当前位置:slqk.cn科技高压线辐射致癌?别逗了 磁场感应还没你家电器强
高压线辐射致癌?别逗了 磁场感应还没你家电器强
2022-08-26

现代人的生活没有一刻能离得开电,电能产生之后,是怎样从电站送到我们身边的呢?答案是:高压输电线路。

为了满足大范围、远距离、大容量、低损耗的电能传输要求,中国正在大力发展特高压输电技术。

然而,伴随着高压线路的大量铺设,另外一些问题也自然而然摆在人们面前:高压线会产生辐射吗?对人体有害吗?随着人们对健康的日益关注,一时间,高压线在网上引发了热议,有人甚至列举了高压线的“几宗罪”:造成儿童白血病,诱发癌症,引发流产、胎儿畸形等等,高压线俨然成了“吃人的老虎”。

那么,高压线真的这么可怕吗?如果有人告诉你电吹风比高压线产生的电磁场影响还大,你信吗?今天我们就来聊聊高压线的话题。

(一)高压线是怎样的存在?

敲黑板划定义了,根据国家标准GB/T2900.50-2008定义2.1中的601-01-27,高[电]压通常指超过低压的电压等级,特定情况下,指电力系统中输电的电压等级,而低压是用于配电的交流系统中1000V及以下的电压等级。

按照高矮个排队,中国的高压代表队目前主要有1000kV,750kV,500kV,220kV,110kV,35kV,10kV这几位。

500kV及以上的高压电可以大容量远距离输送,好比高速公路,一般都远离人烟,用铁塔输电。而220kV及以下就是我们在城市中经常见到的,它们用铁塔或水泥杆输电,也会有深埋地下的高压电缆,至于10kV和35kV的则几乎每个居民小区周围都缠绕着若干。

这兄弟几个通力配合,才能把远方生产的电能源源不断地送到我们周围的各类电器上,让我们的生活变得多彩便利。

但是要注意啦!所有高压等级的电都能瞬间将人“火葬”,所以,千万不要以为水泥杆就不危险。

(二)高压电会“害人”吗?

虽说我们的生活不能没有高压线,但是它们真的不会“害人”吗?目前对高压线的担心主要是两个方面,其一触电危险,其二电磁辐射,我们逐一展开。

《电力安全工作规程》中规定,110kV和220kV的安全距离分别是1.5米和3米,而目前的输电铁塔就有40-90米高,远远高于安全距离,所以,除非去塔下放风筝,否则是绝对不会触电的!

下面再来说电磁辐射。电磁场一般是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一总称,随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,就形成了电磁场,堪称“你中有我,我中有你”。电磁场看不见摸不着,但总是以光速向四周传播,形成电磁波,具有能量和动量。

(电磁波的磁场H、电场E及其行进方向v三者互相垂直)

了解清楚了电磁波和电磁场,接下来我们说说电磁辐射。在《GB/T4365-1995电磁兼容术语》中,电磁辐射是指能量以电磁波形式由源发射到空间的现象,或能量以电磁波形式在空间传播。

那么问题来了,高压线有能量又有电磁波,这不就是电磁辐射吗?

然而事实却并没有这么简单,构成电磁辐射最关键的一点,就是必须是很大的能量通过电磁波形式传播,而高压线上传输的电能虽然很大,但显然并没有全部传播到空中。这是因为高压线传输的电能频率极低,只有50赫兹,这一频率几乎不能以电磁波形式在空间传递能量。所以,到这里你应该明白了,高压线的电磁环境影响基本可以忽略不计,根本算不上电磁辐射。

而自然界中真正对人体伤害比较大的是射频电磁场,即高频的电磁场,比如X射线,它的能量很高,辐射极强。官方描述是,当电磁波频率低时,主要藉由有形的导电体才能传递;当频率渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这就是辐射。

举个例子,太阳与地球之间距离很远,但在户外时,我们仍然能感受到来自太阳的光与热,这就是电磁辐射藉由辐射现象传递能量。

(三)上数据,科学揭秘高压线的真相

理论分析就进行到这里吧,毕竟动动嘴皮子谁都会,老同志告诉我们,实践是检验真理的唯一标准。

据华北电力大学教授崔翔介绍,高压线产生的电场和磁场是感应电场、感应磁场,因为它的波长非常长,所以不会像电磁辐射那样被人体直接吸收,但是会在人体内感应出电流来,这个感应电流我们需要控制。控制就需要量化,科学上一般用电场强度(单位,伏每米,V/m)和磁感应强度(单位,特斯拉,T)来衡量电场强度和磁场强度。

国际非电离辐射防护委员会曾在1998年发布了一个导则,规定工频电场强度对公众的安全值是5000V/m,工频磁感应强度对公众的限值是100mT。

本着安全第一的原则,目前中国对高压输电线路电磁环境的评价是参照《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)居民区工频电场限值和磁感应强度限值设定的,即居民区工频电场强度≤4000V/m,磁感应强度≤100。嗯,就是这么苛刻,这么任性!

好了,那么问题来了,高压线周边的工频电场和工频磁场指标会超标吗?

