220kV输电线路对城区环境影响的分析

来源：99网

第26卷　第4期

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2005年4月

电　力　建　设

ElectricPowerConstruction

Vol.26　No.4Apr,2005　

220kV输电线路对城区环境影响的分析

钱永林,卞　荣

(1.浙江机电职业技术学院,杭州市,310053;　2.浙江省电力设计院,杭州市,310012)

[摘　要]　以通过城区或居民密集区域的220kV高压输电线路作为评价对象,分析线路产生的噪声污染、电磁影响、

无线电干扰等因素对自然环境与人类活动的影响,提出了消除和防治不利影响的措施。

[关键词]　高压输电线路　噪声污染　电磁污染　无线电干扰　环境影响中图分类号:TK223.28　文献标识码:B　文章编号:1000-7229(2005)04-0060-03AnalysisonImpactof220kVTransmissionLineonUrbanRegionalEnvironment

QianYonglin,BianRong

(1.ZhejiangMechanicalElectricalProfessionalCollege,HangzhouCity,310053;2.ZhejiangProvincialElectricPowerDesignInstitute,HangzhouCity,310012)

[Keywords]　HVtransmissionline;noisepollution;electricmagneticpollution;radiointerference;environmentimpact

　　随着电力工业的发展,220kV高压输电乃至

500kV超高压输电线路建设规模不断扩大。基于我国人口众多,城市人口和负荷比较集中的国情,高压甚至超高压线路进入城市人口密集地区已不可避免,输电线路对环境的影响引起人们的关注。高压输电线路附近的居民长期生活在工频电磁场环境中,这是否会对人体健康及日常生活产生有害影响,是人们很关心的问题。

下面选取220kV杭东至运河输电线路作为评估对象,它是杭州东部的500kV杭东变电所至220kV运河变电所的输电线路,全长28km。线路所经地区基本为城市中心区及城郊结合部,附近设施较多,居民对线路经过后对环境的影响也较为关注。

活动会显著增加,并由此产生噪声。1.2　输电线路电磁污染

220kV输电线路的特点是电压高、频率低。输电线路的运行电压通常要比日常电器设备运行电压大3个数量级。50Hz的工频在电磁频谱中属于极低频,与广播电视、微波通讯相比,要小5～10个数量级。输电线路的电磁效应主要是通过电场、磁场和电晕等3种形式起作用的。1.2.1　输电线路运行时,输电导线上的电压会在周围空间产生电场。交流输电线路产生的电场虽然是交变电场,但是因为其频率极低,所以可用静电场的一般概念来认识。它同样具有静电场的普遍特性,即电场强度的大小与导线上的电压成正比。不同电压等级的输电线路下的地面场强(离地面1m高处,下同)如表1所示。

表1　不同电压等级的输电线路下的地面场强

电压等级/kV

最大场强/(kV・m-1)

220<3

3305～8

5007～10

10009～15

1　预期的环境影响和防治措施

1.1　噪声

1.1.1　施工过程中的施工噪声和交通运输噪声,这

仅是暂时性的影响,只要在施工中采取一定的措施,

事先与有关机关及当地居民充分协商,遵循有关法规和规定,控制施工时间,影响就会减少到最低限度。1.1.2　运行中的输电线路表面,由于附近的空气电离会产生电晕,尤其在恶劣气候下,交流线路的电晕

收稿日期:2005-01-24

一般在超高压输电线路下的最大地面场强为5～10kV/m,而在自然界,晴朗天气时大气中的电场强度仅为130V/m左右(在雷暴雨等恶劣天气的地

作者简介:钱永林(1963-)男,江苏张家港人,讲师,主要研究:电磁场与电磁波。

第4期220kV输电线路对城区环境影响的分析

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面场强也会达到10kV/m)。在家庭日常环境中的典型场强值如表2所示

表2　家庭日常环境中的典型场强值

位置

电场强度/(V.m

-1

效干扰电压低于系统额定电压值的1%,才能符合

要求。

通过多次实测和计算结果表明:在输电线路50m以内,电场的影响较大,是干扰通信的主要因素,相比之下磁场的影响很小,可以忽略不计。随着距离增大,电场的影响显著下降。在距离100m以外,磁场影响就上升为主要因素,静电影响则可忽略不计。

