為了得到高壓變電站周圍電磁和電場的普遍強(qiáng)度，中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員沈夢培及其實(shí)驗(yàn)小組用了8年的時(shí)間，測試了北京大大小小約500個(gè)變電站，形成了12本數(shù)據(jù)結(jié)論手冊，可以有效回答這個(gè)問題。
北京市電力公司海淀500千伏變電站，于2014年6月正式投運(yùn)，解決北京西北地區(qū)高峰負(fù)荷期間部分設(shè)備重載問題。
1、為什么要采用高壓送電？
我國供電系統(tǒng)使用50Hz(赫茲)為工作頻率，由電廠發(fā)電，升高電壓至500kV(千伏)后，電能經(jīng)輸電線輸送，再通過層層變電站降壓，供用電單位或個(gè)人使用。一般要經(jīng)過四次降壓：第一級變電站電壓從500kV降到220kV；第二級變電站降到110kV；第三級變電站降到10kV：最后再經(jīng)過第四級變電站降到220伏(三相工業(yè)用電380伏)，之后輸送到千家萬戶。
之所以要這樣先升高電壓再降低，中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員沈夢培說，北京有自己的發(fā)電廠，也有從外地輸送過來的電，電壓越高，在傳送過程中的損耗越小，在輸送電能的過程中路途遙遠(yuǎn)，這樣就能避免不必要的能耗。輸電電壓與輸送容量、輸送距離的關(guān)系如下表：
(數(shù)據(jù)由北京地區(qū)居住環(huán)境電磁水平調(diào)查課題組提供)
中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員沈夢培說：“我是人大代表，有居民向我反映高壓變電站輻射的問題，我就帶上人和設(shè)備為他們測試，告訴他們是安全的。沒想到，這‘一測不可收拾’，測了八年，測試數(shù)據(jù)12本。”
2、“感應(yīng)電磁場”不是“電磁污染”
電能傳輸有兩種途徑，一種為架空線路傳輸，一般市內(nèi)線路使用10米以下線桿架設(shè)，為了安全起見，“高電壓”的輸電線路都架設(shè)在距地面20-50米左右的高空。另一種為地下電纜傳輸，通常敷設(shè)在地下電纜溝道內(nèi)。
沈夢培說，有一些人質(zhì)疑傳輸電能的架空高壓線和變電站有電磁輻射，這個(gè)問題也并非我國獨(dú)有的現(xiàn)象，也是國際上的關(guān)注焦點(diǎn)之一。
世界衛(wèi)生組織(WHO)極低頻場環(huán)境健康準(zhǔn)則(EHC)科學(xué)專家工作組于2005年10月正式評定：對于公眾通常可遇到的0-300Hz的極低頻電磁場不存在實(shí)際健康問題，低頻磁場的長期健康風(fēng)險(xiǎn)不能證實(shí)，而執(zhí)行低頻電場與磁場的國際標(biāo)準(zhǔn)可以保證包括兒童與孕婦在內(nèi)的公共健康與安全。
事實(shí)上“感應(yīng)電磁場”一直被人們誤讀為“輻射”，甚至等同于“核輻射”。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的建議，不應(yīng)在工頻電磁場行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中使用“輻射”二字，但由于我國一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)注問題，使得公眾錯誤地把這種感應(yīng)電場與磁場稱為“電磁輻射”，甚至認(rèn)為這種“輻射”與日本福島核泄漏造成的“核輻射”是一回事。其實(shí)，這是工頻電磁場，而非電磁輻射。
工頻電磁場本身就是極低頻電磁場，而我國的供電系統(tǒng)頻率為50Hz，波長為6000公里，如果把電力線路看做一根“發(fā)射天線”，那它的“發(fā)射”能力幾乎為零。
3、中國標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格
環(huán)境保護(hù)部在2014年9月23日發(fā)布了《電磁環(huán)境控制限值標(biāo)準(zhǔn)》，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是對《電磁輻射保護(hù)法規(guī)定》和《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的整合修訂，還參考了一系列關(guān)于電磁工作環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。
