電力設(shè)施產(chǎn)生的輻射感應(yīng)對(duì)人體的影響

趙京京　吳樹(shù)平　邱林攀

摘要： 如今電力系統(tǒng)日益發(fā)展，為人們帶來(lái)越來(lái)越方便的電力供應(yīng)，停電時(shí)間日益減少，客戶服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)日益提高，用戶也越來(lái)越關(guān)注用電體驗(yàn)，對(duì)供電企業(yè)的要求也越來(lái)越高，不僅關(guān)心停電時(shí)間、供電服務(wù)，日益關(guān)心變電站電磁輻射對(duì)人體的影響，甚至不少居民對(duì)建設(shè)在居民密集區(qū)的變電站有恐懼感，怕威脅到人體健康，但是變電站的電磁輻射到底有多大呢？對(duì)人體造成的危害到底有多大呢？通過(guò)事實(shí)和理論分析，我國(guó)電力系統(tǒng)工作頻率為50Hz，是一種極低頻率的電磁場(chǎng)。由于其輻射能量非常小，為了與高頻率的電磁輻射區(qū)分開(kāi)來(lái)，權(quán)威國(guó)際導(dǎo)則多采用“電磁感應(yīng)”來(lái)表述輸變電項(xiàng)目的電磁場(chǎng)，而不是“電磁輻射”，并不會(huì)威脅到人體健康。

關(guān)鍵詞：輸變電設(shè)施 電磁輻射 電磁感應(yīng) 人體 健康

一、背景

案例一：2004年北京市5位百旺家苑業(yè)主將北京市規(guī)劃委員會(huì)起訴至海淀法院，請(qǐng)求法院撤銷市規(guī)委為華北電網(wǎng)有限公司北京電力公司核發(fā)的（2003）規(guī)建市政字0721號(hào)《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》。該小區(qū)的5位業(yè)主介紹，今年7月，北京電力公司在百旺家苑小區(qū)西側(cè)綠地上施工架設(shè)220KV高壓輸電線遭業(yè)主阻攔。8月13日，業(yè)主們從北京電力公司提交給市環(huán)保局的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告中獲知，市規(guī)委給北京電力公司核發(fā)了《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》。業(yè)主稱，根據(jù)電學(xué)常識(shí)，高壓輸電線導(dǎo)線周圍的工頻電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射，并會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。與此同時(shí)，北京市的相關(guān)專家也提出了不同的看法，認(rèn)為，高壓線與惡疾無(wú)關(guān)，無(wú)須對(duì)電磁輻射恐慌。8月13日：頤和園附近高壓線（西沙屯-上莊-六郎莊高壓輸電線路）環(huán)保聽(tīng)證會(huì)舉行，是否會(huì)造成電磁輻射成爭(zhēng)論焦點(diǎn)。9月2日：市環(huán)保局召開(kāi)專家論證會(huì)，專家認(rèn)為，頤和園附近高壓線的電磁輻射低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，公眾安全有保障，項(xiàng)目可行。9月4日：針對(duì)專家的“無(wú)危害”結(jié)論，百旺家苑、天秀家園等在內(nèi)的12家單位均持異議。有關(guān)單位準(zhǔn)備向市環(huán)保局及其上級(jí)主管單位提出行政復(fù)議。9月11日：頤和園附近高壓線正式通過(guò)市環(huán)保局環(huán)境審批。環(huán)保局認(rèn)為，從環(huán)境保護(hù)角度分析，該項(xiàng)目運(yùn)行期間主要污染物符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。同意工程環(huán)境報(bào)告書(shū)的結(jié)論，予以批準(zhǔn)建設(shè)。

案例二 ：2005年居住在廣州市崗頂主變電站附近的嘉怡花園、金福苑、省農(nóng)機(jī)所宿舍等小區(qū)居民對(duì)擬建的變電站電磁輻射污染問(wèn)題反映強(qiáng)烈。 據(jù)悉，不少居民根據(jù)網(wǎng)上的資料誤認(rèn)為變電站產(chǎn)生的電磁輻射可能會(huì)導(dǎo)致各種疾病。居民搜集的資料多數(shù)來(lái)源于采用高架式線路的變電站，這與崗頂變電站完全不同。地鐵三號(hào)線變電站線路屬于地埋式，輻射強(qiáng)度幾乎等于零。完全不會(huì)影響人體健康。崗頂變電站高壓帶電部分配備有全封閉的金屬外殼，可有效屏蔽和隔絕電磁輻射。在地鐵二號(hào)線主變電站投入運(yùn)營(yíng)時(shí)，環(huán)保部門(mén)曾組織專家?guī)Ｓ脙x器到居民小區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)評(píng)，結(jié)果顯示：“儀器幾乎測(cè)不到變電站的輻射，而家用主供電線的電磁輻射還高過(guò)了變電站的輻射強(qiáng)度?！?。權(quán)威評(píng)價(jià)輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前崗頂變電站經(jīng)分別通過(guò)了市、省以及國(guó)家環(huán)?？偩謱徟?guó)家批準(zhǔn)的三號(hào)線《環(huán)境影響評(píng)價(jià)大綱》報(bào)告書(shū)的結(jié)論認(rèn)為：三號(hào)線的供電系統(tǒng)和運(yùn)行區(qū)間的電磁輻射遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)影響乘客、工作人員及地面、高架線路兩側(cè)居民的健康。崗頂主變電站建設(shè)規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)完全相同的地鐵二號(hào)線主變電站，竣工驗(yàn)收的環(huán)保驗(yàn)收監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)為：電站的站界電場(chǎng)強(qiáng)度最高為3.7V/m、磁感應(yīng)強(qiáng)度最高為0.00591mT。電場(chǎng)強(qiáng)度、磁輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的4kV/m和0.1mT的標(biāo)準(zhǔn)。這意味著崗頂主變電站電、磁輻射強(qiáng)度分別只有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的1/1081、1/17。同時(shí)在崗頂主變電站周圍預(yù)留了足夠的安全距離。