如果在通信线上的感应电压形成了短路电流,还可能危及人员、设备的安全。在输电线路故障断路或短路以及遭到雷击时,输电电压或电流就可能在瞬间升高几倍,其影响足以对人员、设备构成威胁,防止这类危险的有效办法主要还是依靠在系统中设置完善的保护装置。1.3.2　对无线电、电视的干扰影响

输电线路产生的工频交变磁场随距离的衰减是很快的,它的波长与电视、微波相比要大得多。交流输电线路就好象是个性能极差的“发射天线”,50Hz的低频功率是无法发射出去的。但是,输电线路电晕放电产生的无线电杂音却具有很高的频率,能传播较远的距离。

现场实测结果表明:在距输电线路200m的地方,其干扰场强就小得可以忽略不计。无线电杂音的强度受气象条件的影响很大,在雨、雪等恶劣天气下的无线电杂音要比晴朗天气强得多。因此,通常只有在恶劣的天气下,无线电杂音才会对距输电线路很近而且接收信号较弱的特殊住户造成无线电和电视干扰。

而对于普通收音机来说,一般认为调幅广播的信噪比(SNR)只要高于24dB,其接收质量就可以令人满意了。至于调频广播,由于其接收的固有特性不易受人为或自然界的干扰,所以调频广播通常不会受到输电线路的无线电干扰。

烤箱

)

130

收音机

门厅

10电热毯约1000

可见通常居住环境的电场强度均在10V/m以下,只有在使用电器时才会产生较大的场强。所以输电线路的电场强度要比自然界和日常环境大得多。

1.2.2　输电线路的磁场强度的大小只与电流大小有关,而与电压无关。50Hz的工频磁场很容易穿透大多数物体,如建筑物和人,且不会受到这些物体存在的干扰。

在日常生活中,彩色电视机或电炊具附近的磁场强度为0.5～1.0mT。与之相比,500kV输电线路下的最大地面磁场强度仅为0.035T,要小1～2个数量级。所以,对于220kV及以下的输电线路来说,输电线路所产生的磁场是比较弱的。1.2.3　输电线路的电晕放电主要受线路本身特性的影响,如线路电压越高,电晕放电就越强。线路导线直径越大,电晕放电则越弱。导线的表面光洁度越高,电晕放电则越弱。同时,它还受到环境因素的影响,如空气污染越严重,电晕放电就越强。相对空气密度越小,电晕放电就越弱。相对空气密度越大,电晕放电就越强。风速越大,电晕放电就越强。降雨、降雪,亦会使电晕放电加剧。因此,在大气环境质量较差的地区和天气比较恶劣的气候条件下,输电线路的电晕放电现象总是比较强烈的。1.3　电磁污染对环境的影响1.3.1　对通信线路的干扰和危害

输电线路对通信线路的影响包括静电感应和电磁感应。

由于静电耦合作用,输电线路的电场会在邻近的通信线上产生感应电压,即静电感应。当输电线路与通信线路较近和三相导线换位不对称时,就会因为三相静电容量不平衡而在通信线中产生感应电压。如果此时杂音电平较大,超过了一定限度,就会对正常通信造成干扰。

同样,输电线路的磁场也会在邻近的通信线路上产生感应电压,输电线路的磁影响主要来自输电线路中的谐波。因为通信线路音频通道的工作频率为300～3400Hz,而输电线路的许多谐波正好迭落在这个频率范围内,所以一般规定系统中的谐波等

2　对人类及其活动的影响

2.1　对人体的生态影响

电气设备的电磁场对人体的影响可分为短期影响和长期影响。短期影响表现为毛发颤动和电击2种形式。毛发颤动和电击这2种现象都是由人或车辆等导电物体上的感应电压和电流造成的,感应电压的大小主要与外电场的强度以及导电物体的外形尺寸成正比。所以,外电场的强度增大,人所感应的毛发颤动感亦随之增加,甚至产生刺痛感。在9kV/m的场强下,大约20%的人会产生头发刺痛感。在2～3kV/m的场强下,能感觉到头发颤动的人少于

