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电力设施产生的辐射感应对人体的影响

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赵京京　吴树平　邱林攀

摘要：如今电力系统日益发展，为人们带来越来越方便的电力供应，停电时间日益减少，客户服务标准日益提高，用户也越来越关注用电体验，对供电企业的要求也越来越高，不仅关心停电时间、供电服务，日益关心变电站电磁辐射对人体的影响，甚至不少居民对建设在居民密集区的变电站有恐惧感，怕威胁到人体健康，但是变电站的电磁辐射到底有多大呢？对人体造成的危害到底有多大呢？通过事实和理论分析，我国电力系统工作频率为50Hz，是一种极低频率的电磁场。由于其辐射能量非常小，为了与高频率的电磁辐射区分开来，权威国际导则多采用“电磁感应”来表述输变电项目的电磁场，而不是“电磁辐射”，并不会威胁到人体健康。

关键词：输变电设施电磁辐射电磁感应人体健康

一、背景

案例一：2004年北京市5位百旺家苑业主将北京市规划委员会起诉至海淀法院，请求法院撤销市规委为华北电网有限公司北京电力公司核发的（2003）规建市政字0721号《建设工程规划许可证》。该小区的5位业主介绍，今年7月，北京电力公司在百旺家苑小区西侧绿地上施工架设220KV高压输电线遭业主阻拦。8月13日，业主们从北京电力公司提交给市环保局的环境影响评价报告中获知，市规委给北京电力公司核发了《建设工程规划许可证》。业主称，根据电学常识，高压输电线导线周围的工频电场会产生强大的电磁辐射，并会对人体造成严重危害。与此同时，北京市的相关专家也提出了不同的看法，认为，高压线与恶疾无关，无须对电磁辐射恐慌。8月13日：颐和园附近高压线（西沙屯-上庄-六郎庄高压输电线路）环保听证会举行，是否会造成电磁辐射成争论焦点。9月2日：市环保局召开专家论证会，专家认为，颐和园附近高压线的电磁辐射低于国家标准，公众安全有保障，项目可行。9月4日：针对专家的“无危害”结论，百旺家苑、天秀家园等在内的12家单位均持异议。有关单位准备向市环保局及其上级主管单位提出行政复议。9月11日：颐和园附近高压线正式通过市环保局环境审批。环保局认为，从环境保护角度分析，该项目运行期间主要污染物符合现行的国家标准中的规定。同意工程环境报告书的结论，予以批准建设。

案例二：2005年居住在广州市岗顶主变电站附近的嘉怡花园、金福苑、省农机所宿舍等小区居民对拟建的变电站电磁辐射污染问题反映强烈。据悉，不少居民根据网上的资料误认为变电站产生的电磁辐射可能会导致各种疾病。居民搜集的资料多数来源于采用高架式线路的变电站，这与岗顶变电站完全不同。地铁三号线变电站线路属于地埋式，辐射强度几乎等于零。完全不会影响人体健康。岗顶变电站高压带电部分配备有全封闭的金属外壳，可有效屏蔽和隔绝电磁辐射。在地铁二号线主变电站投入运营时，环保部门曾组织专家带专用仪器到居民小区进行现场测评，结果显示：“仪器几乎测不到变电站的辐射，而家用主供电线的电磁辐射还高过了变电站的辐射强度。”。权威评价辐射强度远低于国家标准。目前岗顶变电站经分别通过了市、省以及国家环保总局审批。国家批准的三号线《环境影响评价大纲》报告书的结论认为：三号线的供电系统和运行区间的电磁辐射远低于国标规定的标准，不会影响乘客、工作人员及地面、高架线路两侧居民的健康。岗顶主变电站建设规模和标准完全相同的地铁二号线主变电站，竣工验收的环保验收监测相关数据为：电站的站界电场强度最高为3.7V/m、磁感应强度最高为0.00591mT。电场强度、磁辐射强度远低于国家规定的4kV/m和0.1mT的标准。这意味着岗顶主变电站电、磁辐射强度分别只有国家标准的1/1081、1/17。同时在岗顶主变电站周围预留了足够的安全距离。

二、输变电设施产生的是电磁感应并非电磁辐射

电磁辐射是指电磁能量从辐射源放射到空间并以电磁波的形式在空间传播的现象，电磁辐射能量的大小与波源的频率有关，频率越高，即波长越短，越容易产生电磁辐射并形成电磁波。电磁辐射在我们的生活中却很普遍。能制造电磁辐射污染的污染源无处不在，有电视广播发射塔、雷达站、通信发射台、变电站，高压电线、还有电脑、手机、微波炉、电磁灶，甚至我们乘坐的地铁列车等等都能制造电磁辐射污染。

其实人类一直生活在电磁环境里。地球本身就是一个大磁场，其表面的热輻射和雷电都可产生电磁辐射。此外，太阳及其他星球也自外层空间源源不断地产生电磁辐射。但天然产生的电磁辐射对人体是没有损害的，对人体构成威胁、对环境造成污染的是人工产生的电磁辐射。电磁辐射和电磁污染是两个概念，电磁辐射虽无处不在，无时不在，但电磁污染只有在电磁辐射超过一定强度（即安全卫生标准限值）后，才对人体产生负面效应。