二、輸變電設(shè)施產(chǎn)生的是電磁感應(yīng)并非電磁輻射

電磁輻射是指電磁能量從輻射源放射到空間并以電磁波的形式在空間傳播的現(xiàn)象，電磁輻射能量的大小與波源的頻率有關(guān)，頻率越高，即波長(zhǎng)越短，越容易產(chǎn)生電磁輻射并形成電磁波。電磁輻射在我們的生活中卻很普遍。能制造電磁輻射污染的污染源無(wú)處不在，有電視廣播發(fā)射塔、雷達(dá)站、通信發(fā)射臺(tái)、變電站，高壓電線、還有電腦、手機(jī)、微波爐、電磁灶，甚至我們乘坐的地鐵列車等等都能制造電磁輻射污染。

其實(shí)人類一直生活在電磁環(huán)境里。地球本身就是一個(gè)大磁場(chǎng)，其表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射。此外，太陽(yáng)及其他星球也自外層空間源源不斷地產(chǎn)生電磁輻射。但天然產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體是沒(méi)有損害的，對(duì)人體構(gòu)成威脅、對(duì)環(huán)境造成污染的是人工產(chǎn)生的電磁輻射。電磁輻射和電磁污染是兩個(gè)概念，電磁輻射雖無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不在，但電磁污染只有在電磁輻射超過(guò)一定強(qiáng)度（即安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值）后，才對(duì)人體產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

輸變電設(shè)施產(chǎn)生的不是電磁輻射，而是電磁感應(yīng)。這是因?yàn)?，我?guó)電力系統(tǒng)工作頻率為50Hz，是一種極低頻率的電磁場(chǎng)。由于其輻射能量非常小，為了與高頻率的電磁輻射區(qū)分開(kāi)來(lái)，權(quán)威國(guó)際導(dǎo)則多采用“電磁感應(yīng)”來(lái)表述輸變電項(xiàng)目的電磁場(chǎng)，而不是“電磁輻射”。一個(gè)很明顯的例子就是，在天氣潮濕的情況下，人體接觸到高壓架空電線下工作著的未能接地的金屬物體充電，會(huì)產(chǎn)生麻痛的感覺(jué)，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但是其能量非常小，類似冬天脫毛衣時(shí)產(chǎn)生的靜電效應(yīng)，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。變電站內(nèi)的電力設(shè)備頻率為50赫茲其產(chǎn)生的是一種極低頻率的電磁場(chǎng)，不可能以電磁波形式在空間傳遞能量；其次，其產(chǎn)生的工頻能量非常小，能量小則空間傳輸能力差，加上周圍建筑屏蔽的作用，電磁影響已成倍衰減，其電磁環(huán)境影響基本可以忽略不計(jì)。電磁輻射對(duì)人體的作用主要是熱效應(yīng)，危害主要出現(xiàn)在射頻電磁場(chǎng)。變電站輻射屬于工頻電磁場(chǎng)，而不是射頻電磁場(chǎng)。

對(duì)比國(guó)家規(guī)定的城市架空電力線路接近或跨越建筑物的安全距離和環(huán)保等部門(mén)實(shí)測(cè)的架空電力線路電磁輻射強(qiáng)度，可以發(fā)現(xiàn)，電力線路電磁輻射強(qiáng)度不但在安全距離內(nèi)是達(dá)標(biāo)的，就是在比安全距離更遠(yuǎn)的地方也是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的。

