工频电磁场

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范文一:工频电场、磁场基础问答

以下内容翻译自

1、电场和磁场基础

本章会概述一些你需要知道的术语,让你对“电场、磁场”(EMF)有一个基础的认识;同时会将其他形式的电磁能量与“电场、磁场”做比较,并简要地讨论那些“场”会如何影响我们。

问:什么是“电场和磁场”(electric and magnetic fields)?

答:电场和磁场是存在于任何电气设备周围的不可见的电力线或磁力线。输电线,电线已经电气设备都会产生电场、磁场(EMF)。当然还有很多其他的“电场、磁场”源本手册主要关注的是“工频电场、磁场”(power-frequency EMF),即在电力生产、传输和使用过程中伴随其产生的电场和磁场。

电场是由电压产生,随着电压的升高电场强度也会增大。电场计量单位是“伏特每米”(V/m);磁场是由线路或电气设备中的电流产生的,随着电流的增大磁感应强度也会增加,磁场计量单位是“高斯”(G)或“特斯拉”(T)。

对大多数电气设备而言,要产生磁场,其必须处于工作状态,有电流流动;电场却不一样,即便电气设备已经关闭,只要它的插头没有从电源插座中拔出,电场也会存在。电场、磁场瞬间增高的情况(有时称作瞬变电流)可能在电气设备打开和关闭时产生。

电场可以被导电物体屏蔽或减弱——即便是弱导体,包括树木、建筑和人体皮肤;但是磁场却不一样,他能够穿透绝大多数介质,因此它较难屏蔽。电场和磁场均随着与源的距离增加而迅速减小。

尽管电气设备、家用电器以及输电线路会同时产生电场和磁场,但从现在大多数研究来看,他们都主要关注磁场暴露带来的潜在健康影响。这样做的原因在于:一些流行病学调查通过评估磁场暴露,发现其与癌症增加有关联;但是电场暴露与癌症是没有联系的,很多电场暴露下的生物效应实验基本上都印证了这一观点。

电场和磁场的特征

电场和磁场可以用他们的波长、频率和振幅(强度)来描述。下面的图中就展示了一个交变电场或磁场的波形。场的方向从一个极向变化到了另外一个极向然后再变化回最开始时候的极向,我们把这样的一段时间称为一个周期。

波长用于描述两个相邻且同极向波峰之间的距离。场的频率,单位为赫兹(Hz),用于描述1秒钟之内周期出现的次数。在北美地区的电在1秒钟之内交变60次,也就是60Hz。在世界的其他地方电力频率为50Hz。

问:手册中的电场、磁场术语怎么使用?

答:文中所称的“电场、磁场”通常是指极低频的电场和磁场,例如在使用电力的时候伴随其产生的电场、磁场。当然“电场、磁场(EMF)”一词也可以有延伸的应用,包括用于低频或高频的电磁场。

手册中出现“电场、磁场”一词时,我们都是指的极低频的电场和磁场。频率范围从3到3000Hz(见第XX页),这个频段包含了工频(50或60Hz)场。与高频率不一样的是,在极低频(ELF)时,电场和磁场是不会相互耦合或相互关联的,因此,把它们称作“电场、磁场(EMF)”而不是称作“电磁场(electromagnetic fields)”是表述起来更为明确的。但是,在大众刊物中,你会发现这个两个词都在使用,都简写为“电磁场(EMF)”。

问:“工频电场、磁场”与其他形式的电磁辐射能量有什么不同?

答:X光、可见光、微波、无线电波以及“电场、磁场(EMF)”都是电磁能量。利用其频率特性,可以将不同形式的电磁能量区分开来。频率单位是赫兹(Hz)。“工频电磁、磁场(频率为50Hz或60Hz)”承载的能量微乎其微,没有任何电离效应,通常也没热效应(见第XX页)。正如各种化学效应会从不同渠道来影响我们身体一样,各种不同类型的电磁能量会产生各自不同的生物效应。

一些设备在使用会同时产生不同频率的电磁能量。例如,焊接过程中产生的电磁能量频率覆盖了从紫外线、可见光、红外线、射频段以及工频。微波炉工作时会产生频率为60Hz、强度为数百毫高斯的磁场,同时在微波炉内会产生频率高得多的微波能量(大约2.45GHz),通过屏蔽,我们免于暴露与高频场之下,但是60Hz的磁场我们却没有避开。

手机通过发射高频电磁场进行通讯,广播和电视的工作方式也类似。这些射频、微波场与输电线路、家用电器产生的极低频电场、磁场是完全不一样的。

问:交流电产生的电场、磁场和直流电产生的电场、磁场有什么区别? 一些设备既可以使用交流电也可以使用直流电。在美国大多数地区,如果将设备插头插入墙上的插座,那他使用的就是交流电,交流电在电线中不停的变换方向(每秒钟60次)。如果设备使用直流电,那么电流方向是不会改变的,这就会产生一个“静态的”或者说是稳态的磁场,也叫做直流电场。当然,一些电池供电的设备其功能之一就是为了能够产生时变电场。

问:当我暴露在“电场、磁场”中时,会有什么事情发生?

在大多数情况下,直流电不会在人体内感应出电流。但在一些工业环境当中,会存在强直流磁场,当人在其中走动时,直流磁场就会在人体内感应出显著的电流,这个电流对其他的一些因素更为重要,例如会对植入体内的医疗设备有潜在影响。(见第XX页以了解更多的关于心脏起搏器和其他医疗设备的内容)。

交流电产生的电场和磁场会在人体内产生微弱的电流。也称作“感应电流”。大多数关于“电场、磁场”可能影响人体健康的研究都着眼于交流感应电流。

电场:

当一个人站在高压输电线路下触摸一些能够导电的物体时,可能会感觉到轻微的触电感,这种感觉是由高压线产生的强电场造成的。这种情况只会在距离高

压线较近的范围内发生,因为电场随着与高压线距离的增大会迅速减弱。电场可以被建筑物、树木以及其他导体所屏蔽或进一步衰减。

磁场:

由交流电产生的交变磁场可以在人体内感应出很微弱的电流。但是不用紧张,感应电流的大小实在太小,比大脑、神经和心脏产生的生物电流小多了。

问:地球会产生“电场、磁场”吗?

当然会!地球也会产生“电场、磁场”,而且是静态磁场的形式,和直流电产生的“电场、磁场”类似。电场是由空气扰动和其他大气层活动引起的。地球磁场被认为是由地核中的电流引起的,其强度大概在500mG(或50μT)。由于地球产生的“电场、磁场”都是静态的,所以对于不动的物体而言,它们不会像交变电磁场那样在物体中感应出电流。但是如果物体在移动或者旋转,也是有感应电流产生的(切割磁力线)。

范文二:500kV变电站工频电磁场

500kV变电站工频电磁场分布及防护分析

Analysisofpowerfrequencyelectromagneticfieldintensitydistributionandprotectionin

500kVsubstation

李丽刘嘉文,

(广东电网公司电力科学研究院,广东广州510080)

工频磁场进行仿真计算和实际测量,分析500kV变电站不摘要:通过对广东地区500kV典型变电站的工频电场、

同电压等级、不同电气设备的工频电磁场水平及分布状况,从而提出合理的防护措施。统计结果表明,站内大部分区域工频电场和磁感应强度均满足ICNIRP规定的限值要求,主控楼、站外测点均远小于我国环评要求,防电磁辐射布料对工频电场的屏蔽效果显著。

关键词:500kV变电站;工频电场;工频磁感应强度;电磁环境;模拟计算;防护

Abstract:Powerfrequencyelectric&magneticfieldsimulationcalculationandactualmeasurementintypical500kVairinsulatedsubstationinGuangdonghasbeenconducted.Thedistributionruleofelectromagneticenviron-mentin500kVsubstationisstudiedindifferentvoltagegrade,differentelectricalequipment.Theproposedmeas-uresisavailableforreferencetoprotectionstaffhealthin500kVsubstation.Theresultsshowthatthelevelofe-lectromagneticenvironmentinside500kVsubstationmeetICNIRPlimitsrequirementexceptinveryfewregions,thelevelofelectromagneticenvironmentofmaincontrolbuildingandoutside500kVsubstationislowerthanlim-itsdefinedbyenvironmentprotectingstandardinChina,thecurrentshieldinguniformcanalmostcompletelyshieldthepowerfrequencyelectricfield.

Keywords:500kVsubstation;powerfrequencyelectricalfield;powerfrequencymagneticfield;electromagneticenvironment;simulationcalculation;protection中图分类号:TM751

文献标识码:B

文章编号:1674-8069(2014)02-001-05

0引言

频电场计算,尤其是计算靠近地面的电场强度。模拟电荷法主要计算输电线附近有建筑物时的电场分

布情况,但对复杂地面边界条件等问题,模拟电荷的个数和位置较难确定。有限元方法适合于各种含有复杂媒质和不同几何边界条件问题的数值分析,对输电线电场问题,能考虑任意塔型和导线布置,得到空间中任一点的电场强度数值解。矩量法是用未知场的积分方程去计算给定媒质中场的分布,避免了复杂的模拟电荷配置问题。本文基于距量法,根据一次设备主接线图、设备平面布置图和工况参数,运

[11-13]

用CDEGS软件包的HIFREQ模块建立500kV典型变电站模型,并计算站内工频电磁场。

随着我国电力需求快速增长,电力工业近年来,

发展逐步壮大,电网建设步伐不断加快,电磁辐射对人体健康的影响越来越受到人们的关注。由于人们对电磁辐射相关知识的缺乏以及工频电磁场的不易察觉性,使公众对电磁辐射的认识产生误区。为此,了解和掌握变电站内工频电磁场分布并提出合理防护措施显得尤为重要。本文对500kV典型变电站工频电磁场进行仿真计算,并选取广东18座变电站进行对比测量,依据国家标准提出防护屏蔽措施,为今后可能出现电磁环境纠纷问题提供数据支撑。

目前,国内外计算输电线路工频电磁场的主要

[1][2-3]

、方法有:等效电荷法、模拟电荷法边界元

[4][5-8][9-10]

、。等效电荷法是有限元法矩量法法、

1

1.1

工频电磁场计算原理

工频电场计算

本文使用矩量法对变电站的工频电场分布进行

最为基本的计算方法,适用于未畸变的输电线的工

基金项目:中国南方电网公司科技项目(K-GD2011-414)

1

y'z')的电荷分在由点(x',数值计算。在静电学中,

y,z)产生的电位分布可以表示为:布在点(x,

V(x,y,z)=

y',z')dv'1ρv(x',

4πεv'R

导线周围的磁场强度。不考虑导线的镜像,用安培

环路定律计算导线电流在空间产生的磁场强度:2πh+L

式中:I为导线中的电流;h为导线假设高度;L为任意点与导线的水平距离。

对于三相线路,由相位不同形成的磁场强度水平和垂直分量都必须分别考虑电流间的相角,按相位矢量来合成。一般来说合成矢量对时间的轨迹是一个椭圆。

H=

I

(1)