国家环保部、辐射环境监测技术中心工作人员曾在220kV的高压线正下方约10米处进行测量,测得结果是488.8V/m,0.65。电场强度离超限还差8倍,磁感应强度甚至差100多倍,均远低于国家规定的标准,要知道这可是直接在高压线底下,因此应该是很安全了。

当然,搞科学我们是严谨的,做研究我们是认真的。针对高压线附近电磁影响,参考数篇相关学术论文的数据,我们从不同电压等级、周围屏蔽物作用以及与小家电的电磁强度对比三个方面进行分析。

500kV以上线路不用考虑,我们几乎接触不到,35kV及以下线路也没有研究的必要,几乎没有影响,所以我们重点来看500kV,220kV和110kV这三类。

1、500千伏线路能产生较高电磁强度,但离线30米外是安全的

500kV线路的确会产生较高的电磁场强度,但那是离线很近的室外,有学者以下图搭建三维模型集群迭代计算,求解出理论上房屋内外的电磁场强度。

钢筋混凝土结构的房屋可视为接地导体,可以看出,屋内外部电流感应的电场很小,但是屋顶1米高处电场强度确实有点大,接近4000V/m的界限,不过考虑到房屋棱角对电场的畸变效果,电场强度急剧下降。

再看农村常见的砖瓦房,此时就可以计算屋内离地1米高处的电场强度了,我们可以看到,即使是离线最近处,电磁强度也不超过1500V/m,而且有了房子之后,电场强度得到了衰减,说明房子起到了一定屏蔽作用。

所以,不论住楼房还是住砖瓦房,即使离线30米也是很安全的,况且实际住宅离高压线远不止30米,嗯,看来500kV的应该问题不大。

接着,我们再来看看220kV的高压线路。

2、归功于树木和建筑的屏蔽,220千伏线路电磁强度在安全范围内

有学者曾测算过距220kV同塔双回架空线路不同距离的各点的电场强度和磁场强度,并与理论计算结果对比,发现由于建筑和树木对电场有很强的屏蔽作用,现场监测的电场强度值明显受到周围植被的削减。这又一次证明住在一个树木植被茂盛的、坚固厚实的房子里是很安全的这一经典结论!

从监测结果来看,220kV同塔双回架空线路周围的电场强度最大值为810V/m,30米开外甚至不足13V/m,远小于4000V/m的标准。

磁感应强度的理论值与监测值相差不大,主要因为树木、砖瓦等物体的磁导率与空气差别很小,磁力线基本不会因此产生畸变或削弱。从监测结果来看,磁感应强度0.69~1.85同样远远小于100的标准。

嗯,看来500kV和220kV都没啥问题了。

(220kV同塔双回架空线路电磁场监测值与理论值对比分析)

3、110千伏电缆的电磁强度同样小于限定值

110kV线路我们取一个电缆的情况来看。南昌迎西线有一段110kV电缆其中约380米通过居民生活区,供电单位曾进行专门测定,部分测点结果如下,可见电场强度为2~146V/m,磁感应强度为0.04~0.87,均远小于限定值。

我们把这些高压线考察了一遍,发现其工频辐射影响非常小,完全没有恐慌的必要。而且高压线路施工前都经过了精密测算,施工中也严格遵照相应的技术规范,以确保电磁环境不会有不利影响,不仅包括人身安全,还有牲畜及庄稼作物的安全。

4、说出来你可能不信,一些家用电器的电磁强度也会强于高压线

其实很多人不知道,一些家用电器的电磁强度可比高压线高出不是一点儿。

中国电力科学研究院高电压研究所曾组织工作人员在电波暗室对一些常见家用电器产生的电磁场进行测试。

首先登场的是电磁炉,在距离电磁炉约0.5米外,工作人员测得电场强度为19V/m。然后是电吹风,在距离其约0.5米外测得的电场强度为16.5V/m。而我们前文提到的220kV高压线30米外和100kV电缆埋处十几米外,其电场强度也是十几伏每米,和这两款家用电器的电磁强度相差无几。

再看磁场,当探头距离电吹风距离很小的时候,磁场可以高达将近4,这个数值已经和距离220kV导线很近的地方测得的数据差不多了。

所以,既然电吹风、电动刮胡刀等家用电器的数值都在国家规定的标准范围之内,那我们又有什么理由证明高压线电磁影响更大呢?

综上,高压电不会产生电磁辐射,只会产生低频的电磁场,而且其电场强度和磁感应强度低于国家制定的安全标准,一定程度上甚至和一些家用电器的电磁影响差不多,由此可知高压电有电磁辐射纯属消遣,更无须恐慌。

不过,生活中还是应该和高压线保持距离以免触电,另外多种树、多盖房子对于屏蔽电磁辐射也是有好处的。

--------------------------------

[参考文献](排名无先后顺序)

[1]朱雅琼.高压输电线路电磁环境影响浅析,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]蒋宏济等,110kV电缆电磁辐射对环境的影响,高电压技术,2005,31(1)

[4]孙宇轩,500kV以下高压送变电工程电磁辐射环境影响研究,科技论坛

[5]厉天威等,并行计算高压输电线路周围电场,电工技术学报,2009,24(7)

[6]《国家电网公司电力安全工作规程线路部分》,中国电力出版社,2016年3月第一版

请上wydclub.com主页获取更多内容。如您发现无忧岛网文章页面内容过少的话,请检查浏览器拦截设置是否正确