第十章 输变电工程的 电磁环境问题
第一节 第二节
第三节 第四节
概述 电力系统对邻近其他设施 的电磁影响 电力系统工频磁场问题 工频电磁场的生物效应问题
第一节 概 述
电力系统对邻近其他设施如通信设施 和金属结构等的电磁影响是一个既涉 及电磁兼容也涉及电气安全的问题。
高压架空送电线对环境的污染影响， 一般包括:工频电场、磁场、无线电骚 扰和可听噪声四个方面。
相应的防护措施有：如果要降低主接地网 电位，应该采用按图10-6(a)布置方式，即采 用联络导体连接的方案；
如果要降低小接地网电位，应采用按图106(b)布置方式。
图10-6 管道与接地网布置
( 三 ) 输电线路对地面上的金属管线的 电磁影响
电压(kV) 110 220～330 500
限值(dB) 46
ห้องสมุดไป่ตู้
53
55
( 二 ) 架空送电线路无线电骚扰的影响
( 1 ) 对专业或军用无线电台站的影响
自80年代以来，我国陆续发布了数项对送电线和变 电站无线电骚扰进行防护的国家标准。
这些标准的防护距离大大减少，且更具科学性。对 降低电力建设成本十分有利。
如500kV线路与电视差转台的防护距离已降至500m。
实际上继续减小某些防护距离是可能的，即可以通 过实测和计算分析来确定具体的防护距离。
国内就有不少成功的实测和协调工作，如：青岛彩 电中心建设与220kV线路距离问题等。
( 2 ) 对居民无线电接收的影响 对居民无线电接收质量的影响，一般考虑4 个因素：
一、 电力设施对无线电的电磁骚扰 电力线路和变电设施是无线电设施和 通信线路等的重要骚扰源。 骚扰主要分为无源骚扰和有源骚扰。
有源骚扰主要是由导线及金具表面电晕放电 和绝缘子因局部场强过高引起火花放电产生， 频率范围基本上<30MHz。
无源骚扰是无线电信号通到线路的导线和铁 塔以及变电站的大型架构后因电磁感应而形 成的散射和屏蔽作用，其频率范围>30MHz， 尤其是UHF频段。
架空送电线路的无线电骚扰主要是对无线电 信号的接收质量产生影响。
( 一 ) 无线电骚扰水平
根据我国110～500kV线路的实际情况制定 的GBl5707—1995《高压交流架空送电线 无线电骚扰限值》见表10-1。
目前我国各电压等级的送电线路，除高海 拔地区外，基本上不超过表中限值。
表10-1 无线电骚扰限值
CISPR推荐26dB作为评价无线电骚扰影 响可接受的信噪比，亦即当无线电信号 强度( dB值 )减去骚扰水平，其差值大 于26dB就可认为具有满意的接收质量。
表10-3 信噪比的取值判别
( 信号用平均值检波、骚扰用准峰值 )
信噪比( dB )
判别
40
对古典音乐收听完全满意
32
对—般收听满意
26
不易察觉的背景噪声
城市变电站接地网对附近建筑物接地网和地下直埋 金属管道的阻性耦合问题，日益成为人们关心的问 题。
研究变电站接地网附近的建筑物接地网和直埋金属 管道的地电位升高，并以此为依据提出必要的防护 措施，可为城市变电站接地网设计和城市规划提供 一定的理论依据。
变电站接地网简称主地网，建筑物接地网简 称小接地网，直埋金属管道简称管道。
高压架空送电线路下的工频电场对处 在场中的人和物会产生两种影响：
( 1 ) 对活的有机体的影响，即生态效应。
( 2 ) 强电场可能引燃易燃物品及引爆易 爆物品。
电力系统的工频磁场问题一直受到广泛 关注。
鉴于对磁场的安全水平的争论持续存在 和输电容量的不断扩大，输电线路的设 计者正在寻求从技术上和经济上都能接 受的削减工频电磁场的措施。
二、电力系统对邻近金属结构
的电磁影响
电力系统对邻近其他设施如金属结构的电 磁影响是一个既涉及电磁兼容也涉及电气 安全的问题。
为指导这类问题解决，1995年国际大电网 会议发布了 “高压电力系统对金属管线的 影响导则”。
该导则提供了电力系统对平行于输电线路 的具有简单结构的金属管线阻性和感性耦 合电磁影响的计算方法和计算公式。
① 无线电骚扰水平
② 无线电信号强度；
③ 信号与骚扰之比(信噪比)； ④ 线路与接收点的距离。 ITU推荐的广播信号的最小服务强度如表102，这是中国所处地带的情况。
表10-2 ITU推荐的广播信号的
最小服务强度
频率( MHz ) 0.5
1 1.6
信号强度( dB ) 65
60 57
对广播接收质量影响的评价指标是信噪 比，表10-3为CISPR第18号出版物规定 的取值。
(一) 变电站故障时对邻近复杂金属管线 的电磁影响
当变电站出现故障的情况下，变电站邻近的 金属结构上会感应出过电压和过电流，并沿 着金属结构向前传播有时可达数百米，这些 骚扰信号可对人员、金属结构本身或与之相 连的设备构成威胁。
图10-1 邻近有金属管网的变 电站示意图
图10-2 某邻近有金属管网的 变电站示意图
几十年来在动物身上进行的体外实验和体 内实验结果还不能有效表明架空线等附近 的电磁场对健康的危害程度。
然而有一些医学家确信电磁场与人类的健 康之间可能存在相互关联。
有人认为输电线路的电场不会对健康构成 威胁，而磁场对健康的影响仍需进一步研 究，但争论依然存在。
第二节 电力系统对邻近其他 设施的电磁影响
当变电站出现故障的情况下，金属结构 上的电磁骚扰来源有两个渠道：
1. 进入变电站的故障相线上的电流通过 感性耦合方式在金属管线上形成骚扰；
2. 故障电流流入变电站接地网时引起地 电位升高通过阻性耦合方式在金属管线 上形成骚扰。
(二) 变电站接地网对附近建筑物接地网和直埋 金属管道的阻性耦合骚扰
随着电力工业的飞速发展，电压等级不断提高，电 网输送容量逐步增大，电力系统故障发生后，经变 电站接地网散流的故障电流越来越大。
20
背景噪声明显
15
背景噪声很明显
8
很难听懂
电视信号频段＞30MHz，其接收包括 伴音与图像两个方面，所以电视频段 骚扰影响的分析比30MHz以下的骚扰 影响复杂。
目前对架空送电线所产生频段骚扰的 测量，缺乏足够的可用数据，包括能 够获得满意接收质量的最小信噪比。
另外，电视图像的接收还可能受到无 源骚扰的影响，如图像重影。电视骚 扰问题目前尚处于定性分析阶段。