《電磁環(huán)境控制限制標(biāo)準(zhǔn)》首次發(fā)布于1988年，此次是第一次修訂，增加了1Hz-100kHz頻段電場和磁場的公眾暴露控制限制。本標(biāo)準(zhǔn)已于2015年1月1日正式實(shí)施。
沈夢培說，我國的電力設(shè)施安全標(biāo)準(zhǔn)比世界衛(wèi)生組織建議的標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。目前，歐美發(fā)達(dá)國家還沒有工頻電磁場暴露限制標(biāo)準(zhǔn)或其他國際標(biāo)準(zhǔn)，只有國際非電離輻射防護(hù)委員會(ICNIRP)向世界各國推薦了電場和磁場輻射限制的導(dǎo)則。我國的環(huán)評導(dǎo)則參考標(biāo)準(zhǔn)電場強(qiáng)度是4千伏/米(kV/m)，磁場強(qiáng)度是100微特斯拉(μT)，歐洲共同體法規(guī)中，這兩項(xiàng)數(shù)值分別為5千伏/米和100微特斯拉;澳大利亞同歐共體;英國是12千伏/米和1600微特斯拉。由此可見，我國的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值更為較為嚴(yán)格。
為了得到高壓變電站周圍電磁和電場的強(qiáng)度，沈夢培及其實(shí)驗(yàn)小組用了8年的時(shí)間，測試了北京大大小小約500個(gè)變電站，形成了12本數(shù)據(jù)結(jié)論手冊。記者跟隨沈夢培測試了海淀區(qū)500千伏地上變電站(北京市電壓最高)和北京電力科技館全地下220千伏變電站。
地點(diǎn)1
實(shí)驗(yàn)儀器：納達(dá)NBM-550測試儀、納達(dá)EHP-50D電磁場探頭
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：海淀區(qū)500千伏高壓變電站(地上)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：距離變電站大門五米位置，測試高度為一米，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度分別為1.4微特斯拉和13.4伏每米，隨著距離的變遠(yuǎn)數(shù)值衰減。在500千伏變電站旁邊設(shè)有10千伏高壓線，所以不同位置受到高壓線不同程度干擾，最高電場測試值為25伏每米。
10千伏柱上式變壓器，由于它的干擾，測得的數(shù)值通常會變大
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度均在安全值4千伏每米和100微特斯拉以內(nèi)，并相差甚遠(yuǎn)。
左側(cè)納達(dá)NBM-550測試儀，右側(cè)納達(dá)EHP-50D電磁場探頭
實(shí)驗(yàn)組成員正在讀取和記錄數(shù)據(jù)
地點(diǎn)2
實(shí)驗(yàn)儀器：納達(dá)NBM-550測試儀、納達(dá)EHP-50D電磁場探頭
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：國網(wǎng)電力科技館220千伏變電站(地下四層)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：在科技館外圍環(huán)繞一周測試，測試高度為一米，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度最高值分別為0.3微特斯拉和1.5伏每米，其中部分位置受到10千伏高壓線干擾。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度均在安全值4千伏每米和100微特斯拉以內(nèi)，并相差甚遠(yuǎn)。對比與500千伏地上高壓變電站，數(shù)值更低。
沈夢培在指導(dǎo)課題組成員進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取
從上面的實(shí)驗(yàn)可以看出，500千伏的高壓變電站也沒有我們想象的那么可怕，不僅不可怕，而且數(shù)值很小，同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度也會隨著距離的遠(yuǎn)離驟減，即使站在10千伏高壓線下面，數(shù)值也絕對安全，不會對人體產(chǎn)生危害。
使用電力電纜傳輸電能也是非常重要的途徑，特別是在人口眾多的特大城市中，利用電力電纜在地上、地下傳輸電能。電力系統(tǒng)是“綠色”能源，更是安全的，即使居住在變電站附近，也不必?fù)?dān)心。
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