高压线辐射致癌?别逗了,磁场感应还没你家电器强电场电磁场电磁波

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,并且在世界范围内处于领先地位。

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!

(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?

(不同国家电磁负荷临界标准)

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。

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。

(复杂钢筋混凝土房顶上方1m处电场强度)

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。

(砖瓦结构有无房屋电场强度比较)

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

作为世界上认知度最高的标签,中国制造(MadeinChina)正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏,力邀行业权威、资深玩家,呈现他们眼中的中国创新之路。

投稿请联系newsresearch_ntes@163.com,稿件一经刊用,将提供千字800元的稿酬。

THE END
1.240伏的电压会烧电器吗?240伏的电压是不会烧电器的。为了让更多的朋友能够了解家用电压的相关问题,这里我为大家科普一下。一:家用电源的知识 我国家用电的电压标准一般是220V,也就是我们家庭用电的电压220V。安全用电电压范围在200-250伏之间,因为交流电压是正弦波,有高峰有低谷,用电多了,电压就会下降。在用电量低的时候,电网电压https://baijiahao.baidu.com/s?id=1741327508585225006&wfr=spider&for=pc
2.压敏电阻的工作电压:压敏电阻有一个特定的工作电压范围1. 家用电器保护 在家用电器中,压敏电阻常用于保护电源电路和控制电路。例如,在电视机、电冰箱和洗衣机等家电中,压敏电阻可以有效防止雷击和电力浪涌引起的损坏,延长设备使用寿命。 2. 工业控制系统保护 在工业自动化控制系统中,压敏电阻用于保护控制器和传感器,确保系统在过电压条件下的安全运行。例如,在PLC控制系统https://bomyg.com/detail/300694.html
3.艾德克斯可编程交流电源及电子负载简化家用电子产品测试方案摘要:家用电器测试包括输入电压范围测试,输入过压/欠压保护点及恢复点测试,开机输入冲击电流测试,待机功率,待机电流,效率和功率因素的测试等,本文重点介绍了几项测试内容,基于传统测试方法讲述使用艾德克斯可编程交流电源及电子负载测试家用电子产品的优点。 正文 https://www.hqew.com/tech/fangan/1710245.html
4.EMC标准CISPR 14-2适用于频率范围在在0 Hz~400 GHz、单相额定电压不超过250V、三相电压不超过480V并含有电子电气线路的、由市电、电池或其他电源供电的家用电器、电动工具、电动玩具和类似器具。 最新版为2015年2月公布的第2.0版CISPR 14-2:2015。该标准规定了6个项目的抗扰度试验: http://www.fjis.org.cn/ESacGov/WebSite/Upload/2132jydq/2132_4491127_63.html
5.电工产品的电磁兼容要求适用于家用电器、电动工具、使用半导体装置的调节器、电动机驱动的电疗设备、电动/电子玩具、自动配给机以及电影或幻灯放映机;还包括电动机、开关电器等设备的单独部件,例如(电源或保护的)继电器。 1.2发射 1.2.1连续骚扰电压限值∶ a.频率范围为148.5kHz~30MHz的连续骚扰的电压限值如下∶ https://blog.csdn.net/sunxinyu/article/details/6310558
6.家用电器三包规定的范围家用电器三包规定范围:1、第一批实施三包的部分产品共18种:自行车、彩电、黑白电视、摄像机、收录机、电子琴、家用电冰箱、洗衣机、电风扇、微波炉、吸尘器、家用空调器、吸排油烟机、燃气热水器、缝纫机、钟表、摩托车。2、新三包规定中明确,实行三包的产品目录将由有关部门制定和调整。国家将根据消费水平的提高,https://mip.64365.com/tuwen/aoept
7.空调工作电压范围是多少?谁可以说说呢?通常单相交流电源供电的定频和变频空调器的标准供电电压是:220V50Hz,正常电源电压供电范围为:198V-242https://m.wanshifu.com/zhidao/5cf4b911b5f0110006566b82.html
8.通知公告2018年第一阶段流通领域商品质量抽检家用电器类商品输入功率和电流项目质量是考核家用电器商品的输入功率和电流与额定功率和电流的偏差是否在标准规定范围内。 标准要求:器具在额定电压且在正常工作温度下的输入功率与额定输入功率之间的偏差应超过规定值。该项目不合格,会造成使用时电源过载,可能给消费者造成触电伤害。本次抽查的90批次产品中,有2批次产品输入功率和电流http://scjgj.jiangsu.gov.cn/art/2019/1/15/art_78963_9241905.html
9.家用电压是多少伏?不过,家庭使用的电器耐压值基本上是250伏,属于电压安全范围内。如果房屋位置与变压器的距离很远,那么http://www.loupan.com/ask/967785.html
10.家用电器外接式电源适配器欧规标准的差异介绍8. 额定输出电压测试 (仅61558): 输出电压须在标示值的 + 5~15% 范围内,依内部变压器型式而异。 9. 无负载输出电压测试,实测电压必须: i. < 42.4 Vpeak, 或 < 60 Vdc (60950) ii. < 35 Vpeak, 或 < 60 Vdc (60065) iii. < 35 Vpeak, 或 < 60 Vdc (61558) https://www.safetyemc.cn/safety/201002/23/57.html
11.家用电器安全规范标准IEC60335家用电器新安规标准IEC 60335-1:2020 2020年9月2日,IEC 60335-1 : 2020《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》标准正式发布。 相较于旧版的IEC 60335-1:2010+A1 : 2013+A2:2016 (ed.5.2),新版标准IEC 60335-1 :2020 (ed.6.0)有20多个重要的技术改变。 https://shenzhen.11467.com/info/10501054.htm
12.世界各国家用电压标准一般说来同属一种电压体系的普通电器带到国外去用,大多不会有问题,因为大部分的电器都有20%的电压浮动范围。 100V:日本、韩国2国 110~130V:中国台湾、美国、加拿大、墨西哥、巴拿马、古巴、黎巴嫩等30国 220~230V:中国、香港(200V)、英国、德国、法国、意大利、澳大利亚、印度、新加坡、泰国、荷兰、西班牙、http://www.gzyde.com/Article/shijiegeguojiayongdi.html
13.电压锅品牌排行前十名电压锅十大品牌排行榜中国品牌网旗下电压锅十大品牌排行榜页面为您推荐十大电压锅品牌榜单,经过统计有10家品牌成功入选电压锅十大品牌排行榜。排名前十名分别是:苏泊尔SUPOR、Bear小熊、康佳KONKA、格兰仕Galanz、艾美特Airmate、欧莱克OLAYKS、三角牌、洛贝Luby、双喜电器、韩派HAPhttps://www.chinapp.com/brand/9713
14.家用电器的UL标准表2 采用IEC标准的家用电器UL标准 根据美国国家电气法规(NEC,National Electrical Code)以及建筑安装要求,UL安全标准与国际标准有比较大的差异。UL标准与IEC标准的主要不同有: (1)对防触电保护和防火的要求不同 这是UL标准与IEC标准最大的不同。IEC标准基于交流电压在220~240V的电器,这就对器具防触电保护的设计提http://www.zstbt.net.cn/product/1964/2020-09-18/6935480249492705280.html