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5%。毛发颤动虽然不会造成人体损伤,但是其心理

影响是不可忽视的。

电击现象可以分为暂态电击和稳态电击。暂态

电击发生在感应带电物体与接地物体相接触的一瞬间,带电物体上的积累电荷在瞬间释放而造成电击,即火花放电。暂态电击的强弱主要取决于放电能量的大小,当放电能量大于0.1mJ会使人感到刺痛。当放电能量达到0.5～1.5mJ时,则会引起不自觉的肌肉反应(如惊跳),但还不致于造成伤害。如果放电能量达到25～50mJ时,就会对人体造成损伤(如烧伤),超过此限就有生命危险。在超高压输电线路下,由于人的体形尺寸有限,感应电压较低,接地时的电击通常是十分微弱的,小于人的感觉水平。电气设备和高压输电线路对人体的长期生态影响是个较复杂的问题,要搞清其作用机理和影响程度,需要做长期系统的辐射实验。而目前国内外所进行的此类研究还主要局限于动物实验和对受影响人员的调查研究。

要避免电磁辐射对人体可能造成的危害,可以从设计和劳动保护2个方面采取措施。在运行中对工作人员采取局部屏蔽和工作时间等保护措施,也能起到减少电磁辐射的作用。2.2　对生活质量的影响

3　消除不利影响的方法

3.1　项目位置选择

输电线路路径应选择在没有大的环境资源的地

方,不损害任何有价值的陆生或水生生态资源,不危及任何历史文物或历史上重要的东西,不受水灾或地震干扰,需拆迁移民的人口尽可能少。所选择的地点不作为旅游、再生产或环境美化用途。3.2　项目建设中采用的方法优先使用当地的劳动力,减少外来工人。使用尘压器减少尘土飞扬。在平整土地时,污水经沉淀后排放,沉淀物用于平整及填垫。为防止扬尘可以适当洒水及植树绿化。3.3　感应、电磁干扰的防治措施

选择合理的线路走向和路径。在屏蔽效果较好的地方安装屏蔽线,以避免电磁感应对通信系统的影响。

3.4　职业安全与公众卫生

设立职业安全与公众卫生监测、监督机构,进行必要的环境监测,进行职业健康与安全检查,正常情况下与当地的有关部门合作,加强生产运行中的劳动安全管理。

噪声和静电感应的影响是客观存在的,在一定的范围内可能对公众健康产生影响。由于一般人员不能进入或靠近运行中的变电所区内,而运行操作人员在良好的环境下工作,工作环境噪声值、电场强度满足国家关于工业卫生和劳动保护方面的法规要求,因此这些影响是很小的。

4　结论

综上所述,只要在项目的建设中充分考虑其对环境各要素的影响,采取切实有效的措施,由高压输电线路建设对环境产生的影响是可以减小到可以接受的范围的。有一些影响是暂时的和可恢复的。我们所评估的线路正是综合考虑了上述诸方面的因素,其对环境方面的考虑是可行的。

(责任编辑:赵廷昌)

(上接第59页)

价格将上涨,并将持续上涨直至满足投资者的合理收益,此时安装新增容量以满足配额的要求。

6　结论

发展绿色电力是中国解决电力短缺、资源短缺、环保问题的电力可持续发展的基本选择。为促进绿色电力在新的电力市场条件下健康发展,与公众起主导作用,对电力用户要加强宣传工作,挖掘绿色电力的潜在用户,逐步建立绿色电力市场与绿色产品的认证制度;拓宽绿色电力资金筹措渠道,加大投资力度,开展规模经营;应进一步在经济上、上给予绿色电力补贴与支持;并逐步建立新能

源发电配额制;进一步探索绿色电力与常规能源联合发展战略。最终实现绿色电力在中国电力装机的比例逐步加大,促进经济、社会和环境的可持续协调发展。

7　参考文献

1　HUANGYan,DevelopmentalTendencyandAnalysisofPowerattheBeginningofthe21stCenturyinOurCountry,NaturalScienceJournalOfHainanUniverity,2000,18(4):346～352

2　赵家荣.中国可再生能源发展济济激励研究.中国环境科学

出版社,1998

(责任编辑:李　岩)

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