高压线产生的电磁辐射范围有多大,高压线辐射大不大
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|制作| 网易新闻
作者| 伊安·电流,电源专家
现代人的生活离不开电,但是电力产生后,发电厂是如何输送给我们的呢?答案是“高压电线”。
为满足大规模、远距离、大容量、低损耗输电的要求,我国正在积极发展特高压输电技术,并处于世界领先地位。
然而,当高压线路大规模安装时,自然会出现另一个问题:“高压线路会产生辐射吗?”对人体有害吗?随着人们对自身健康的日益关注,高压线在网络上引发热议,不少人质疑其导致儿童白血病、诱发癌症、流产、胎儿畸形等“几宗罪”,有人提到。等高压线路成为“食人虎”。
那么,高压线真的可怕吗?如果有人告诉你吹风机产生的电磁场比高压线还要多,你会相信吗?今天我们要讲的是高压线。
(1)高压线路有哪些类型?
定义是画在黑板上的,根据国家标准GB/T2900.50-2008定义2.1、601-01-27,高电压一般是指超过低电压的电压等级。是指电力系统中输电的电压等级,而低压是指交流系统中用于配电的1000V以下的电压等级。
目前,我国高压国家队主要由高到低依次为1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV、10kV。
500 kV 或更高的高压电力可以长距离大量传输,例如在高速公路上,电力通常通过远程塔传输。城市中常见的有220kV及以下,采用钢塔或水泥柱,或深埋地下的高压电缆进行传输,以及10kV和35kV,大部分住宅区都安装了。
感谢这些兄弟的配合,远方产生的电力源源不断地输送到我们身边的各种电器,让我们的生活更加丰富多彩、更加便捷。
但请小心!不要以为水泥柱子不危险,因为一切高压电都可以瞬间“火化”人。
(二)高压电会“伤人”吗?
我们的生活离不开高压电线,但是高压电线真的对人没有伤害吗?目前,高压线路主要存在两个问题:触电风险和电磁辐射风险。我们来一一讨论这些。
《电力安全工作规程》规定110kV和220kV的安全距离分别为1.5米和3米,但目前输电铁塔的高度为40至90米,远远超过了安全距离。塔下的风筝,绝对不会触电!
接下来我们来谈谈电磁波。一般来说,电磁场是电场和磁场的总称,两者本质上是相关且相互依存的,随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场。 “你体内有东西,我,你体内有东西。”电磁场是看不见、摸不着的,但它们总是以光速在你周围传播,它们携带着能量和动量,形成电磁波。
(磁场H、电场E、电磁波传播方向v正交)
现在我们对电磁波和场有了清晰的认识,我们来谈谈电磁辐射。《GB/T4365-1995电磁兼容术语》中,电磁辐射是指能量由源以电磁波的形式发射到空间,或者能量以电磁波的形式传播到空间的现象。
那么,我的问题是,高压线中存在能量和电磁波,但这不是电磁波吗?
然而事实并非如此简单,构成电磁波最重要的是需要通过电磁波来传递大量的能量。高压线中传输的电能很大,但很明显,并非所有电能都传播到空气中。这是因为通过高压线发送的电能的频率极低,为50Hz,在这个频率下几乎不可能将能量以电磁波的形式传输到太空。因此,你现在应该明白了,高压线对电磁环境的影响基本上可以忽略不计,根本不被认为是电磁辐射。
自然界中真正对人体有害的是能量高、辐射极强的高频电磁场,比如X射线。官方的解释是,电磁波频率较低时,主要通过有形导体传播,而随着频率逐渐升高,电磁波溢出到导体外部,让能量无需借助任何物质就可以向外传输。对于媒介来说,这意味着它将成为。这就是辐射。
例如,虽然太阳和地球之间的距离很大,但即使在户外,我们仍然可以感受到来自太阳的光和热,这就是电磁辐射,通过辐射现象来传递能量。
(电磁波谱,来源:2.lbl.gov)
(三)用数据科学阐明高压线真相
理论分析到这里就结束了。毕竟谁都可以说话。老同志告诉我们,实践是检验真理的唯一标准。
华北电力大学崔翔教授介绍,高压线产生的电场和磁场属于感应电场和磁场,它们的波长很长,因此不会被高压线直接吸收。人体会在人体内感应出电流,类似于电磁波,因此必须控制这种感应电流。控制需要量化,在科学中,为了测量电场和磁场强度,我们通常使用电场强度(单位,伏每米,V/m)和磁感应强度(单位,特斯拉,T)。
国际非电离辐射防护委员会1998年发布指南,规定公众工频电场强度安全值为5000V/m,公众工频磁感应强度限值是100 公吨。
本着安全第一的原则,目前我国高压输电线路电磁环境评估参照《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24-198)工频电场限值和磁感应强度限值设定对于住宅区一直如此。即住宅小区用电的频率电场限值和磁感应强度限值,频率电场强度4000V/m,磁感应强度100。嗯,这真是太严厉和刻意了!