(8)

y'z')实质上是电位分布的源,R是点这里ρv(x',

(x,y,z)和点(x',y',z')间的距离。然而一般情况下y'z')是未知的,ρv(x',而源区电位的分布是给定的。因此,为了求出空间每个地方的电位分布,必须估计y'z')。源区的电荷分布ρv(x',

y'z')的一个解是:设ρv(x',

y'z')=ɑ1ρ1(x',y'z')+ɑ2ρ2(x',y',z')+…ρv(x',

n

2工频电磁场限值标准

+ɑnρn(x',y'z')=

y'z')∑ɑiρi(x',

i=1

(2)

y'z')是源区一些离散位置上预先选定的ρi(x',

ɑi是待定未知系数,代入式(1)得:电荷分布,

n

根据ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)

2010年提出的《限制时变电场和磁场暴露的原则(1Hz~100kHz)》导则,对电场和磁场的暴露限值规定:在50Hz频率下,职业曝露的工频电场强度为10kV/m,工频磁感应强度为500μT。

《500kV超高压送变电程电磁辐射而根据我国

(HJ/T24-1998)[14]的规环境影响评价技术规范》

定:以4kV/m作为居民区电场强度的评价标准,

100μT作为磁感应强度的评价标准。

1

yj,zj)=Vj=V(xj,

4πεv'

n

y'z')dv'∑ɑiρi(x',

i=1

|R|

(3)(4)

Vj=

∑ɑi

i=1

y'z')dv'i1ρi(x',

|Rji|4πεv

i

y',z')位置的电2,…,n。这里j=1,考虑在ρi(x',

V(x,y,z)可表示:荷,

y'z')dv'i1ρi(x',

i=1,2,…,n(5)Vji=

|Rji|4πεv

3

3.1

500kV典型变电站仿真计算

500kV典型变电站模型

i

n

Vj=

∑ɑiVji

i=1

(6)

广东省500kV变电站有70%以上是空气绝缘

的敞开式开关设备变电站,而且相对于混合式气体绝缘封闭开关设备或气体绝缘封闭开关设备的变电

[15]

站,敞开式开关设备变电站工频电场强度最大,所以本文以500kV敞开式开关设备变电站模型为例,根据不同电压将500kV变电站等级分为500kV区域和220kV区域,分别建立区域仿真模型,详见图1和图2。

y,z)在源区是已知的,由于V(x,所以未知系数

ɑ1,ɑ2,…ɑn可以由数列确定,或表示成矩阵形式:

V1V11

Vj=Vj1VVn1

n

V1j



VjjVnj



V1nɑ1VjnɑjVnnɑ

n

(7)

ɑ求出后,利用式(2),就可以确定源区的电荷

y'z')。接着就可以用式(3)计算空间任分布ρi(x',

意点的电位分布,进而计算场强分布。

1.2工频电场计算

根据“国际大电网会议第36.01工作组”推荐

[1]

的计算方法,使用安培定律计算高压线路的空间工频电场。在工频情况下,线路的磁场仅由电流产生。应用安培定律,将计算结果按矢量叠加,可得出2

1

变电站500kV区域仿真模型

图2变电站220kV区域仿真模型

2014年3.2

刘嘉文等:500kV变电站工频电磁场分布及防护分析第2

500kV典型变电站工频电磁场计算

500kV区域下方地面1.5m的工频电场和工频

磁场仿真计算结果如图3(a)和图3(b)所示

图3500kV区域工频电场、工频磁场分布

工频电场最强的区域在断路从图3可以看出,

器附近和母线的下方,在两母线之间也存在着工频电场较强的区域。仿真计算的工频电场最大值为14.8kV/m。这里需要说明的是,因此,仿真计算的是磁场强度,单位为A/m,磁场强度1A/m约等于磁感应强度1.26μT。仿真计算的工频磁场最大值为18.78A/m,即23.6μT。

500kV区域电场强度小从工频电场分布分析,

于或等于4kV/m的测点占29%,工频电场强度在5kV/m~7kV/m范围内的测点分别占38%,电场强度在7kV/m~10kV/m范围内的测点占28%,电场强度大于10kV/m的测点占5%。磁感应强度小于

或等于20μT有测点占96%,电场强度在20μT~100μT范围内的测点占4%。

同样,对220kV区域下方的工频电场和工频磁场仿真计算,结果见图4(a)和图4(b)。从图中可220kV母线下方和断路器附近的工频电场以看出,强度较大,最大值为5.47kV/m;隔离开关和母线附近的工频磁场强度较大,最大值为28.08A/m,即35.38μT。从工频电场分布分析,220kV区域电场强度小于或等于4kV/m的测点占76%,电场强度在5kV/m~7kV/m范围内的测点分别占24%。磁感应强度小于或等于20μT有测点占93%,电场强度在20μT~100μT范围内的测点占7%

图4220kV区域工频电场、工频磁场分布

4

4.1

500kV典型变电站测量

测点设置

根据对500kV典型变电站的仿真计算结果,本

内和站外,具体测点分布位置为:(1)主变压器的高

压侧、中压测、低压侧;(2)隔离开关和断路器连线的中垂线,断路器和CT连线的中垂线;(3)边相母线的正下方;(4)高压设备旁,如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、电抗器、电容器等;(5)值班室操作台;(6)变电站围墙外5m和20m。依据《高压交流架空送电线路、变电站工频电(DL/T988-2005)[16]进行测场和磁场测量方法》

3

文选取了广东省18座500kV变电站进行现场实

HGIS变电站有4测,其中敞开式变电站有13座,GIS变电站有1座。考虑到工作人员在变电站座,

巡检的区域和变电站对周边影响,测量范围包括站

量,本次测量使用NardaNBM-550电磁场测量仪和EHP-50D探头。4.2

测量结果

18个500kV变电站各区域工频电磁场强度分

强度在大于10kV/m,其中最大值为12.3kV/m,略低于14.8kV/m,仿真计算工频电场仿真计算结果的分布规律与实测的工频电场分布规律基本一致。

所测量变电站在35kV电抗器和电容器处磁感应强度都大于100μT,最大值为435μT。有59%变电站在主变低压侧处的磁感应强度在20μT~100μT范围,最大值为80.4μT。在220kV区域有10%变电站在隔离开关处的磁感应强度在20μT~100μT范围,最大值为23.0μT。工频磁场仿真计算结果的分布规律与实测的工频磁场分布规律也是基本一致的。

布的百分比见表1。从表1可知,在500kV区域,有73%变电站在断路器和电流互感器引线的电场强度在7kV/m~10kV/m范围,有13%变电站在断路器和电流互感器引线的电场强度在大于10kV/m,其中最大值为10.7kV/m。有47%变电站在断路器和隔离开关引线的电场强度在4kV/m~7kV/m范围,有13%变电站在断路器和电流互感器引线的电场

表1

测点位置主控楼值班室主变高压侧主变中压侧主变低压侧

500kV断路器和隔离开关引线500kV断路器和电流互感器引线

500kV断路器500kV隔离开关500kV电流互感器500kV电压互感器500kV避雷器500kV母线500kV进线

220kV断路器和隔离开关引线220kV断路器和电流互感器引线

220kV断路器220kV隔离开关220kV电流互感器220kV电压互感器220kV避雷器220kV母线220kV出线35kV电抗器站门口外5m围墙外20m

500kV变电站工频电磁场强度的分布百分比

工频电场强度分布百分比/%

工频磁感强度分布的百分比/%

E>10000013130000000000000000000

B≤2010010078411001008310010010010061001001009490100100891001000100100

20<B≤100

0022590017000094000610001100000

B>100000000000000000000000010000

?1E10006735005000006003900311639175094100

1<E≤4

043336500282943717807120564420100616750785060

4<E≤7

05700401456715729227223504411800817115000

7<E≤10

000047731100002803006000000000

此外,统计结果显示敞开式变电站工频电场强4

度明显大于GIS变电站,而工频磁场由于GIS距离

强度普遍大于敞开式变电站的同等电气地面较近,

设备。变电站内大部分测点工频电场和磁感应强度满足ICNIRP规定的限值要求,所测量变电站主控楼和站外测点均小于1kV/m,距离我国环评限值有一定裕度,不会对周边居民和站内工作人员的身体健康造成影响。

有屏蔽效果,而含20%和30%铁丝织物,纳米合金镀膜织物对工频电场的屏蔽效果明显,屏蔽率都在99%以上,但对工频磁场屏蔽效果不佳,建议从控制接触距离和接触时间方面考虑防护措施。

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.[17]GB/T22583-2009,S]防辐射针织品[

收稿日期:2013-12-28;修回日期:2014-02-16

作者简介:刘嘉文(1983-),工程师,主要从事电磁环男,硕士,境及电磁干扰计算、测量及评估等方面的研究工作。E-mail:liu_jw2003@163.com

5500kV典型变电站电磁场防护

目前,对高压变电站工频电磁场的防护,可采取

改变线路高度,相间距,导线半径等措施,但从建设规模和运行成本方面考虑,这些措施都是不明智的。在不改变变电站现有规模和运行时间情况下,从保障工作人员的健康出发,可主要通过以下三个途径降低工频电磁场强度:(1)防护距离的增加;(2)接触时间的控制;(3)穿着屏蔽服。

本文选取市面上常见的屏蔽布料,如含20%和30%铁丝织物,纳米合金镀膜织物,以及普通棉质工

[17]

作服在不同电磁场强度下进行屏蔽效能的测试。测试结果表明,普通棉质工作服几乎对电场和磁场

都没有任何屏蔽效果,而含20%和30%铁丝织物,纳米合金镀膜织物对工频电场、磁场的屏蔽效果都在99%以上,上述布料对工频电场的屏蔽效能都非常明显,而纳米合金镀膜织物在5个工况下的屏蔽率更达到99.99%以上。不同布料对工频磁场屏蔽率都很低,屏蔽率在6.3%~13.0%之间,屏蔽效能不明显,所以对工频磁场防护只能采取控制接触距离和接触时间等其他防护措施。

6结语

(1)利用矩量法对500kV变电站建立仿真模

型,电场强度和磁感应强度计算结果与实测数据基本一致,可为日后新建或扩建变电站电磁环境的预测提供参考依据。

(2)通过分析广东18座500kV变电站的工频电磁场水平,结果显示敞开式变电站工频电场强度明显大于GIS变电站。敞开式变电站工频电场强度在500kV断路器和电流互感器或隔离开关引线以及500kV母线正下方处较大。磁感应强度在35kV电抗器处较大。站内大部分测点工频电场和磁感应强度满足ICNIRP规定的限值要求,主控楼、站外测点均远小于我国环评要求。

(3)棉质工作服对工频电场、工频磁场几乎没

5

范文三:如何测量工频电磁辐射(工频磁场)

如何测量工频电磁辐射(工频电磁场)

电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。中国电力工业(包括民用和工业用电)的标准频率定为50赫兹,也有一些国家的电力工业的标准频率为60赫兹,因此通常所说的工频指50或者60赫兹(50/60Hz)。由于工频的频率很低,不足产生对外传播的电磁波,是一种感应场,因此,测量工频电磁辐射,更确切的说法应该是测量工频电磁场,测量的是工频电场强度及工频磁场强度。

