工频电场、磁场标准对比及建议

第２３卷第１期　电力科学与工程　Ｖｏ１．２３，Ｎｏ．１　２００７年３月　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｍａｒ．，２００７　工频电场、磁场标准对比及建议　王娜　，李春生　（１．华北电力科学研究院有限责任公司，北京１０００４５：２．北京电力试验研究院，北京１０００７５）　摘要：介绍了国外工频电场、磁场标准的建设情况，对国外的标准进行了探讨，并与我国现行推荐标准进　行了对比；对国内５００　ｋＶ输电线路进行了实测分析；对减小工频电场、磁场提出了几点建议。　关键词：电网环境；工频电场；工频磁场　中图分类号：ＴＭ１５３．１　文献标识码：Ａ　ｌ　国内外工频电场、磁场标准情况　表１　ＩＲＰＡ／ＩＮＩＲＣ关于工频电场、磁场的辐射限值的规定　受照对象受照时间电场强度／（ｋＶ・１ＴＩ　）磁感应强度／ｍＴ　１．１关于工频磁场　１９９０年国际辐射防护协会所属国际非电离辐　射委员会（ＩＲＰＡ／ＩＮＩＲＣ）向世界推荐了频率为　５０／６０　Ｈｚ磁场照射限值的临时指导原则，如表１　所列。它把照射限值分为职业照射限值和公众照射　限值。职业工作人员在整个工作日内受到连续磁场　为公众活动区域限值；日本规定人们来往频繁的地　照射时，其磁感应强度不应超过０．５　ｍＴ；短时间　区场强限值为３　ｋＶ／ｍ。美国各州的场强也不相同：　内的全身照射，磁感应强度不应超过５　ｍＴ，时间　新泽西州规定线路边缘处场强为３　ｋＶ／ｍ，而纽约　不应超过每天２　ｈ；当照射局限于四肢时，磁感应　州则规定走廊边缘为１６　ｋＶ／ｍ，美国俄勒冈州规　强度不超过２５　ｍＴ。对于一般居民来说，每天受　定人们易接近的区域的场强限值为９　ｋＶ／ｍ。１９８６　到连续磁场照射的磁感应强度不应超过０．１　ｍＴ；　年国际大电网会议３６０１工作组发表的一份调查报　当磁感应强度为０．１￣１．０　ｍＴ，照射时间应限制在　告中统计了一些国家对送电线下电场限值的规定。　每天数小时内，磁感应强度超过１　ｍＴ，受照射时　目前，大多数国家将送电线与道路交叉处的地面场　间不应超过每人数分钟。　强控制在１０　ｋＶ／ｍ以下。对于变电所，除个别地　１．２关于工频电场　点最大允许场强值不超过１　５　ｋＶ／ｍ以外，一般区　国际辐射防护协会非电离辐射委员会对工频电　域也采用不超过１０　ｋＶ／ｍ的场强值。这些限值的　场限值的规定见表１。　级别从国家标准到设计导则都有，大部分以实际准　此外，一些国家也制订了相应的标准和导则。　则为准。这些限值并没有一个切实可靠的医学或生　不少国家根据现有的研究成果和自己的国家标准规　物学的依据。１９９８年中国国家环保局发布了ＨＪ／　定５　ｋＶ／ｍ为公众活动区域的限值，１０　ｋＶ／ｍ为跨　Ｔ２４—１　９９８（（５００ｋＶ超高压送变电工程电磁辐射环　越道路和经常会接近的地方的限值，１　５　ｋＶ／ｍ为　境影响评价技术规范》，该规范推荐了５００　ｋＶ等　非居民区但有可能接近的地方的限值，２０　ｋＶ／ｍ为　级的变电站及输电线路设计的工频电场、磁场限　很难接近的地方的限值。前苏联标准规定５　ｋＶ／ｍ　值，见表２。　收稿日期：２００６—１２—０９．　作者简介：王娜（１９７０－－），女，华北电力科学研究院高级工程师　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　王娜，等工频电场、磁场标准对比及建议　６３　距离的有关规定如表３～表５。　表２中国５００　ｋＶ变电站及输电线路工频电场限值　表３导线与建筑物之间的最小垂直距离　表５边导线与不在规划范围内城市建筑物之间的水平距离　１．３关于输电线路和居民房屋距离的规定　为确保输变电设施安全运行同时也能考虑到　保护公众的利益，电力部门在输电线路设计时，严　格执行国家发布的《ｌ１０－５００　ｋＶ架空送电线路设　计技术规程》，确保输电线路跨越或邻近民房时，　２　国内外标准对比　导线与建筑物的距离即符合安全要求，又满足环　保有关标准。　从表６可见，大多数西方国家现行限值均比　输电线路跨越或邻近建筑物时，导线与建筑物　ＩＣＮＩＲＰ导则宽松得多，仅有前苏联限值暴露导则　表６有关组织、国家对工频电场、磁场限值对照表　（１９７５年制订）所取的安全因子与大多数国家有很　目前，我国在电磁环境方面的标准还没出台，　大差异，这是与研究水平和经济发展水平密切相关　电磁辐射污染定义也不太明确，特别是关于超高压　的。西方发达国家现行的工频电场和工频磁场限值　送变电设施的工频电场、磁场强度限值尚无国家标　要比我国目前的规定宽松得多。　