列，以达到有效减小路线下方电场的目的；在高压输电线路下方同杆增设低压线路，并且高、底压线路采用不同的相序设置，不但能降低场强，同时可以大大提高走廊的利用率，节约土地资源，这在人口密集区是一种优化的线路布置方式，是一项有价值的研究课题；高压输电线路下，表面积很大的金属物必须良好地接地，否则会对人产生电击。对于变电站可采取以下措施减缓电磁辐射：（1）对于电磁污染较严重的电抗器，可采用干式铁芯电抗器代替，同时在电抗室用非导磁材料加以屏蔽。干式铁芯电抗器不易燃，不漏油，体积小（占地面积仅是相同容量的空心电抗器的30%～50%），便于维护，有铁芯结构，漏磁小，对周围环境的电磁污染小，适合于城市变电站。（2）各电压等级的配电装置应尽量采用开光柜及封闭式母线等，同时利用金属罩的屏蔽作用降低电磁场强度。应采取措施减少变电站电气设备的放电，如使用设计合理的绝缘子，控制绝缘子表面放电；减少因接触不良而产生的火花放电；避免尖角和凸出物等引起火花放电产生高频电场等。对裸露的电气设备同样应采取有效的屏蔽措施。（3）变电站建筑物设计中采取适当的屏蔽措施，并保证电气设备房间墙壁的厚度。
4.2传播途径的防控措施。可通过屏蔽线或屏蔽网等屏蔽办法减小地面场强。屏蔽工频磁场要比屏蔽工频电场困难。常用金属网和金属板进行静电屏蔽和交变电磁场屏蔽。同时还可利用建筑物及其内部所用材料的电磁场屏蔽作用减小地面场强。同时，可在高压输电线路经过区域建立线路保护区。线路保护区的设计必须严格按设计标准进行。
4.3接受体的防控措施。可采取远离措施，如建议输电线路、变电站250～300m规定范围内不建住宅和人群密集的活动场所，在个人保护上为减少电磁场对人体的影响，居民应该尽量远离电池场污染源区，在高强场区域内活动的维护人员可穿抗电辐射服装等。
4.4加强绿化进行防控。绿化作为电磁辐射防护手段的作用也是不可低估的，高大树木、茂密的花丛等植物，对电磁辐射能量有较好的吸收作用。有人估计，在工业电磁辐射区域与居民区，电磁波通过树木带后，电磁强度将大幅度衰减。因此从防止电磁辐射污染的角度出发，应提倡植树造林、绿化环境。营造美丽而自然的吸收屏障，以达到有效地防止电磁辐射污染的作用。
5电磁辐射风险防控建议
笔者认为电磁辐射风险还需要采取以下防控建议：
5.1依法加强电磁辐射风险防控。严格执行国家规定的电磁辐射污染防治的政策法规是对各类电磁辐射源进行有效管理的前提。环境保护管理
部门应严格遵守和执行《电磁辐射防护规定》和《电磁辐射环境保护管理办法》，认真履行建设项目环境保护审批手续，对污染严重、工艺设备落后、资源浪费和生态破坏严重的电磁辐射建设项目与设备，要禁止建设或者购置。
5.2不断加强吸收进行电磁辐射风险防控。吸收的目的是降低电磁辐射的强度，是利用特殊的吸收材料将地磁辐射中的微波吸收掉，从而减少电磁辐射对周围环境的影响。吸收材料的防护一般用在微波设备的调试上，吸收材料一般在塑料、橡胶、陶瓷等材料中加入适量铁粉、石墨、木炭与水调制而成。这样微波在调试时，在场源附近就能将辐射能量大幅度衰减下来，避免了较大范围空间的污染。
5.3产生或伴有电磁辐射项目建设单位应做好辐射的防护工作。高压输变电工程建设在达到电磁辐射环境保护标准的前提下，应遵循“可合理达到尽量低”的原则，在建设地点的选择时应考虑尽量远离居民区，在建设工艺和仪器设备的选择等方面尽量减少电磁辐射的产生。
5.4加强电磁辐射控制技术的应用。加强电磁辐射控制的技术措施是防治电磁辐射污染的重要途径。（1）高频接地。高频接地的作用是将屏蔽体（或屏蔽部件）内由于感应生成的射频电流迅速导入大地，使屏蔽体（或屏蔽部件）本身不致再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率。（2）滤波技术。滤波是抑制电磁干扰的最有效手段之一。线路滤波的作用就是要保证有信号通过，并阻截无用信号通过。（3）电磁屏蔽技术。电磁屏蔽技术的应用之一就是对高频电磁场的屏蔽，而且在抗干扰辐射方面，屏蔽是最好的措施。（4）植物绿化。一些树木对电磁能量有吸收作用，在电磁场区，大面积种植树木，增加电波在媒介中的传播衰减，从而防止人体受电磁辐射的影响。（5）使用电磁辐射防护材料。在建筑、交通、包装、衣着等很多方面，避免使用增强电磁辐射的材料如金属材料，它会增强电磁辐射作用，因此要合理使用电磁辐射防护材料，利用其对电磁辐射的吸收或反射特性，可大大衰减电磁场场强。
5.5加强电磁辐射基本知识和电磁辐射环境保护的宣传，使公众正确对待电磁辐射，既使公众认识到电磁辐射在人们日常生活、工作中所起的作用，又使公众能科学、有效地防护电磁辐射，避免公众对电磁辐射产生不必要的误解和恐慌。
6结束语
综上所述，随着城镇化建设的不断推进，使得国民用电量不断增大。因此高压输电线、变电站等设施不断增多，由高压输变电设备产生的电磁辐射越来越多，对人体和用电设备产生了一定的影响。为了更好的对高压输变电工程电磁辐射污染进行有效防护，必须加强对高压输变电工程电磁辐射风险及其防控措施进行分析研究。
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