现在的问题是,高压线路周围工频电场、工频磁场指标是否超标。
(各国重要电磁负载标准)
环保部辐射环境监测技术中心的一名工作人员曾在220kV高压线路正下方10米处测量,测量结果为488.8V/m,0.65。电场强度仍为极限值的八分之一,磁感应强度则差了100多倍,均远低于国家标准。你要知道这是在高压线的正下方。非常安全。
当然,我们在科学上是严谨的,在研究上是认真的。我们参考多篇相关学术论文的数据,从电压等级的差异、周围屏蔽材料的影响以及与小家电电磁波强度的比较三个方面分析了高压线附近电磁波的影响。
500kV以上的输电线路不需要考虑,而且基本上无法到达。我们还将重点关注三类:500kV、220kV、110kV,因为35kV以下的输电线路影响不大,不需要考虑。
1、500kV线路会产生较高的电磁强度,但远离线路30米是安全的。
500kV的电力线确实会产生很高的电磁场强度,但由于是在室外距离电力线很近,因此有学者采用以下方法来求解房屋内外的理论电磁场强度,我们构建了集群迭代计算所示的3D 模型。
钢筋混凝土房屋可以认为是接地导体,可见房屋内外电流感应的电场很小,但屋顶上方1米高度处的电场强度很小。确实已经接近4000V/m的极限了,所以有点大,但是如果考虑到房子的棱角对电场的影响,电场强度会迅速下降,因为达到扭曲的效果。
(复合钢筋混凝土屋顶以上1m电场强度)
如果我们看一下农村典型的砖房,我们就可以计算出距离房子地面1米高度处的电场强度,我们会发现,即使在高处,电磁强度也不会超过1500V。最近点离线。此后,电场强度下降,表明房屋起到了一定的屏蔽作用。
(有砖结构与无砖结构的电场强度比较)
所以无论你住在楼房还是砖房,你可以在距离电线30米的地方仍然非常安全,而你真正的家距离高压线也有30多米。即使在500kV下似乎也没有什么大问题。
接下来我们看一下220kV高压线路。
2、由于树木和建筑物的屏蔽,220kV输电线路的电磁强度在安全范围内。
有学者测量了同塔220kV双回架空线路不同距离处各点的电场强度和磁场强度,并与理论计算结果进行比较,发现建筑物和树木影响较强。理解。对电场有屏蔽作用,现场监测电场周围植被明显降低了强度值。这再次证明了经典的结论:住在坚固、厚实、有树木和植物的房子里是安全的。
从监测结果来看,塔内220kV双回架空线附近最大电场强度为810V/m,即使在30m距离处也小于13V/m,远低于4000V的标准/米。
磁感应强度的理论值与监测值相差不大。这主要是因为木头、砖块等物体的磁导率与空气有很大不同,磁力线本质上没有扭曲或减弱。从监测结果来看,磁感应强度也为0.69至1.85,远低于100的标准。
嗯,500kV或者220kV好像都没有问题。
(同塔220kV双回架空线路电磁场监测值与理论值对比分析)
3、110kV电缆电磁强度也低于限值
我们来看一下110kV电力线的电缆。南昌营西线有一段110kV电缆,约380米穿越居民区,供电设备对此进行了专项测量。部分测量点结果如下:强度为2146V/m,磁感应强度为0.040.87,均显着低于极限值。
当我们检查这些高压线路时,发现工频辐射的影响很小,所以不必惊慌。此外,高压线路在施工前经过精确计算,施工时严格遵循相应的技术规范,确保电磁环境不仅对人身安全,而且对牲畜和牲畜的安全不产生负面影响。农作物.
4、不管你信不信,有些家用电器的电磁强度比高压线还要强。
其实很多人不知道,有些家电的电磁强度比高压线略高。
中国电力科学研究院高压研究所曾组织工作人员在电波暗室中测试一些常见家用电器产生的电磁场。
首先出现的是电磁炉,工作人员在距离电磁炉约0.5米处测量电场强度时,为19V/m。接下来是吹风机,在0.5米左右的距离测得电场强度为16.5V/m。即使对于前面提到的30米外的220kV高压线路,以及埋在10多米外的100kV电缆,电场强度也在每米10伏以上,几乎与电磁场强度相同。这两款家电。
再看磁场,如果探头和吹风机的距离很近,磁场可以接近4。该值与非常接近220kV 电力线测得的数据相似。
那么,到底是什么原因证明,虽然吹风机、电动剃须刀等家用电器的数值都在国家标准之内,但高压线的电磁影响更大呢?
综上所述,高压电不产生电磁辐射,仅产生低频电磁场,其电场强度和磁感应强度均低于国家安全标准,甚至在一定程度上持平。因此,高压电产生的电磁波纯属消遣,无需惊慌。
不过,为了避免触电,我们在生活中应该远离高压线,多植树、多盖房子也有助于屏蔽电磁波。
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【参考文献】(排名不分先后)
[1] 朱亚琼,浅析高压输电线路对电磁环境的影响,环境科学导刊,2014,33(1)
[2] 谢安等,220kV输变电工程电磁辐射环境影响研究,环境科学与技术,2009,32(2)
[3]江宏基等,110kV电缆电磁辐射对环境的影响,高压技术,2005,31(1)
[4]孙玉轩,500kV以下高压输变电工程电磁辐射环境影响研究,科技论坛
[5] 李天伟等,高压输电线路周围电场的并行计算,电气工程技术学报,2009,24(7)
[6] 《国家电网公司电力安全工作规程线路部分》,中国电力出版局,2016年3月第一版
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