实测告诉你:高压电附近究竟有没有辐射
实验证明,电力系统是“绿色”能源,更是安全能源,即使居住在变电站附近,也不必为家人的健康担心。
“电能”在现代生活中扮演的角色就像空气,只有在停电的时候,才会意识到它的重要性。不过,我们在使用电的过程中,总是伴随着对于“电磁辐射”的担心,它会威胁我们的身体健康吗?
国务院资深参事、中国科学院电子学研究所研究员沈梦培及其实验小组用了8年的时间,测试了北京大大小小约500个变电站,形成了12本数据结论手册,可以有力度地回答这个问题。
电能是如何送入家中的?
我国供电系统使用50Hz(赫兹)的工作频率,由电厂发电,升高电压至500kV(千伏)后,电能经输电线传送,再通过层层变电站降压,供用电单位或个人使用。一般要经过四次降压:第一级变电站降压从500kV降到220kV;第二级变电站降到110kV;第三级变电站降到10kV;最后再经过第四级变电站降到220伏(三相工业用电380伏),输送到千家万户。
电能传输有两种途径,一种为架空线路传输,一般市内线路使用10米以下线杆架设,“高电压”的输电线路都架设在距地面20-50米左右的高空。另一种为地下电缆传输。
之所以要这样先升高电压再降低,这是由于降低导线电阻消耗电能的道理:电压越高,在传送过程中的损耗越小,在输送电能的过程中路途遥远。输电电压与输送容量、输送距离的关系如下表:
(数据由北京地区居住环境电磁水平调查课题组提供)
“感应电磁场”不是“电磁污染”
沈梦培说,有一些人质疑传输电能的架空高压线和变电站有电磁辐射,这个问题并非我国独有的现象,而是国际上的关注焦点之一。
世界卫生组织(WHO)极低频场环境健康准则(EHC)科学专家工作组经过多年跟踪观测,于2005年10月正式评定:对于公众通常可遇到的0-300Hz的极低频电磁场不存在实际健康问题,低频磁场的长期健康风险不能证实,而执行低频电场与磁场的国际标准可以保证包括儿童与孕妇在内的公共健康与安全。
根据世界卫生组织的建议,不应在工频电磁场行业标准中使用“辐射”二字,但由于我国一些行业标准中的标注问题,使得公众错误地把这种感应电场与磁场称为“电磁辐射”,甚至认为这种“辐射”与日本福岛核泄漏造成的“核辐射”是一回事。其实,这是工频电磁场,而非电磁辐射。
工频电磁场本身就是极低频电磁场,而我国的供电系统频率为50Hz,波长为6000公里。如果把电力线路看做一根“发射天线”,那它的“发射”能力几乎为零。
在2009年召开的极低频电磁场及标准国际研讨会上,沈梦培曾与主讲“IEEE ICES电磁场暴露标准”的周重光教授探讨工频电磁场问题。他提出:“50Hz工频电磁波的波长是6000千米(公里),人体大小(身高)不超过2米,将一个人放到工频电磁波传播路径上,50Hz的工频电磁波‘扫过’人体时是‘同相位的’,所以是安全的。” 当时与会专家都同意这种解读。
我国的标准更严格
我国电力行业执行的电磁环境控制限制标准GB8702-88
目前,关于工频电磁场暴露限制标准,只有国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)向世界各国推荐了电场和磁场辐射限制的导则。我国的环评导则参考标准电场强度是4kV/m,磁场强度是100微特斯拉(μT),欧洲共同体法规中,这两项数值分别为5kV/m和100微特斯拉;澳大利亚同欧共体;英国是12kV/m和1600微特斯拉。由此可见,我国的标准数值更为较为严格。
环境保护部在2014年9月23日发布了《电磁环境控制限值标准》,这个标准是对《电磁辐射保护法规定》和《环境电磁波卫生标准》的第一次整合修订,还参考了一系列关于电磁工作环境的标准,增加了1Hz-100kHz频段电场和磁场的公众暴露控制限制等新的规定。标准规定工频电场强度低于4kV/m,工频磁感应强度低于100μT。该标准已于今年1月1日正式实施。
为了得到高压变电站周围电磁和电场的强度,沈梦培及其实验小组用了8年的时间,测试了北京大大小小约500个变电站,形成了12本数据结论手册。记者跟随沈梦培及实验小组测试了海淀区500kV地上变电站(北京市电压最高)和北京电力科技馆全地下220kV变电站。
实验:
实验地点一
●实验仪器:纳达NBM-550测试仪、纳达EHP-50D电磁场探头
●实验地点:海淀区500kV高压变电站(地上)
●实验数据:距离变电站大门5米位置,测试高度为1米,磁感应强度和电场强度分别为1.4微特斯拉和13.4V/m,随着距离的变远数值衰减。在500kV变电站旁边设有10kV高压线,所以不同位置受到高压线不同程度干扰,最高电场测试值为25V/m。
距离(米) 感应强度(μT) 电场强度(v/m) 安全值
5 1.4 13.4 安全
2 0.5 24.9 安全
●实验结论:磁感应强度和电场强度均在安全值4kV/m和100微特斯拉以内,并相差甚远。
实验地点二
●实验仪器:纳达NBM-550测试仪、纳达EHP-50D电磁场探头
●实验地点:国网电力科技馆220kV变电站(地下四层)
●实验数据:在科技馆外围环绕一周测试,测试高度为1米,磁感应强度和电场强度最高值分别为0.3微特斯拉和1.5V/m,其中部分位置受到10kV高压线干扰。
位置 磁感应强度(μT) 电场强度(v/m) 安全值
东北角 0.02 0.49 安全
东南角 0.30 0.52 安全
西南角 0.05 0.34 安全
西北角 0.03 0.28 安全
●实验结论:磁感应强度和电场强度均在安全值4kV/m和100微特斯拉以内,并相差甚远。对比500kV地上高压变电站,数值更低。
从上面的实验可以看出,500kV的高压变电站也没有我们想象的那么可怕,不仅不可怕,而且数值很小,同时磁感应强度和电场强度也会随着距离的远离骤减,即使站在10kV高压线下面,数值也绝对安全,不会对人体产生危害。
使用电力电缆传输电能也是非常重要的途径,特别是在人口众多的特大城市中,利用电力电缆在地上、地下传输电能。电力系统是“绿色”能源,更是安全的,即使居住在变电站附近,也不必担心。■
TIPS
什么是真正的“电磁辐射”?
“没有连着线”的塔架上装的是无线发射天线或接收天线,靠电磁辐射传递信号,它们是有“电磁辐射”的。
“连着线”的塔架是传输电能的高压线塔,电能要靠导线来传递,不是靠“辐射”来传递的。