工频电磁场主要来自电力系统的电磁辐射,包括高压输变电系统中的线路、变电站,家里的电吹风、电视机、电脑、电冰箱、手机等电器周围。测量工频电磁场,应尽量选用具有全向性探头的综合场强仪,如COLIYE300电磁场强度分析仪,具有很好的测量精度和强大的数据处理功能,在测量时不必调整探头方向,精度高达±1dB,满足国家标准《GB8702-88电磁辐射防护规定》中对电磁辐射测量仪(场强仪)的要求。

此外,国家环境保护部在输变电工程环境影响评价技术规范中规定,居民区输变电工程工频电场强度的推荐限值为4千伏/米。工频磁感应强度限值是0.1毫特(即100微特)。

范文四:电磁辐射与射频电磁场

五、电磁辐射与射频电磁场

能量以电磁波的形式通过空间传播的现象称为电磁能辐射或电磁辐射。当电磁辐射强度超过人体或仪器设备所能容许的限度时将产生电磁污染和对其他系统的干扰。

1、电磁辐射

这里研究单元辐射子的电磁辐射规律。有电偶极子型和磁偶极子型两类。

传导电流与位移电流共同激励磁场,磁场变化与库仑电荷共同激励电场,而电磁场以波的方式传播。

电磁波是横波,电磁场分布具有方向特性。

2电磁功率的面密度为坡印亭矢量S,单位是W/m SEH

2、射频电磁场

无线电波按其频率和波长可以分为八大类。其频率从3kHz至3000GHz,波长对应于100km至0.1mm。射频电磁场通常是指100kHz以上的无线电波。微波是分米波、厘米波和毫米波的统称。继无线电波之后是红外线、可见光、紫外线、X射线和射线。

影响场强的因素有两类:一类是场源分布;另一类是介质的分布。

3.2 电磁耦合途径

电磁耦合途径分为三类:辐射耦合、传导耦合、感应耦合(电感应耦合、磁感应耦合)。

一、辐射耦合

辐射耦合:射频设备所形成的电磁场,在半径为一个波长的范围之外是以空间辐射的方式将能量传播出去的;射频设备视为发射天线。

而在半径为一个波长的范围之内则主要是以感应的方式将能量施加于附近的设备和人体上的。

借助单元辐射子理论,分析射频电路所产生的辐射耦合影响,无论是小段电路单元还是小型回路,辐射电场强度均与1/r成比例。

二、传导耦合

传导耦合:通过电路回路间公共阻抗或互阻抗形成的耦合。

借助电路理论可以直接计算传导耦合的影响。若回路1和2各自独立,互不影响,回路1中有电流,回路2中无电流。若回路1和2有公共阻抗,回路1有电流则回路2也有电流,形成传导耦合。

典型的共阻抗耦合发生于接同一地网的两回路之间。如回路1为工频电力线路,接地网阻抗可视为电阻,则共阻抗耦合成为电阻性耦合。

降低耦合的两种思路:“短路”和“断路”。电磁污染电源和感受设备之间的相互作用可表述为一个双端口网络,其间经由阻抗ZA、ZB、ZC形成的T型网络相连。如果ZC0即短路,

则发送端向感受端输送的能量为零。如果ZA、ZB为无限大,即开路,发送端向感受端输送的能

量也为零。实际应用中,根据短路的概念尽量降低接地电阻;根据开路的概念尽量隔开发送与感受的两端,距离越远越好,或者在其间加入屏蔽,减少耦合。

三、电感应耦合

以平行接近的架空电力线路与通信线路为例。高压架空线路对地电压U1很高。其导线上充

有电荷,并在周围建立有强电场。处于该电场中的通信线路导线上将感应有对地电压U2。通信

线路导线表面靠近电力线路一侧感应有异号电荷;另一测感应出同号电荷。通过库仑电场产生耦合,称为电感应耦合。若站在地上的人接触通信线路,则将有电流流过人体,电流过大,可能产生危险。

四、磁感应耦合

两对短传输线平行并接近,当回路1中有交流电流I1时,由于两回路间互磁链的存在,在回

路2中将产生互感电压。若回路2是通路,将产生电流。这就是电磁感应耦合,简称磁感应耦合。通过互感产生耦合,又称电感性耦合。耦合的强弱与互感量的大小相关;如果互感量为零,将无电感性耦合。

3.3 大环境中的电磁污染

影响大环境的污染源可分为天然型和人为型两类。

天然型电磁污染源有:大气层雷电,太阳黑子爆发,银河系射电,地球磁场波动,火山喷发和地震等。

人为型电磁污染源:大中型电磁发射系统,大型工业、科学和医疗射频设备,高压大容量电力系统和电气化铁道,偶发性的核弹爆炸产生的脉冲电磁场。

一、电磁发射系统的电磁辐射与污染

电磁发射系统是以发射无线电波为目标的设备群体,以广播电视发射系统和微波发射系统为主。

广播是使广大公众接受信号的电波发射,不同于无线电通信和导航(特定对象接受信号)。广播分为声音广播和电视广播。

声音广播又细分为中波、短波调幅和甚高频调频广播。

微波辐射电磁污染源包括:雷达天线、工作电路、磁控管、速调管和敞开的波导管等。 根据国家标准GB 8702—88《电磁辐射防护规定》:输出功率等于和小于15W的移动式无线电通讯设备和向没有屏蔽空间的辐射等效功率小于表5—3—9所列数值可以免于管理。

国际大电网会议36.04工作组编写的《发电厂和变电站电磁兼容导则》,给出了授权的无线电发射装置的一些技术参数,包括:辐射功率、在居民区典型的发射—接受距离、计算电场强度,见表5—3—10。表中电场强度按下式计算最大值

EkPER

r

工业、科学和医疗用频率:世界无线电行政会议划定11个窄频段,供工业、科学和医疗使用。见表5—3—11

二、电力系统的电磁污染

高压与超高压输配电线路导体表面电场强度很强,常引发电晕放电和间隙放电,产生射频电磁辐射。导致周围伴有工频电场和工频磁场。工频电场与线路电压有关;工频磁场与线路电流有关。

1、电晕放电和间隙放电

电晕放电是指通过导线表面向空间放电的现象。对地为正电位时,称为正电晕;它具有幅值大和脉冲波顶较平缓的特点;对地为负电位时,称为负电晕,其脉冲波顶为瞬间的尖脉冲。重复产生的结果就形成了高频电波,并且频率范围分布较宽,常以0.5MHz作中心值。电晕主要构成对通讯系统的干扰,如有线电话、无线电接受和电视等。

2、工频电场

架空电力线路施加电压后,导体表面必带电荷。电荷在地面以上空气中产生工频电场,距离

线路越近越强,电压越高越强,尤以超高压电力线路最为突出。利用等效电荷法计算单相或三相送电线下空间工频电场强度。

3、工频磁场

架空电力线路在地面空气中还产生工频磁场,电流越大越强,距离线路越近越强。应用安培定律和叠加原理可计算单相或三相送电线周围的工频磁场强度。

输电线塔型:酒杯型铁塔,导线按水平布置;猫头型铁塔,导线按正三角形布置;紧凑型铁塔,导线按三角形布置;双回路鼓型铁塔,导线按鼓型布置。

4、电力线路对平行接近的通信线路的危险影响

危险影响:通信线路遭受电力线路感应产生的电压和电流,足以危害电信运行围护人员的生命安全;损坏通信线路或设备;引起构筑物火灾以及铁路信号设备误动而危及行车安全。对电力线路与通信线路间可能发生的危险影响应有评估,包括:

(1)中性点直接接地系统的三相对称电力线路发生单相接地短路时对通信线路的电感性耦合影响。

(2)中性点不直接接地系统的三相对称电力线路两相在不同地点同时发生短路时对通信线路的电感性耦合影响。

(3)中性点不直接接地系统的三相对称电力线路发生单相接地短路时对通信线路的电容性耦合影响。

(4)不对称电力线路在正常运行和接地短路状态下对通信线路的电感性耦合、电容性耦合影响,对单线通信线路的电阻性耦合影响。

(5)发电厂和变电站地电位升对通信线路和人体的电阻性耦合影响。

三、电气化铁道产生的电磁污染

电气化铁道产生的电磁污染有无线电辐射的影响和对通信线的干扰。无线电辐射来自电力机车的受电弓接触点与接触网局部放电处。前者的辐射发生于电力机车运行时刻;后者的辐射则伴生于整个供电期内。

接触网的供电方式有单向供电制和双向供电制。双向供电制在正常运行时对通信线路的影响必单向供电制小。电力牵引正常运行时,采用双向供电。

接触网的短路电流值取决于牵引变电所与短路点之间的距离。

在分析评估电气化铁道对通信线路的影响时,可采用评估电力线路的方法。

牵引网电流一般用等效电流Ied表示 Ied

四、电磁污染的主要危害

电磁污染造成的主要后果:电磁辐射对信号接收的干扰,强电系统对弱电系统的干扰和危险影响,空间电磁场对人体健康的影响。

1、电磁辐射对信号接收的干扰

射频强电磁辐射,可以造成通信信息失误或中断;使电子仪器、精密仪器不能正常工作;铁路自控信号失误;飞机飞行误航;甚至造成导弹与人造卫星失控。电磁辐射会对有线通信设备产生干扰。

2、强电系统对弱电系统的干扰和危险影响

3、空间电磁场对人体健康的影响

作业:

一、填空题

1、能量以形式通过空间传播的现象称为电磁能辐射或电磁辐射。 iIililn

2、传导电流与与库仑电荷共同激励电场,而电磁场以波的方式传播。

3、电磁波是横波,电磁功率的面密度称为坡印亭矢量S,坡印亭矢量的单位

是 。

4、无线电波按其频率和波长可分为八大类,其频率从。射频电磁场通常是指频率在 以上的无线电波。

5、微波是 、 和 的统称。

6、电磁耦合的途径可以分为三类:。

7、通过电路回路间公共阻抗或互阻抗形成的耦合是 。

8、影响大环境的污染源可分为天然型和人为型两类。天然型电磁污染源有: 。人为型电磁污染源: 。

9、高压与超高压输电线路导体表面电场强度很强,常常引发电晕放电和间隙放电,产生 。导线周围伴有工频电场和工频磁场。工频电场与线路 有关;工频磁场与 有关。

10、电力线路对平行接近的通信线路的危险影响: 。

11、电气化铁道产生的电磁污染有: 和 。

12、电气化铁道产生的电磁污染中无线电辐射来自 。该辐射发生于电力机车运行时刻。

13、电气化铁道的输电线路在正常供电情况下,接触网的供电方式有 和 两种。正常运行时 对通信线路的影响比单向供电制小。

14、电磁污染造成的主要后果包括:1,

2)3。

15、强电系统对弱电系统的干扰和危险影响,强电系统是指,弱电系统是指 。

解答:该节作业大多是基本概念,应该记住,也可见教材。

1、电磁波。2、位移电流;变化磁场。3、EH;瓦/米2(W/m2)。4、3kHz;3000GHz;100km;0.1mm;100kHz。5、分米波;厘米波;毫米波。6、辐射耦合;传导偶合;感应耦合。