准。目前我国现暂采用的是环保推荐标准。但在实　在工频电磁场限值方面，国内尚缺乏相关标　际工作中环保部门若把这两个限值作为强制性环保　准。仅在（（５００　ｋＶ超高压送变电工程电磁辐射环　标准来使用则是不恰当的。这两个推荐标准应仅作　境影响评价技术规范》（ＨＪ／Ｔ２４—１９９８）中对５００　为参考，而不是国家强制标准，并且与发达国家相　ｋＶ送变电工程（１１０　ｋＶ，２２０　ｋＶ，３３０　ｋＶ送变电　比，这两个推荐值偏严。事实上，我国对工频电磁　工程参照执行）有一个推荐标准，其中推荐暂以４　场的环境影响研究也不够深入。国际上对于输变电　ｋＶ／ｍ作为居民区工频电场评价标准，推荐应用国　线路产生的工频电磁场及其影响还没有统一的认　际辐射保护协会关于对公众全天照射时的工频限值　识，在此情况下，完全采用国外偏严的限值是不严　０．１　ｍＴ作为磁感应强度的评价标准。　谨的，也是不符合我国国情。　维普资讯 http://www.cqvip.com

电力科学与工程　２００７生　对人体健康造成危害。为了保护生活环境，国家环　３　５００　ｋＶ高压输电线路工频电场、磁场　情况　对国内两种常见的５００　ｋＶ输电线路的工频电　保部门还是推荐了严格的工频电场和工频磁场的评　价标准。只要工频电场和工频磁场满足这些标准，　就肯定不会对人体健康造成危害。　磁场进行了实测和对比。对实测数据进行分析，发　５　提出减小工频电场、磁场的相关建议　现对于５００　ｋＶ开放型输电线路，地面１．５　ｍ高度　的工频电场，在距离边导线对地投影ｌ　０　ｍ以外，　从设计、施工等方面减小工频电场、磁场，建　其数值均小于４　ｋＶ／ｍ的评价标准；对于５００　ｋＶ　紧凑型输电线路，地面１．５　ｍ高度的工频电场，在　边导线对地投影以外，其数值均小于４　ｋＶ／ｍ的评　价标准；在导线对地高度基本一致的情况下，５　００　ｋＶ紧凑型输电线路在产生的工频电场数值上绝大　部分都低于开放型输电线路。此次测试，两种塔型　的工频磁场实测值均远远低于ｌ　００　的评价标准，　但不难看出，对于５００　ｋＶ紧凑型输电线路在产生　的工频磁场数值上都低于开放型输电线路。　４　工频电场、磁场和人体健康的关系　我国输变电设施的频率为５０　Ｈｚ（通称为工　频），与广播电视、通讯和微波ｌ０　～１０　Ｈｚ相比，　频率低得多，所以不容易产生辐射。　对于ｌｌ０　ｋＶ以上的输电线，由于电压很高，　在导线表面会产生“电晕”现象，从而会产生十分　微弱的电磁波辐射。根据实际测量，即使对于５００　ｋＶ的高压输电线，它的辐射强度小于５３　ｄＢ，其　单位面积的辐射功率相当于一般城市家庭中所接收　到的无线电广播电磁波辐射功率强度的千分之一，　所以输变电设施不能形成有效的电磁辐射。　输变电设施在运行时存在工频电场和工频磁　场，它对人体健康是否有影响，国内外自１９７９年　就开始了大量的研究，发表的论文超过ｌ　０００篇，　所得结果，有些显示有少许关联性，大部分则完全　否定了会有关联性。１９９６年美国国家研究委员会　得出结论：现有的证据主体并不表明暴露于工频电　场或磁场，会出现人体健康的危害。ｌ９９９年美国　国立卫生研究所得出结论，暗示工频电磁场的暴露　会造成健康危害的科学证据是微弱的。所以，国内　外没有科学证据显示输变电设施工频电场或磁场会　议做到以下几方面：　（１）在超高压输电线路的设计阶段，除了严格　按照设计规程和规范外，还应该满足环境评估标准。　（２）沿线附近有居民区或者土地资源有限时，　单回路线路优选倒三角排列方式。该方式排列时，　高场强区分布集中并且可以有效地减小工频电场，　节约线路走廊。　（３）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，以达到有效减小线　路下方电场的目的。该相序设置时，场强分布相对　集中，可以减小拆迁走廊的宽度。　（４）在高压输电线路下方同杆增设低压线路，　并且高、低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，在人口密集区不失为是一种优化的线路布　置方式，应该大力推广。　（５）经测试，采用多分裂（四分裂及以上）导　线的线路，工频电场数值都比较小，建议推广。　（６）在考虑环境保护的前提下，高压设备可优　先采用ＧＩＳ设备。　参考文献：　［１】李蓉，蒋忠涌．５００ｋＶ架空送电线路空间工频磁场分布　的研究［Ｊ］．中国电力，２０００，３３（３）：３６－３８．　［２】李蓉，蒋忠涌．超高压送电线路下方空间电磁环境的研　究［Ｊ】．