输变电设施产生的不是电磁辐射，而是电磁感应。这是因为，我国电力系统工作频率为50Hz，是一种极低频率的电磁场。由于其辐射能量非常小，为了与高频率的电磁辐射区分开来，权威国际导则多采用“电磁感应”来表述输变电项目的电磁场，而不是“电磁辐射”。一个很明显的例子就是，在天气潮湿的情况下，人体接触到高压架空电线下工作着的未能接地的金属物体充电，会产生麻痛的感觉，这就是电磁感应现象，但是其能量非常小，类似冬天脱毛衣时产生的静电效应，不会对人体产生危害。变电站内的电力设备频率为50赫兹其产生的是一种极低频率的电磁场，不可能以电磁波形式在空间传递能量；其次，其产生的工频能量非常小，能量小则空间传输能力差，加上周围建筑屏蔽的作用，电磁影响已成倍衰减，其电磁环境影响基本可以忽略不计。电磁辐射对人体的作用主要是热效应，危害主要出现在射频电磁场。变电站辐射属于工频电磁场，而不是射频电磁场。

对比国家规定的城市架空电力线路接近或跨越建筑物的安全距离和环保等部门实测的架空电力线路电磁辐射强度，可以发现，电力线路电磁辐射强度不但在安全距离内是达标的，就是在比安全距离更远的地方也是符合国家标准的。

三、电力设施产生的电磁感应对人体的影响

电磁感应在一定限值内是安全的，不会对周围环境和人体健康产生污染，也就是不会出现人们所说的电磁污染。电力系统的高压输变电中是会产生电磁感应现象的，人体可以感觉到，比如，电力设施特别是高压架空送电线路对大地形成电位梯度，在高压架空送电线路下必然存在着工频电场和磁场。这种电场可能会使在高压架空线下工作着的未能接地的金属物体充电，在天气潮湿的情况下，在电力设施保护范围之内，产生麻痛的感觉，类似冬天脱毛衣时产生的静电效应所带来的感觉，但这只是一种正常的电磁感应现象，不会对人体产生危害，按电磁学分类，这种电磁感应现象称为工频辐射（主要为50/60赫兹低频），其辐射性质较弱，对人体不会造成影响。

電荷或者带电导体周围存在着电场，规划运动的电荷或者流过电流导体周围存在着磁场，亦即电压产生电场，而电流则产生磁场。从理论上而言，各种带电体的周围都存在着磁场。比如电烤箱、电热毯、微波炉等常用家电在使用时均会产生磁场，就如同电力设施在输电过程中能产生磁场一样，尽管它们的辐射作用范围小，也有相应的国家限值和行业限值标准来保障其对人群的影响。现实生活中，电力设施的电磁感应和各种家用电器的电磁感应相似，我们不妨对这两种一直存在于我们的生活中的电磁感应现象的电磁强度进行数据对比。主要家用电器电磁场强（高电磁设备0.3米处）如下：

一直以来，我国政府对电磁环境的问题实施严格的管理，并于1996年2月成立了“国家环境保护局电磁辐射环境影响审评专家委员会”，专门负责对有电磁辐射问题的国家重大项目进行审评和验收。

东莞地区变电站外围电磁环境现场检测结果

四、如何进一步降低电力设施电磁感应

从科学角度来，电力设施电磁感应防护与治理的目的，是为了避免电磁感应对人体健康和各种电子设备产生不良影响或危害，以保护公众身体健康，保护环境，这就要求电力部门对各种产生电磁感应的电力设备，从设计、制造到使用都要特别注意对环境影响最小的问题，既要使用各种低电磁感应设备、或符合电磁感应产品标准的设备，又要对运行中的设备进行检查，完善其防护与治理。

通过加装屏蔽网和使用屏蔽材料的方法减少辐射，在电力设施中加挂两组地线消除感应电压等，是当前电力施工中应用较为广泛的环境保护措施。另外在电力设施的建设施工中也可采用电磁屏蔽装置来减少电磁感应强度和作用的范围。这种电磁屏蔽装置一般为金属壳体时，一部分被金属壳体表面所反射，一部分在壳体内部被吸收，这样透过壳体的电磁场强度便大幅度衰减。通过各种屏蔽措施的综合运用，电力设施电磁感应的环境影响将大大降低。

大自然在给我们人类提供各种神奇自然力的同时，也要求我们用智慧去合理开发和利用，随着电磁学的进一步发展，各种新技术的改进和提高，其为人类服务的品质将得到更高水平的提升。

参考文献：

[1] 邹澎等著，环境电磁场测量，中国计量出版社，1992年。

[2] 神户幸生（日）著，赵玉峰译，电磁干扰抑制大全，新疆人民出版社，1990年。

[3] 蒋国雄、杨建中，工频电场测量和一种新型测量探头的研究，高电压技术，1985（4）。

[4] 北京市环境保护科学研究院，崇文门变电站建设工程环境影响报告书，1997.1。

[5] 国际大电网会议第36.01工作组著，邵方殷等译，输电系统产生的电场和磁场，水利水电出版社，1984。

[6] 美国邦维尔电力管理局生态研究工作组著，邵方殷等译，输电线路的电效应和生态效应，水利水电出生社，1987。

共和国国家标准，电动工具、家用电器和类似器具无线电干扰特性的测量方法和允许值，中国标准出版社，1985。

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