7、传导耦合。8、大气层雷电,太阳黑子爆发,银河系射电,地球磁场波动,火山喷发和地震等;大中型电磁发射系统,大型工业、科学和医疗射频设备,高压大容量电力系统和电气化铁道,偶发性的核弹爆炸产生的脉冲电磁场。9、射频电磁辐射;电压;电流。10、通信线路遭受电力线路感应产生的电压和电流,足以危害电信运行围护人员的生命安全;损坏通信线路或设备;引起构筑物火灾以及铁路信号设备误动而危及行车安全。11、无线电辐射的影响;对通信线的干扰。

12、电力机车的受电弓接触点与接触网局部放电处。13、单向供电制;双向供电制;双向供电制。

14、电磁辐射对信号接收的干扰;强电系统对弱电系统的干扰和危险影响;空间电磁场对人体健康的影响。15、高电压、大功率供电系统,包括电力系统与电气化铁道接触网系统;通信网、计算机网、监测与控制线路等信息系统。 

范文五:变电站作业场所工频电磁场强度分析

环境与职业医学 2011年11月 第28卷第11期    J Environ Occup Med,Nov. 2011   Vol.28   No.11文章编号: 1006-3617(2011)11-0661-03 中图分类号: R122.4 文献标志码: A

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【论著】

500 kV变电站作业场所工频电磁场强度分析

刘跟生,江红,沈竞为,张永

摘要: [目的] 分析不同类型500 kV变电站运行人员接触工频电场及工频磁场的强度。 [方法] 利用PMM 8053A/ EHP-50C电磁场强度测试仪检测作业场所工频电场及工频磁场强度,将检测结果与相关标准进行比较。 [结果] 本次研究共检测148个作业点的工频电场及工频磁场强度,其中44个作业点的工频电场强度大于5 kV/m,其中1个作业点工频电场强度达10 220 V/m;所有作业点中工频磁场强度最大值为35.11 μT;采用时间加权法,计算得出不同类型500 kV变电站运行人员每周56 h接触工频电场强度值分别为738 V/m、481 V/m和144 V/m。 [结论] 不同类型500 kV变电站运行人员接触工频电场的强度值均符合小于国家职业卫生标准限值的要求,接触工频磁场强度值也均符合小于国家电力行业标准限值的要求。

关键词:500kV变电站;工频电场;工频磁场

Analysis on Power Frequency Electric and Magnetic Field Intensity at Workplace of 500 kV Substations

LIU Gen-sheng, JIANG Hong, SHEN Jing-wei, ZHANG Yong (Institute of Chemical and Environmental Engineering, Shandong Electric Power Research Institute, Jinan, Shandong 250002, China)

Abstract: [Objective] To analyze the power frequency electric and magnetic field intensity exposed to the operators at the workplace of 500 kV substations. [Methods] The levels of power frequency electric and magnetic fields were measured with PMM 8053A/PMM EHP-50C. The results were compared with relevant standards. [Results] The power frequency electric and magnetic field intensity of 148 work sites were measured. Among these results, 44 were greater than 5 kV/m in respect of power frequency electric field intensity, and 1 reached 10 220 V/m. The maximum power frequency magnetic field intensity was 35.11 μT. The calculated levels of power frequency electric field exposure in terms of time-weighted strength per week (56 h) were 738 V/m, 481 V/m and 144 V/m in various types of 550 kV substations. [Conclusion] In these 500 kV substations, the operators’ exposure to power frequency electric field meet the national occupational health standards, and their exposure to power frequency magnetic field meet the national power industry requirements.

Key Words:  500 kV substation; power frequency electric field; power frequency magnetic field

目前,国家职业卫生标准《工作场所有害因素职业接触

[1]

限值  第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)规定,8 h工

1 对象与方法1.1   监测对象

选择具有代表性的3个500 kV变电站进行工频电场及工频磁场检测,3个变电站的类型分别为:A变电站的220 kV及500 kV配电装置均采用户外敞开式;B变电站的220 kV配电装置采用户外六氟化硫封闭式组合电器(GIS),500 kV配电装置采用户外敞开式;C变电站的220 kV及500 kV配电装置均采用户外GIS。检测时,3个变电站的运行工况见表1。1.2   监测仪器

监测仪器选用意大利PMM公司的PMM 8053A/EHP-50C电磁场强度测试仪,仪器经过检定合格,证书号为[2010]检字EMC 007号。1.3   监测依据方法

监测依据《电力行业劳动环境监测技术规范  第7部分:

[2]

工频电场、磁场监测》(DL/T 799.7—2010),《工作场所物理[4]因素测量  第3部分:工频电场》(GBZ/T 189.3—2007)。电

作场所工频电场职业接触限值为5 kV/m;《电力行业劳动环境监测技术规范  第7部分:工频电场、磁场监测》(DL/T

[2]

799.7—2010)规定,工频磁场职业接触限值为500 μT。500 kV

变电站运行人员接触的作业场所工频电场及工频磁场强度,尤其是工频电场强度,是否超出国家标准限值的规定,已经成为当前变电站运行人员以及职业卫生相关工作人员关注的焦点。

本次研究拟针对不同类型的500 kV变电站进行作业场所工频电场及工频磁场的检测,将工频电场的检测结果进行相关数据分析,并与目前国家的职业卫生标准以及国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)发布的《限制时变电场和磁场暴露的导

[3]则(1 Hz ̄100 kHz)》(2010版)等国际标准进行比较分析。

[作者简介]刘跟生(1982—),男,硕士,工程师;研究方向:职业卫生、

环境监测;E-mail:nutritiongen@163.com

[作者单位]山东电力研究院化学与环境工程研究所,山东  济南  250002

磁场强度测试仪的探头距离地面高度为1.5 m,对每个测量点进行检测时,若测量仪读数稳定,则记录稳定时的读数;若测

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环境与职业医学 2011年11月 第28卷第11期    J Environ Occup Med,Nov. 2011   Vol.28   No.11

量仪读数波动,则每1 min读数一次,取5 min的平均值为测量读数。

A变电站共检测54个作业点,B变电站共检测56个作业点,C变电站共检测38个作业点,各变电站的检测点大致沿巡视路线均匀分布。各变电站运行人员的巡视严格按照操作规程进行,运行人员的持卡及非持卡巡视时间通过对站长的调查得知。持卡巡视表示运行人员手持记录卡,记录变电站各设备运行参数的巡检;非持卡巡视表示运行人员仅对变电站各设备进行不记录其运行参数的巡检。

表1 3个变电站运行工况

Table 1   Operating conditions of 3 substations

位置Location

A变电站#1变压器高压侧

电流(A)Current124.5电压(kV)Voltage528.9B站的工频磁场检测结果最大值为21.57 μT,来自于“#1主变220 kV侧避雷器”作业点。C站的工频磁场检测结果最大值为24.55 μT,来自于“#2主变220 kV侧203开关西侧”作业点。2.3   作业人员接触不同强度工频电场的时间分布调查

变电站运行人员执行三值运转方式(每值工作2 d,休息4 d,每值3 ̄4人),工作的2 d中每天10:00、15:00、21:00对设备进行巡视,其中15:00对设备进行持卡巡视,巡视时间最长。巡视路线根据各站的具体情况进行设置,不同类型变电站的单次巡视时间不同。

单个工作周期(2 d)工作时间中总巡视时间为6次单次巡视的时间之总和,共包括4次非持卡巡视和2次持卡巡视。单个工作周期的工作时间中,一般的运行值班人员能够参加全部的6次巡视,其巡视时间最长。3个变电站单次巡视时间及单个工作周期巡视时间见表2。

表2 3个变电站巡视时间表Table 2   Inspection time of 3 substations

变电站名称Substation

单次巡视时间Single inspection time

持卡巡视

Inspection with record card非持卡巡视Inspection only

持卡巡视

Inspection with record card非持卡巡视Inspection Only

持卡巡视

Inspection with record card非持卡巡视Inspection only

1 h 30 min

480 min

1 h 15 min1 h 15 min

390 min

1 h 1 h

300 min

45 min

单个工作周期巡视时间Inspection time of a single

work cycle

2 结果

2.1   工频电场监测结果

本研究共检测148个作业点,其中工频电场强度检测结果在0 ̄5 kV/m范围内的作业点为104个,占70.3%;检测结果在5 kV/m以上的作业点为44个,占29.7%[其中检测结果在10 kV/m以上的作业点为1个,占总作业点数的0.7%,该电场强度大于10 kV/m的作业点来自B站500 kV户外敞开式配电装置作业区的“500 kV四串联络5042开关(西侧)”作业点,测量值为10 220 V/m]。

A站共检测54个作业点,其中工频电场强度大于5 kV/m的作业点共25个,占46.3%。其中,来自220 kV配电装置作业区及主变低压侧的作业点为6个,占11.1%;来自主变高压侧及500 kV配电装置作业区的作业点为19个,占35.2%。控制室检测结果为0.906 V/m。

B站共检测56个作业点,其中工频电场强度大于5 kV/m的作业点共17个,占30.4%。220 kV配电装置作业区及主变低压侧所有作业点的检测结果均未超过5 kV/m。工频电场强度检测结果大于5 kV/m的作业点全部来自主变高压侧及500 kV配电装置作业区。控制室检测结果为1.205 V/m。

C站共检测38个作业点,其中工频电场强度大于5 kV/m的作业点共2个,占5.3%,为“500 kV某线线路CT A相”及“500 kV某线线路CVT A相”作业点,其电场强度分别为8 327 kV/m及7 747 kV/m。控制室检测结果为13.11 V/m。2.2   工频磁场监测结果

本研究共检测148个作业点,工频磁场检测结果最大值为35.11 μT,来自于A站的“220 kV分段II 22F开关B相”作业点。

运行人员每单个工作周期2 d(即48 h)的工作时间中,A站、B站、C站运行人员巡视时间分别为480 min、390 min和300 min。

变电站运行人员执行三值运转方式,即工作时间由三值平均,则运行人员一周(168 h)的工作时间为168 h/3,即56 h。

从长期的平均水平而言,全部参加6次巡视的运行人员一周56 h的工作时间中其平均巡视时间A站、B站、C站分别为480 min×56 h/48 h=560 min、390 min×56 h/48 h=455 min、300 min×56 h/48 h=350 min。

全敞开式变电站A站运行人员每周巡视时间为560 min,检测的54个作业点在巡视路线上大致均匀分布,运行人员在每个作业点区域的接触时间约10 min 20 s,工频电场强度超过5 kV/m的作业点共25个,运行人员每周巡视接触工频电场强度超过5 kV/m作业点区域的时间约260 min,接触工频电场强度未超过5 kV/m的巡视作业点区域的时间约300 min,控制室工作时间为2 800 min,工频电场强度为0.906 V/m。

根据相同的计算方法,可知B站、C站运行人员每周巡视接触工频电场强度超过5 kV/m作业点区域的时间分别约为138 min和18 min,未超过5 kV/m的作业时间分别约为317 min和332 min,控制室工作时间分别为2 905 min(电场强度为1.205 V/m)、3 010 min(电场强度为13.11 V/m)。

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3 讨论

《工作场所有害因素职业接触限值  第2部分:物理因素》

[1]

(GBZ 2.2—2007)规定,8 h工作场所工频电场职业接触限值

符合暴露标准要求。

ICNIRP发布的《限制时变电场和磁场暴露的导则(1 Hz ̄

[3]