北方交通大学学报，２０００，２４（２）：１１８－１２２．　［３】万保权，张广州，关焕梅．５００　ｋＶ线路跨越三峡船闸的　电场安全［Ｊ】．高电压技术，２００１，２７（３）：１７—１８．　［４】封滟彦，俞集辉．超高压架空输电线的工频电场及其影　响（一）［Ｊ】．重庆大学学报，２０ｏ４，２７（４）：１０－１４．　［５】杨新村．怎样看待限制工频电场与磁场暴露的ＩＣＮＩＲＰ　导则［Ｊ］．华东电力，２００２，３０（２）：１３－１５．　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　王娜，等工频电场、磁场标准对比及建议　６５　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ａｎｄ　Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｆｉｅｌｄ　ＷＡＮＧ　Ｎａ’，ＬＩ　Ｃｈｕｎ－ｓｈｅｎｇ　（１．Ｎｏｒｈ　ｔＣｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｕｔｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００７５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｂｒｏａｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ　ｃｒｉｔｅｒｉａ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ａｂｒｏａｄ　ｃｒｉｔｅｒｉａａｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈａｎｄｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ＇ｓ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｃｒｉｔｅｒｉａ．Ｔｈｅ　５００　ｋｖ　ｒａｔｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｉｎｅｓ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｏｍｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ　ｇｒｉｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｐｏｗｅｒ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｉｅｌｄ；ｐｏｗｅｒ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ　华北电力大学科技成果简介　电站锅炉声全息智能除灰系统：除灰器是电站锅炉不可缺少的重要附件，能否合理使用，直接影响　到锅炉的安全经济运行及受热面换热效率。　目前，用于电站锅炉的常见除灰器，如：蒸汽吹灰器、水力除灰器等，均属于”触及式”除灰模式，　其设备因除灰机理的限制存在如下缺点：　（１）除灰范围小、存在死角死区：　（２）投资大：　（３）耗能高、使用维护费用大；　（４）操作使用不方便；　（５）对设备有害；　（６）环境污染严重。　声全息智能除灰系统利用声场能量和全息理论，采用智能化监控技术来清除锅炉换热器表面积灰，　并减缓炉内结焦。　本技术是华北电力大学在中国科学院声学研究所先进声学技术基础上最新研制的适合于电站锅炉的　声波除灰系统，系统以旋笛作声波发生器，按照电站锅炉的特点，对低频声波除灰器及其控制系统进行　优化设计。根据声全息原理和炉内空间结构中的声传播特性，以振幅大、衰减小、绕射能力强等为技术　特点，能有效地实现全方位除灰，比以往声除灰技术具有好的除灰效果。　其主要技术指标如下：根据不同的锅炉，可降低年平均排烟温度４－１５０　０ｃ；提高热交换效率　０．２５％－２．５％；运行效果稳定可靠、操作维护方便，维修周期长、费用低。与传统的蒸汽吹灰器、水力　除灰器、钢珠除灰器等相比，具有安装、检修方便，控制操作方式简单，清灰全方位，不留死角，不污　染环境等特点。　该技术装置为华北电力大学最新研究成果，技术力量雄厚，产品质量可靠，目前尚未在电站锅炉推　广使用。正在国内电站锅炉用户中寻求合作伙伴。