三、電力設(shè)施產(chǎn)生的電磁感應(yīng)對(duì)人體的影響

電磁感應(yīng)在一定限值內(nèi)是安全的，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和人體健康產(chǎn)生污染，也就是不會(huì)出現(xiàn)人們所說(shuō)的電磁污染。電力系統(tǒng)的高壓輸變電中是會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的，人體可以感覺(jué)到，比如，電力設(shè)施特別是高壓架空送電線路對(duì)大地形成電位梯度，在高壓架空送電線路下必然存在著工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這種電場(chǎng)可能會(huì)使在高壓架空線下工作著的未能接地的金屬物體充電，在天氣潮濕的情況下，在電力設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)，產(chǎn)生麻痛的感覺(jué)，類似冬天脫毛衣時(shí)產(chǎn)生的靜電效應(yīng)所帶來(lái)的感覺(jué)，但這只是一種正常的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，按電磁學(xué)分類，這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為工頻輻射（主要為50/60赫茲低頻），其輻射性質(zhì)較弱，對(duì)人體不會(huì)造成影響。

電荷或者帶電導(dǎo)體周圍存在著電場(chǎng)，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)的電荷或者流過(guò)電流導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)，亦即電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，而電流則產(chǎn)生磁場(chǎng)。從理論上而言，各種帶電體的周圍都存在著磁場(chǎng)。比如電烤箱、電熱毯、微波爐等常用家電在使用時(shí)均會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，就如同電力設(shè)施在輸電過(guò)程中能產(chǎn)生磁場(chǎng)一樣，盡管它們的輻射作用范圍小，也有相應(yīng)的國(guó)家限值和行業(yè)限值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保障其對(duì)人群的影響?，F(xiàn)實(shí)生活中，電力設(shè)施的電磁感應(yīng)和各種家用電器的電磁感應(yīng)相似，我們不妨對(duì)這兩種一直存在于我們的生活中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電磁強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。主要家用電器電磁場(chǎng)強(qiáng)（高電磁設(shè)備0.3米處）如下：

一直以來(lái)，我國(guó)政府對(duì)電磁環(huán)境的問(wèn)題實(shí)施嚴(yán)格的管理，并于1996年2月成立了“國(guó)家環(huán)境保護(hù)局電磁輻射環(huán)境影響審評(píng)專家委員會(huì)”，專門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)有電磁輻射問(wèn)題的國(guó)家重大項(xiàng)目進(jìn)行審評(píng)和驗(yàn)收。

東莞地區(qū)變電站外圍電磁環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

四、如何進(jìn)一步降低電力設(shè)施電磁感應(yīng)

從科學(xué)角度來(lái)，電力設(shè)施電磁感應(yīng)防護(hù)與治理的目的，是為了避免電磁感應(yīng)對(duì)人體健康和各種電子設(shè)備產(chǎn)生不良影響或危害，以保護(hù)公眾身體健康，保護(hù)環(huán)境，這就要求電力部門(mén)對(duì)各種產(chǎn)生電磁感應(yīng)的電力設(shè)備，從設(shè)計(jì)、制造到使用都要特別注意對(duì)環(huán)境影響最小的問(wèn)題，既要使用各種低電磁感應(yīng)設(shè)備、或符合電磁感應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，又要對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行檢查，完善其防護(hù)與治理。

通過(guò)加裝屏蔽網(wǎng)和使用屏蔽材料的方法減少輻射，在電力設(shè)施中加掛兩組地線消除感應(yīng)電壓等，是當(dāng)前電力施工中應(yīng)用較為廣泛的環(huán)境保護(hù)措施。另外在電力設(shè)施的建設(shè)施工中也可采用電磁屏蔽裝置來(lái)減少電磁感應(yīng)強(qiáng)度和作用的范圍。這種電磁屏蔽裝置一般為金屬殼體時(shí)，一部分被金屬殼體表面所反射，一部分在殼體內(nèi)部被吸收，這樣透過(guò)殼體的電磁場(chǎng)強(qiáng)度便大幅度衰減。通過(guò)各種屏蔽措施的綜合運(yùn)用，電力設(shè)施電磁感應(yīng)的環(huán)境影響將大大降低。

大自然在給我們?nèi)祟愄峁└鞣N神奇自然力的同時(shí)，也要求我們用智慧去合理開(kāi)發(fā)和利用，隨著電磁學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，各種新技術(shù)的改進(jìn)和提高，其為人類服務(wù)的品質(zhì)將得到更高水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒澎等著，環(huán)境電磁場(chǎng)測(cè)量，中國(guó)計(jì)量出版社，1992年。

[2] 神戶幸生（日）著，趙玉峰譯，電磁干擾抑制大全，新疆人民出版社，1990年。

[3] 蔣國(guó)雄、楊建中，工頻電場(chǎng)測(cè)量和一種新型測(cè)量探頭的研究，高電壓技術(shù)，1985（4）。

[4] 北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，崇文門(mén)變電站建設(shè)工程環(huán)境影響報(bào)告書(shū)，1997.1。

[5] 國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議第36.01工作組著，邵方殷等譯，輸電系統(tǒng)產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，水利水電出版社，1984。

[6] 美國(guó)邦維爾電力管理局生態(tài)研究工作組著，邵方殷等譯，輸電線路的電效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)，水利水電出生社，1987。

共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)工具、家用電器和類似器具無(wú)線電干擾特性的測(cè)量方法和允許值，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1985。