100 kHz)》(2010版)规定,针对50 Hz职业暴露容许的磁场

为5 kV/m。若作业人员8 h的工作场所固定,则此固定工作场所的作业人员8 h接触工频电场强度的限值为5 kV/m,进行作业人员接触工频电场强度的计算时,需要将不同时段工频电场强度值并结合持续时间进行推算。若作业人员8 h的工作场所不固定,则需要根据作业人员接触不同工作场所的工频电场强度值以及其接触时间,进行8 h接触工频电场强度的推算。

目前,职业卫生标准并未给出如何计算8 h工频电场职业接

[5-9]

触值的方法,部分文献给出了按时间加权进行计算的思路。

强度参照水平为1 mT,因此变电站运行人员接触工频磁场的强度值亦完全符合此导则的要求。

500 kV变电站作业场所工频磁场强度完全符合国家标准的要求,变电站运行人员接触工频磁场强度完全符合标准要求;目前,国家职业卫生标准中并未给出如何计算8 h工频电场职业接触值的方法,本研究通过时间加权的方法对作业人员接触工频电场强度进行计算的结果显示,变电站运行人员接触工频电场强度符合小于国家职业卫生标准限值的要求。

本研究尝试通过“时间加权”的方法计算了500 kV变电站作业人员接触工频电场的累积强度,然而迄今关于“时间加权法”计算接触工频电场强度的基础研究仍较少,故本研究采用的“时间加权”计算方法还需要做进一步的基础研究。国际相关限值标准更注重的是工频电场的短时间暴露对人体的影响,在目前时间加权计算接触工频电场强度的研究尚不完全成熟的情况下,工频电场的接触限值还应参考国际工频电场的有关限值标准。500 kV变电站部分作业场所的工频电场强度较高,作业人员因工作需要进入此处作业场所时,应加强个体防护。

参考文献:

[1]中华人民共和国卫生部. GBZ 2.2—2007  工作场所有害因素职业接

触限值  第2部分:物理因素[S].北京:人民卫生出版社,2007.[2]国家能源局. DL/T 799.7—2010  电力行业劳动环境监测技术规范

第7部分:工频电场、磁场监测[S].北京:中国电力出版社,2010.[3]International Commission on Non-ionizing Radiation Protection.

Guidelines for limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields(1 Hz to 100 kHz)[J]. Health Phys,2010,99(6):818-836.[4]中华人民共和国卫生部. GBZ/T 189.3—2007  工作场所物理因素测

量  第3部分:工频电场[S].北京:人民卫生出版社,2007.[5]李红,文湘闽,尹燕,等. 500 kV高压变电站作业场所工频电场强

度评价[J].职业卫生与病伤,2003,18(4):287.

[6]王兵,刘静坤.高压工频电场对作业人员神经行为功能影响的研

究[J].职业与健康,2004,20(8):1-2.

[7]秦景香,刘武忠,周敏,等.工频电场作业人员神经行为功能和健

康状况的研究[J].环境与职业医学,2010,27(10):590-593.[8]尹艳,李红,文湘闽,等.四川电力系统变电站工频电场辐射调查

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[9]郎燕,尹艳. 南充500 kV变电站工频电磁场强度监测结果分析[J].

工业卫生与职业病,2010,36(2):107-110.

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schedules[J]. Am Ind Hyg Assoc J,1975,36(6):467-469.[11]世界卫生组织(WHO).制订以健康为基础的电磁场标准的框架

[M].杨新村,李毅,吕斌,译.北京:中国电力出版社,2008.[12]IEEE. C95.6. IEEE standard for safety levels with respect to human

exposure to electromagnetic fields in the frequency range 0 ̄3kHz[S]. New York:IEEE,2004.

(收稿日期:2011-07-10)

(英文编审:薛寿征;编辑:王晓宇;校对:徐新春)

若按此思路,巡视时间最长的变电站运行人员接触工频电场的强度为:根据每个作业点区域的工频电场强度及停留时间,进行时间加权,粗略计算运行人员每周56 h作业时间接触的工频电场强度值,结果显示,A、B、C站运行人员每周56 h接触工频电场强度值分别为738 V/m、481 V/m、144 V/m。

目前的限值标准是以“标准的”工作制度(每天工作8 h,每周工作5 d)为基础制订的,当面对非常规的用工制度时,需要对相应的职业接触限值进行调整。目前关于职业接触工频电场限值调整的研究较少,本研究中采纳职业接触限值调整的

[10]通用模型(Brief和Scala模型),此模型显示,每周工作时间

超过40 h时,超时限值=标准限值×调整因子(regulate factor,RF),RF=40/时间(h)×[168-时间(h)]128。若按照每周工作56 h,则其超时限值的RF为0.625,则每周工作56 h的超时限值标准为5 000 V/m×0.625=3 125 V/m。

采用上述计算方法,则巡视时间最长的变电站运行人员接触的工频电场强度符合小于接触限值的要求。

2006年,世界卫生组织(WHO)以正式出版物形式,正式发

[11]布了名为《制订以健康为基础的电磁场标准的框架》官方文

件。WHO强烈推荐成员国采纳电磁场的国际标准,其中关于保护人体基本标准的“暴露标准”,WHO推荐ICNIRP及电气与电子工程师协会/国际电磁安全委员会(IEEE/ICES)制订的标准。

ICNIRP发布的《限制时变电场和磁场暴露的导则(1 Hz-

[3]100 kHz)》(2010版)规定,针对50 Hz职业暴露容许的电场

强度参照水平为10 kV/m。导则中规定,50 Hz频率照射的基本限值采用的参数为电流密度,ICNIRP建议,瞬间或短期峰值场产生的电流密度限值应被视为瞬间值,不应按照时间进行平均。电场强度参照水平为基本限值(电流密度)的导出限值,ICNIRP提示,为了证明遵循基本限值的目的,电场和磁场的导出限值视为独立,而不是累加,出于保护的目的,电场和磁场产生的电流不具有累加性。同时,ICNIRP导则指出,对特殊职业,在可排除接触带电荷的导体产生的间接有害影响的情况下,电场强度参照水平可增加一倍,即20 kV/m。

3个变电站共检测148个作业点,只有1个作业点的电场强度超过10 kV/m,为10 220 V/m,略高于限值。参照ICNIRP导则10 kV/m的标准,99%以上的作业点符合暴露标准;参照20 kV/m的特殊情况下的标准,则全部符合暴露标准。

美国IEEE标准C95.6标准[12]中针对50 Hz电场最大容许暴露水平为20 kV/m,按此标准,则3个变电站的所有作业点均

范文六:工作场所高频电磁场测量作业指导书

工作场所高频电磁场测量作业指导书

1. 适用范围

本部分适用于工作场所高频电磁场的测量。但不适用于环境照射及作为医疗和诊断为目的照射。

2. 测量仪器

选择量程和频带覆盖面适合于所测量对象的测量仪器。即量程能覆盖10V/m~1000V/m和0.5 A/m -50A/m,频带能覆盖0.1MHz~30MHz的高频场强仪。采样高频场强测定仪。

3. 测量对象的选择

3.1相同型号、相同防护的超高频设备选择有代表性的设备及其接触人员进行测

量。

3.2不同型号或相同型号不同防护的超高频设备及其接触人员应分别测量。

3.3接触人员的各操作位应分别进行测量。

4. 测量方法

4.1测量前应按照仪器使用说明书进行校准。

4.2 测量操作位场强时,一般测量头和胸部位置。当操作中某些部位可能受更强烈照射时,应在该位置予以加测。

4.3测量高频设备场强时,由远及近,仪器天线探头距离设备不得小于5cm,当发现场强接近最大量程或仪器报警时,应立刻停止前进。

4.4 手持测量仪器,将检测探头置于所要测量的位置,并旋转探头至读数最大值方向,探头周围1m以内不应有人或临时性地放入其他金属物件。磁场测量不受此限制。 每个测点连续测量3次,每次测量时间不应小于15s,并读取稳定状态的最大值。若测量读数起伏较大时,应适当延长测量时间,取三次值的平均数作为该点的场强值。

5. 测量记录

测量记录应该包括以下内容:测量日期、测量时间、气象条件(温度、相对湿度)、测量地点(单位、厂矿名称、车间和具体测量位置)、高频设备型号和参数、测量仪器型号、测量数据、测量人员等。

6. 测量结果处理

范文七:工频电场、磁场标准对比及建议

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m 2 卷第第1 3   期0 20 年 3月 7

力科

程Vo .3 1 No, 1 .  2M a 2 0 . r, 70

lcrc Pe   wec c n    ng ei g e t  i oSr i e an dE nie r n

频 电工 场、场磁准对 比标建议及

王 娜 , 李春生

. 1(华北 电力科 研学究有院限任责司,北公京10 4 2:北京 电力试 验研 院究,北 京10 7) 00 5. 00 5

摘要

: 介了绍外国工频 场电、 磁场标的准建情设况 , 国外的准标进行了 对探 讨,并与我 现行国推荐准进标

行对比;对了国内 50 输V 电路进线 行了测分实析;对 小减频工电 、磁 场提场出了 几点建议。 0 k

键词:电网环关境; 频 电场;工频磁场工

分类号:T图5 . M131

文 献标码识:  A

l国内 工频外 场、磁场标准电况  情

1 关工于磁 场 频. 1

1R A I R IP / N IC于工频关场 电、磁场 辐射的值限的定  规受照象 受对时间 电场照度强 /・V)I 感应强度磁/  ( 1 k  T T

m91 0年国际9射防护辐协所会属际非 电离国 辐射委 员会 (R A /IC PII R ) 向 界世 荐 了频推 率  N为 5 /0H磁z场 照 限值射 的临时 指原导则 如 表 1,0 6

所 列。 把它 射照 限值 分职为业照射 值限 和众公 照射

。 职值业工人员作在个整工作日内受到连 续场  为公众磁活区域动限;值日本规 定人们来往频繁的地 区 场强 限 值为 3V / 国美各州 的场强也不 同:相  。m   k射照,时磁感其应度不应超强 过5m0T.  ; 短时间  内的全照身,磁感射应度强应不超过 ,5时间  m T  泽新西 规 州定线 边路缘 场 强处为3k m而 纽约,   V /应超过每不天2 ; 当照局限射四于时肢磁感应, 州则规定走 廊缘边 1为 V m,美 国俄 勒冈州规    h6 / k强不度过 超2  。于一般居对来说 民每天受, 定 人们 易近接 区的 域场 强的限值 为9 km1。 8  5mT V 96/ 1 6连到续场照磁的磁感应强度射应不超 0过1mT  国际年大电 会议网 30 工 作发组的一表份查调 报 . ;  当 磁感强度为 应0 11  ,射照时应限间制  在中统计了告一些国家对 电送下电场线限值的 规定。 . .Tm ̄ 每0数小天内,时磁应强度超感 1 过受,照射 时目前,  mT 大多国数将家 送线与道路电交处的叉地面场 间不 应超每人数过

分钟 。

关于1工 电频场 . 2 强控制 在 1  V/以下 。 于变 电所对 ,个别 除地  0km 最大点 允许场强 值 超不过 1  /V以 外一般 区,  k m  5

k m0国 际辐防射协护非会离电射辐员委对会频电工 域 也采 不用 超过1   V/的 场值强 。些 这值 限的 场限值 的规见定表1 。   级 从国别标家准设计到导则有都 大部, 分实际准以

为准 。这限些并没有值个一切可靠的医实或学生 98 J   不 国家根据现有的研究少成和 果自己国家的准规  物标的学依据。 1 9年中国家国保局环发了 H 布 2/  — 8( 0 V 超高压送 电工 变程 磁电 辐 射 环9 5 定5k m 为 公众活 动区 域 限的值,1  V/ 跨为 T 41 9 (0 k  V/0 km

此外 ,一些国家 也制 订 了相 应的标 准和导则 。  越道 路经 和 会接常近的地方 限的值 1, V /为  境 影评价响技术 规范》 该规 推范荐 了 50 k等   km 5, 0 V

居非区民但有能可近的地方接限值, 0 V 的为 m级 的 变站电输及电 路设计的工频 线电场、 磁限 场 2  /

k很接难近的地 方的 限 。前值苏联 标准 规定5k m  ,见表值2   / V。

稿收日 :2期 0—02 .061 —

者作简介王: (娜 0-)9 1 -7,女 ,华 北电科学研究力高院工程师级

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1期

娜,

等工

频电 场、磁 场准对标 及比议建

6 3

离距 有的关 规定 表 如3 表5 ~ 。 表 2

国中50 V电变站输 及电线路工 电频场值限 0   k

3表 导与建筑线物 之的间小最垂距直离

5 表导边线与在规不 划 围内范市建筑物之城间的水平距 离

1关输电于路线居和民房屋距的规离定 . 3 确为保输变 电设安全施运 行时也能同虑 考 到保 公护众 的利 , 益电部力门输 电线路设计 在,时 严 格执 行 国 发家布 的 《1- 0   V 空 架送电线 路  l设 0 5k0计 技术规程 》,确输 保电路线跨越或 近邻民 房, 时2 国内外标 对准 比     导与线筑建的物离即符合距安全求 要,又满足 环保有

关标 准 。

从表

6见 可大, 数西多方 国家行现值均 比  限

电 路线越或跨邻近筑物建时 导线与建,物  I筑N I 导则P宽松得,多 CR 仅 前有联苏值暴限导露

表 则 6关组织 、有 家对工频 电场 国 磁场 、值对限表照

9年 制 5)订所 取安的 全因与大 多 子数 家 有国很  17

目前,我国在 电磁环方境面的标准还 没出台 , 特别是关 超于

高压 大差 异 ,这是与研究水和平济经展水平密切相发  关磁辐射电污定义也染不太确,明的。 西方达国发家现的行频工 电和工场频磁 限值场 送变电 设的施频电场工 、场磁度 限强值 无尚 国家  要标比我国 目 前的规宽松得多定  。准 。目前我 国现暂采用的是环保 推荐标准。 但在实  在 频 电磁场工限方值面 ,国尚缺乏相 内关标 际 工作环中保门部把这若两个值作为强限性制保 环准 仅在。 0 ( V超  高 送压变 工电 电磁辐程 环射 标  准来使用 则 是 恰不 当。 两个 的推标荐准 仅应  ( 0k 作5 这境影响 评技术价范》规 J ( 29— H 8 / 491 中对)5 0 为参 , 考 0  而不是T家强国标准制 ,并且发与达家相国

Vk送 变工程 (1 V电2  V3   送变V  电 0k1 ,2 0 ,k3 0

k比,

两这推个值荐严偏。实事, 上对工频国电磁  我

工程

参执照行)有个一推标准 荐,其中 推暂荐以 4的环场影境响究也研够不深入  。 国上对际于变电输 k

m 作为居 民区工频 电 场价评标 准,推荐 应 用国 线 产路生的频工电磁 场及影其还没有统响一的认 V/

在此

情下,况 全完用 国外偏严采限值的不严 是际辐 射保护协会关对于众全天照射公 时工的限值频  ,识 01T作m 为感磁应强 度 的评 价准 标 . 。   谨的,也是 不 符 我合 国情国 。

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m科

学与

工程

200 7  生

体人健康成危害造。 了为护保活生境环国,家环

35 0 V高压输 电线 路频工 电、场磁场   0  k 情况

国对内种两见常 5 0的V输 电线 路的工电频   0k

部门保还是荐推 了格的严工频电 场和频磁场工的评  标准价只。要频工电场和 工频场磁足满些这标准 , 就

定肯不会对人体健康成造害。 危

磁进行场了实 测对和比。 对实测 数进据分析行 发,  提5 出减小 工 电频 场磁、场的相 关建议

现于 5 对 V开放0型输线电 路,地面 1    0k. m高度  5 工的频场 电在,距边导线离地对影 投 l 外以,  m 0

设计 从施、工 等方 面减 小工 电场 频、磁场 建 ,

数其值 小于 均4 / k评的 标价准;对 于50 k   做 到 议以下几方 面  V: m0   V )(超在 高压输 线 电路 设 的 计阶 ,段除了严  格 紧1凑型输 电 路 ,地线 面15m 高度 工的 电场 ,在 频.

应该还足满环境估评准标  。 边导 对线地投影 外 以其数,值 均 于 4小 km的评   照设按规程计规和外范  V,

/ ( 沿)附线有居民区或近者地土源资限有, 时2  价 标准;在 导对线高度地本一致的情基下,5 0   况0   k V紧凑型输 电路线在生的产工电频场数值绝上大 单 路回路线优倒三角选排列方。式该式排方时列 ,  部分低于开都型放 电线输路。此 测次,试 两塔型种 高场强 区分布中并集且以有可效地减工小电场频,

工的磁场频测值均实远远低 l 于 0的价评准标 节,线 路约 廊 。走   0  ()对 塔双同 回 或 多回路线 路, 3 穿越 城 镇 居   民但难看不 出,对 于 50 V紧凑型输线路电在产 生  0 k 时区 ,应量尽采用逆相排序,以列达有到减小效 线的 工磁频场 数值上 都低 于放 型开 输电路 。 线 路下方 电场 目的 。的该序 相设置 ,时 场分强布 对 相

工 频 场电、场和磁人体康 健关的 系

集中可,减以小迁走拆廊的宽度。  (

)在 高压 电线 输下路方 同杆 设低压增 线路 ,

4 我国输变 电 设 的施 频率为 5   H0z( 称 为  并工且 高 、 线压路采 用 不同的 序相设 置 不, 能降  通 但低

) 频,广播 电与视通、和讯波微 l  1z相比 ,低 强 场,同可 以时大大 高提走 廊 的用 利率 节约土、   0H0~   频低率多得所 以不,易产生辐射 。   容资地, 在人口源密区不集失为是种优一的线路化布  对于 0l k上以 的输电线 , 于 由电压 很 ,高 置 式 方应, 该力大 广推。 l  V

( )经 测 试,采 用多分 (裂5 四裂 分及以 )导上 微 的电磁弱波射辐 。 据根际测量实即,使于对 05线 的线 路工频,电场值都数较 小,建议推广 。比0   k  的压高 电线,它的辐输射强度小于5  B ,其   3V d)( 在6虑环境保考护的提下前, 压高设可备优 单位 面的辐射积率功当于一般城市相家 中所庭收接  先 采用G I 备 S。设

在线表导面会生产 “晕”现象电,从 会产而十生分

到无的线电播广电 磁辐波射率功度的千强之分一,

以所输变 设电施 不 形能成 效 有 电的磁辐射 。   输变 电 施设在 运行 存 在时 频工电 和 工场 频磁

考文献参 :  [】李

蓉,蒋 忠.涌05V 架空 送线路空电工频磁间场布 分1 0 k

,它场对人体康是否有健响影,内外国自 17 年  99 研究的[ . 中电力国,2 0, (3 )3 8- J ]0 03 :36 3. 超高压 送 线路下方电 间空电磁环 的境研 就 始开大了量的研,发究表的论超过文l 0 0  [ 】蓉李,蒋忠涌 . 0  篇 2 ,得结果,所 些显示有少有许

关联,性大 部分则全完 否 定了有关会性。19 9联6 美年国国研家委究员  得出结论 :会现有的 据证体主并表明不暴于露频工   电或场场,磁出会人体健康的危现害l 。 9美 年国 99  究

[ .J 方北通交大学学报, 2 02 ,) 1(2 - . 】0 40 :2182 1

[ 万保权】, 广州张,关梅. 焕  305 0 V路线越跨三船峡闸 的 k

电场安全

[ . 高电压技术, 20 2 (),71 .J 】 01 37:1— 8  [封】 滟彦俞,集.辉超高压架输 电线的工空频 电场其影  及 4响 一() .重[庆学大报, 2 o学,2 41: 4 J- 】 0 47() 0 1.

国立卫 生究所研得 结论,出暗 示频工电磁 场暴露的 [ 杨】新.村怎看样限待制工频 场电 与场 磁露暴 I的NI 5 CPR  导 则[. J 华电东力, 0,20() 3 1 ]. 23 0 21-: 5 会造 健成危康害的学证科据微弱的是 以。国内, 所  外有科没证据显学示变输设施电频电工或磁场会

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m第

期1

,娜等

工 频电、场场磁准对标比及建 议

56

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华北

力大学电科技成简果介

电站炉 声全锅息智 除能灰系统 :除 灰器 是电站 炉锅可不 少缺的重要 附 ,件能合否理 使用, 接 影直响  到锅 炉安的全经 济运 行 受 及面热换 热 效率。

, 用于电站 锅的炉见 除灰器常如:,蒸汽吹灰、器力水除灰 等器,均于属”前 触及式” 除模式灰  , 其备 设除因灰理机限的制在如下存缺:  点

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声全智能息除 系灰统利用声能量和场息理论全 采,用能智化监技术来清除锅控换热器炉面表积灰  , 减缓炉内并焦。结

技术本是华北电大力学中在科学院声学研国究先进声学所技术础基上最 研制的适新合电于站炉的锅  声 波灰除统系,统系以笛旋 声波作发器,生照电站按锅炉的特,对低点频波声灰器除其及制控 统系进行 优化设计

。根声全 息据理和原 炉内间结构空中 的传声播性,以振特大幅衰、小、绕减射力强能等技 术 为 点特,有效能地实现全位方灰除,比以 声往灰技术具有好除的灰效果除  。 其要 主术技 标如 下:根指 不 同据锅 炉的, 降低可年 平 排均烟 度温 41 0 -5 0  c;提高热 交 换率效

2%- . . 255 %;行运果稳效可定、靠操作护方维 ,维修周期长便 费用、低 与传统。 的蒸汽灰吹、器水力  除 灰器钢珠除、器灰等比,具相有安 、装修方检 ,便控制作操方式简单,清灰全方位,不 留死角不,

污染境环等特点。

技该术装置华北为电力大最学新究成研果,术力技雄厚量产,品量质可靠,前尚未目在电锅站推  炉使广用。在国内电正站锅炉户用寻求合中伙作。伴

范文八:工频磁场强度

工频磁场强度

1 楼

2009/6/10 12:16:52 叶都1900 发表于 搜房网 - 上海业主论坛 - 保利叶上海(潜力论坛)

1.什么叫输变电工频磁场强度?

输变电工频磁场强度是用来衡量输配电设施周围空间某个点位在一定方向上的磁场强弱的尺度,计量单位为安培/米(A/m)。 磁场强度通常可用磁感应强度,又称磁通密度表示,计量单位为特斯拉(T)。输配电设施产生的工频磁场磁感应强度一般都很小,常用毫特(mT)或微特(µT)表示。

1特(T)=1000毫特(mT)=1000000微特(µT)

1毫特(mT)=12.56×104安培/米(A/m)

2.输电线路工频磁场强度有什么特点?

输电线路工频磁场强度的特点,一是随着用电负荷的变化,即通过输电线路电流的变化,工频磁场强度也随着变化;二是随着与输电线路距离的增加,工频磁场强度快速降低,并且与工频电场强度相比,工频磁场强度随距离变远,下降得更快。

3.我国对输变电工频磁场强度有规定吗?

有的。国家环境保护总局在输变电工程环境影响评价技术规范中,推荐对公众的工频磁感应强度限值是0.1毫特(即100微特)。

4.国际上,工频磁场强度有什么规定?

国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)1998年发布了《限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则(300GHz以下)》。在这个导则中,对公众工频磁感应强度的限值是0.1毫特(即100微特)。这个限值得到世界卫生组织正式推荐,已被世界上许多国家广泛采用。我国规定的推荐限值与国际导则规定的限值相同。

5.输电线路工频磁场强度有多大?

输电线路周边的工频磁场强度主要取决于线路电流的大小、线路导线的排列方式、与导线的距离等。以下图5、6、7是最常见三种电压等级110kV、220kV、500kV输电线路在地面上方1.5米处,工频磁感应强度沿垂直线路方向的分布图。

(1)110kV输电线路

图5导线水平排列,相间距离3.5米,对地高度7.0米,电流300安。

(2)220kV输电线路

图6导线水平排列,相间距离5.6米,对地高度11米,电流500安。

(3)500kV输电线路

图7单回线水平排列,相间距离12米,对地高度19米,电流800安。

由以上各图可见,最常见三种电压等级输电线路的工频磁感应强度都远小于100微特。

6.变电站周围工频磁场强度有多大?

变电站站界工频磁感应强度主要来源于进出线的影响。变电站站界1米外的工频磁感应强度小于10微特,远低于我国规定的推荐限值。户内变电站周围的工频磁感应强度则趋于本底值。

8.家用电器的工频磁场有多大?

表5是几种家用电器的工频(60赫)磁感应强度。(引自中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 18039-2005/IEC 61000-2-7:1998电磁兼容 环境 各种环境中的低频磁场)

家用电器 距离z处的磁感应强度,微特(μT)

Z=3厘米 Z=30厘米 Z=100厘米

电动剃须刀 15~1500 0.08~9 0.01~0.3

真空吸尘器 200~800 2~20 0.13~2

荧光台灯 40~400 0.5~2 0.02~0.25

微波炉 75~200 4~8 0.25~0.6

电视机 2.5~50 0.04~2 0.01~0.15

洗衣机 0.8~50 0.15~3 0.01~0.15

电冰箱 0.5~1.7 0.01~0.25 0.01

电热毯 1

由表中数据与以上介绍的输变电工频磁感应强度值比较可见,对输变电工频磁场影响,人们可不必过多地担心。

四、输变电环保管理篇

1.输变电建设项目的环保审批,有什么规定?

国家对建设项目环境保护有明确的规定。输变电工程的建设必须履行两项程序,一是输变电建设项目建设前完成环境影响评价,二是输变电建设项目建成后完成环境保护验收。

2.输变电工程环境影响评价,有何具体规定?

根据《建设项目环境保护分类管理名录》(2002年10月13日国家环保总局第14号令发布,自2003年1月1日起施行)的规定,输变电工程环境影响评价报告的编制有两种格式,一种编制环境影响报告书,另一种只要编制环境影响报告表。具体分类见表6。

如果项目对周围环境影响很小,不需要进行环境影响评价,应填写环境影响登记表。

表6输变电工程环境影响评价分类

编制环境影响报告书 编制环境影响报告表

500kV及以上输变电项目 在敏感区的500kV以下输变电项目 在非敏感区的500kV以下输变电项目 直流输电项目

3.对输变电工程环保验收如何要求?

国家规定输变电工程项目建设中,对环境保护设施与主体工程要同时设计、同时施工、同时投入使用的“三同时”原则,项目建成后,要进行输变电建设项目竣工环境保护验收。对编制环境影响报告书的输变电工程,要提交验收监测报告或调查报告。对编制环境影响报告表的输变电工程,要提交验收监测表或调查表。输变电建设项目须经环境影响评价报告审批的环境保护行政主管部门验收合格方可正式投产。

4.什么叫公众参与?

公众参与就是建设项目在环境影响评价报告的编制、审批过程中,要公开有关信息,征求公众意见。

为规范环境影响评价活动中公众参与工作和强化社会监督,国家环境保护总局专门发布了《环境影响评价公众参与暂行办法》,鼓励公众参与环境影响评价活动。

5.目前在输配电系统环境保护方面已采取了哪些措施?

在电网设计、施工和生产运行中积极应用先进技术和工艺,如采用海拉瓦技术优化路径选择,回避环境敏感目标;采用特高压输电技术、紧凑型输电技术、同塔多回输电技术、大截面导线和直流输电技术等,提高输电容量,节约环境资源;采用张力放线和高塔高跨、线路杆塔高低腿设计,减轻对环境的影响;城市变电站建筑美化外观设计,与周边环境相协调。

范文九:变电站工频电磁场对人体的影响分析

垫!

Q: 垫

Sc e i nce  and  Te chn o  i nova on ol gy n ti  Her l   ad

工 程 技 术

变 电站 工 频 电磁 场对 人体 的影 响 分析

范 然 灿  ( 东北 电通信设 备有 限公 司 广   广东 广州  5  6 5   1 6 ) 0 摘 要: 本文 通过 从 电磁 炀理论研 究分析 了变 电站 等对居民 身体健康 的影响 。   关键 词 : 工频  电磁波  环保  健康  中图分类 号 : M63 T      文献标 识 码 :A   文章编 号 : 6 4 9 X( 0 ) 7 b一0 9 一O   1 7 —0  2 1 0 () 0 9 1 8 O

随着城 市化 进程的加快 , 多的居 民区附  人体 自身的复杂性 以及影响健康 的 因素过 多, 很

近都有了变 电站 , 民普 遍担心 电站 的 电磁场  居

体 健康 的影 响 牵 涉 到 多方 面 的 因 素 , 食 、 饮

目前没有 证据 证明 工频 的 电磁 波对 人体身 体  空 气 、 、 息 、 作 等 , 上 人 们 长 期 生  水 休 工 加

要很 明确 地研 究 出电磁 波  会对 自己的健 康 带来影 响 。 甚至 有 人认 为高  有伤 害 。 对于 国 际肿瘤 研究 机构(A ) 声  活在 电 磁波 附近 , I RC 所

非常 困难 , 时没有 确切答  暂 压 线 、 电站 所 产 生 的 电磁 辐 射 “ 癌 ” 极  称 的 , 了避免 小孩患 上 白血病 , 变 致 , 为 儿童居 住环  跟人健 康 的关 系, 端 的情 况 下会 发生 阻挠 变 电站施 工 的事 件 。

世界 各 国都 普遍 采 取 了一 个很 重要 的原  境 中的 磁 场 强 度 应 不 超 过 0 4 T( .  微特 斯  案 。

。 I RC 这 谨 其 实, 我们人类本身就 处在各种 电磁 辐射的 包  拉)世界 卫生 组织 认为 ,A  的试验 中样本  则 , 就 是 英 文 中 的 “ 慎 的 预 防 性 原  围之 中, 天然磁 场 、 阳光 等都会 发 出强度不  比较少 , 太 无法 充分 证 明电磁波与小儿 白血病之  则 ” 这 个 预 防 性 原 则 是 什 么呢 ? 的 目的  。 它 同的辐射 , 只有 当辐射 强度超过一 定数值  不过 ( 安全值 ) 时才会 对人体 产生危 害 , 也就 是我 们

间的关 系 。 基于人 道 , 学研究 不 可能像使 用  是 尽可 能 采取 措 施 , 电磁 场的 影 响减 少到  科 将 实验小 白鼠一样把 人体 直接 放在 各种 强度的  最 小 , 终 的 目标 就 是 说使 得 人类长 期 生 活  最

通 常所 说的 电磁污 染 。 文将 从 理论 与实 践  磁场辐 射 中进 行实 验 。 本 通过其 他的 实验 , 对于  活 动 区 域 的 电 磁场 要 接 近 自然 电 磁场 的标  的 角度来分 析 了有 关 变电

站 电磁污 染情 况对  其他的疾病和癌 症 , 也没有证据 证 明工频 电磁  准 。 平 时的 生 活 中 , 们能 够 做 到 的是 尽  在 我 人体的影响 。   场 与之有 联 系。 着严谨 的原 则 , 报告也 未  量 避 开 变 电站 、 压 线居 住 , 室 内尽 量 不  本 该 高 卧 要 放置 太 多的 电器 , 样 才是 对 人体是 最安  这 对于电磁场对 人体影响 的情 况 , 了对 公  全 的 。 : mT=1X 1  T 为 注 1    0   变 电站 与配电站的 类型与规格 比较 多 , 与  指 出 工频 电磁 波 强度 的安 全 范 围。   居 民比较接近 的 , 大部 分是 lO V或以下的受  1k

端变 电站 。 电站在 运 行过 程 中会 因为 感应  众 的安全 负责 , 力公司也 有着分 析 。 变 电 近几十  产生 电磁波 , 但是 由于频 率是5 H , 0 z达不 到射  年 来国 际大 电网( I RE 发 表的 大量科 学证  参考文献  CG )

频 的频率 范 围 , 不能远 距离传 递 的 , 是 被成 为  据表 明, 0 V m以下 的工频 电磁辐 射对人  【】世 界卫生 组 织 : nvr n n a He lh 在2 k / 1 E io me t l at

工 频 电磁 波 。 跟通 信 基站 与 电视 台 专门 发射  体健康没 有不 良影响 , 因此对于居 住在 离开变

电磁波不同 , 变电站 的主要 作用是 完成 电压的  转换 , 电磁波只是 “ 工频 副产品”其辐射能量要  , 小很 多 。 电磁波 包括 电场和磁 场 , 磁场 的强度  用磁感应 强度来表征 。 文分别从 电场 与磁感  本

Cft na i e  23   8.

电站或输 电线路上述距 离以外 的居 民而言 , 完  [】G   1 5 8 : 2 B 9 7 - 8 环境 电磁 波卫生标 准【】 s.   全没有 必要 担心 变 电站 或输 电线路 电磁 辐射  【】国家环保总局 :0 k 超 高压输变 电工程 电  3 50 v 对人体 的伤害 。   对于 国内比较 权威的论述 , 我们可 以看到  压送变 电工程 电磁辐射环境影响评价技术规范

磁辐射环 境影响 评价 技术规 范【] S.

应 强度的 角度来分 析 。 相对于 电场 的传播 , 磁  国家环保 总局19 年出 台的规 范《Ok 超 高  98 5O V 感应 复杂 一些 , 需要进一 步分析 。   从 电场 的角度来分析 。 变电站产生 的电场  HJ T2 —1 9 》 在2 2 4 2 / 4 9 8 , . . . 评价 标 准 中提

传播过程 中, 会受到 传播 介质 的阻拦 , 同电  如

出, 推荐 暂 以4 V/ k M作为 居 民区工频 电场 评

流收到 电阻 的会 损耗一部分一 样 , 居民小 区的  价标准 , 推荐 应

用 国际辐 射保护协 会关 于对工

钢筋水泥墙 的介 电常数 比较 大 , 加上变 电站跟  众全 天辐 射时的工频限值0 1 ( . mT 毫特斯拉) 作  居 民楼一般 相隔1m以上 , 0 电场 在通过 了墙体  为 磁感 应 强度 的评价 标 准 。 .iT换算 后是  01 n

后, 明显减弱 , 对人体的影 响很小 。 在国家环保

10 0 T( 微特斯 拉)在绝大 多数正 常运转 的变  。 这个标准 。 .it 0 1 的磁场标 准也是 西方许 多国  n

外医 药卫 生 界和 电 力界 的争 议 。 据 实际 测  根 量情 况 , 1 k 距1 0 V的变电站墙体5 m远的地方 已

总局 的 ̄ 0 k 超高压输 变 电工程 电磁 辐射环  电站和高 压线附近 , 50 v 电场和 磁场的强度都 小于  境影 响评价 技术规 范》 中, 当 规定 了居 民区工  1 0 V变 电站 4 m处的 工频 电场 强度 不超过   k 1 0 5 / 远 远低于规范值 , 该不会对人体造 成  v m, 应 伤害 。   频 电场 限 值4 V/ 在 实 际的 测量 中 , k m, 离开  家采用的一个标 准 , 但是这个标 准也 引发 了国

经在2   T, ~4 远小 于 国家标 准 。 照 目前的  按

环保要 求 , 是符合 国家要 求的。

为 了分析 工频 电磁场跟人 体继康的 关系 ,   世界卫生组织进 行了很 多的试 验 , 并且进行 了

总结 。 在其 网站 上 , 们可 以看到 这样 的一篇  我

报 告( n io me t l at  Cftra 3   ( vr n n a He lh i ei 2 8 E

EXTREM ELY L0W  FREQUEN CY

对 于生 活中的 工频 电磁波 , 际磁感应强  实 度测试 值都 不会达 到 国家标 准 中认 为有 害的  10p 。 0  T 相对 而言 , - 其他 国家如 瑞典的标 准则

严格 一些 , 国规 定居 民区的 磁 感应 强 度不  该 能超 过0 2 T 由于 人体 本身的复 杂性 , 人  .  。 对

F E D  ̄ 该报 告的 1 1 1 小节 中论述 , IL S 。 ..0 由于

科技创新 导报 S in e a d Te h oo y In v t n H r l ce c   n   c n lg   n o a i   e ad o

9  9

范文十:发电厂工频电磁场分布调查

·46·

浙江预防医学2011年第23卷第11期ZhejiangPreventiveMedicine,Nov.2011,Vol23,No.11

发电厂工频电磁场分布调查

柴剑荣

1

程民生

2

吴昊

1

钱亚玲

1

中图分类号:R122.4文献标识码:B文章编号:1007-0931(2011)11-0046-02

发电厂高压输变电系统存在着工频电磁场辐射,长期暴露在高辐射剂量下可能对人体产生潜在危害。据统计浙江省共有40多个发电厂。本文对浙江省2个火力发电厂的不同区域工频电磁场进行了调查测定和分析,并结合国内外工频电磁场暴露限值和我国相关测量标准,探讨我国职业卫生评价中存在的问题。

对象与方法

1

对象选择本省2个大型火力发电厂的发电机组、主变压器、厂变压器、启备变压器、输电母线下道路、升压站、主控室、配电室等岗位或区域作为工频电磁场场源调查对象。其中1号发电厂设2个300MW机组,为220kV输变电系统;2号发电厂设3个600MW机组,为500kV输变电系统。2方法使用HI-3604型工频电场磁场测试仪(HoladayIndustriesInc公司,量程:电场1V/m~199kV/m、磁场8mA/m~80A/m),测量方法参照《工作场所物理因素测量第3部分:工频电场》(GBZ/T189.3—2007)

和《500kV超高压送变

电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24—1998)[2],测量时人员尽量远离仪器以减少人体影响。输电母线下道路以三相输电线正中导线弛垂最大处在地面的投影点为测量点。测量期间环境温度19.5~20℃,相对湿度57.5%~62.4%,气压101.7~101.9kPa。

3评价标准工作场所工频电场职业接触限值:

[3]

频率50Hz,≤5kV/m(GBZ2.2—2007)。

[1]

最高电场强度分别为3.42和2.59kV/m,均符合工作

场所工频电场职业接触限值的要求(≤5kV/m)。2号发电厂主变压器、500kV母线下道路最高电场强度分别为8.25和9.91kV/m,均超过职业接触限值要求,见表1、表2。由于厂变压器、启备变压器与主变压器在同一区域内相邻设置,叠加作用使得它们显示了较高的工频电场场强。此外,220kV升压站的工频电场远远高于500kV升压站,通过现场调查获知,300MW机组投入运行较早,建设220kV升压站时未进行屏蔽防护,而新建的500kV升压站则采用了先进的屏蔽系统。工频磁场监测结果均显示较低强度,远低于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的导则限值500μT(400A/m)[4],见表1、表2。

表1

场源

300MW发电机组主变压器厂变压器启备变压器220kV母线下道路220kV升压站主控操作室6kV配电室

1号发电厂工频电磁场分布

工频电场(垂直分量,kV/m)

工频磁场(A/m)垂直分量3.42~4.962.11~2.580.58~1.210.71~1.170.72~2.310.02~0.030.11~0.23

水平分量1.75~2.621.42~2.371.32~1.590.52~1.430.61~2.170.01~0.020.10~0.20

0.35~0.412.54~3.420.71~0.801.41~1.562.57~2.593.54~6.780.0042~0.00570.0061~0.0135

2.54~11.021.40~5.93

表2

场源

600MW发电机组主变压器厂变压器启备变压器500kV母线下道路500kV升压站主控操作室6kV配电室

2号发电厂工频电磁场分布

工频电场(垂直分量,kV/m)

工频磁场(A/m)垂直分量3.99~5.080.92~2.410.58~1.210.17~0.601.18~1.530.04~1.570.02~0.030.21~0.88

水平分量1.84~2.100.80~2.361.32~1.590.11~0.450.94~1.420.03~1.380.01~0.020.12~0.73

结果

0.45~0.537.60~8.250.48~0.501.54~1.604.02~9.910.0004~0.00050.0038~0.00630.0032~0.0068

工频电场场强主要分布在主变压器和输电母线下

道路,其中1号发电厂主变压器、220kV母线下道路

作者单位:1.浙江省医学科学院,浙江310013;2.浙江浙能嘉兴发电有限公司

杭州

浙江预防医学2011年第23卷第11期ZhejiangPreventiveMedicine,Nov.2011,Vol23,No.11

·47·

讨论

的EFA300工频场强测量仪是多向三维的,它可以同时测量三维空间的每个方向的电场强度,并能合并出总的电场强度。在HJ/T24—1998中对高压输电线路的测量具体方法是“分别测量离地1.5m处电场强度垂直分量、磁场强度的垂直分量和水平

,而在限值规定中是以“4kV/m作为居民分量”

,即4kV/m是总的工频电区工频电场评价标准”

场而不仅仅是一个垂直分量。据文献报道,在高压输电线路下电场强度主要集中在垂直分量上,它占到综合值的99%以上,尤其是导线弛垂最大处投影点最高

[6]

根据国际大电网会议统计,各国输变电系统的情

况虽不相同,但是比较一致的是,线下最大电场强度为10~15kV/m,跨越公路处电场强度为7~10kV/m,公众活动区域或邻近民房处电场强度小于5kV/m。ICNIRP于1998年发布的《限制时变电场、磁场和

[4]

电磁场(300GHz以下)暴露的导则》是基于各国工频电磁场暴露现状制定的,导则中50Hz职业暴

露和公众暴露的电场强度限值分别为10和5kV/m,磁感应强度分别为500和100μT。WHO推荐各成员国采用该导则作为工频电磁场的制定依据。目前,已制定工频电磁场限值的国家和地区共有38个,多数国家的限值采用ICNIRP导则标准,有的根据国情制定了更为宽松的限值。我国制定的工作场所工频电场职业接触限值为5kV/m,公众暴露(居住区、学校、医院、幼儿园等区域)工频电场强度限制为4kV/m[5]。由上可知,我国的公众暴露限值基本与ICNIRP导则标准接近,而职业接触限值仅为ICNIRP导则标准的1/2。结合本次测量结果,220kV输变电系统高场强区都符合国家职业卫生标准,而500kV输变电系统高场强区均超标。同等条件下,输送电压越高周围产生的电场强度越强。随着我国电力事业的快速发展,500kV及以上超(特)高压输电线路将会更多的出现,这就意味着将产生更多、更高的工频电场作业环境。我国的工频电场职业接触限值制定得严格固然好,但是结合国内外的电网现状和防护措施,低限值标准不仅不利于职业卫生评价工作的开展,而且还可能限制新电力技术应用,建议采用ICNIRP导则标准更为合理。此外,我国还未制定工频磁场的职业接触限值和测量方法,这给职业卫生工作带来一定的困扰,本文在工作中只能参照环境影响评价技术规范和国际限值。在工频电磁场监测中,HI-3604型工频电场磁场测试仪在环保和职业卫生领域被广泛应用,它的探头只能单方向测量。而近两年来,新开发应用

。本次监测工作也验证了该结论。因

此在高压输电线路测量时,可以用垂直分量代替测量工频电场强度。同样的问题在职业卫生标准中显得更加突出,GBZ/T189.3—2007中关于测量方法并没有具体规定,而限值标准也是总的工频电场。由此提示,在职业卫生工作中使用单向的HI-3604型仪器,应分别对3个方向的电场进行测量,然后合成总强度,但在输电母线下测量时可以垂直分量来表示。建议职业卫生标准修订中应对工频电场的测量方法作出明确规定,以便更加规范的执行。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.GBZ/T189.3—2007工作场所物理

S].2007.因素测量第3部分:工频电场[

[2]中华人民共和国环境保护行业标准.HJ/T24—1998500kV超

.北高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范[S]京:中国环境出版社,1998.

[3]中华人民共和国卫生部.GBZ2.2—2007工作场所有害因素

S].2007.职业接触限值第2部分:物理因素[

[4]ICNIRP.Guidelineforlimitingexposuretotime-varyingelectric,

magnetic,andelectromagneticfields(upto300GHz)[J].HealthPhys,1998,74:494-522.

[5]中华人民共和国卫生部.GBZ1—2010工业企业设计卫生标

S].2010.准[

[6]范磊.对HJ/T24—1998《500kV超高压送变电工程电磁辐

.射环境影响评价技术规范》在监测中遇到问题的讨论[J]辐射防护,2008,28(3):189-192.

(收稿日期:2011-07-13)