高压输变电工程中的电磁防护策略研究

高压输变电工程中的电磁防护策略研究

徐金甫

南京远能电力工程有限公司送变电分公司 江苏省南京市 210000

摘要：高压输变电工程电磁环境影响。随着我国城市化的快速发展，近几年全国性缺电形势为电网建设发展提供良好机遇，很多高压输电线路深入到城市农村生活，高压输变电工程运行伴随特殊的电磁辐射污染，有关大型变电站电磁辐射污染报道引发人们的讨论。本文探讨了高压输变电工程所特有的电磁环境特征，分析了它们可能对人体健康和周围设备产生的影响。进一步地，阐述了一系列电磁防护策略。包括如何建立全面的电磁环境监管体系，执行符合国际标准的电磁辐射防护规范，利用技术进步提高屏蔽与吸收效能，以及采用多元化的电磁风险管理与防范措施。这些策略为克服高压输变电系统中的电磁挑战提供了可靠的路径。

关键词：输变电；工程；电磁防护；策略

引言

由于我国独特电力负荷特点，形成西电东送的电力输送格局。国家能源领导办将高压输电工作列为能源工作重点，随着电压等级提高，输电线对生态环境产生电磁干扰等影响，导线表面电场强度升高，高压输电线路电晕现象对人体环境的危害受到人们的关注。环境问题成为制约我国输电事业发展的关键因素，研究高压输变电工程电磁环保具有重要意义。而随着系统的高容量和长距离输送特性，电磁环境问题愈加复杂，涉及的挑战也日益增多。电磁场（EMF）的存在在技术上和公众健康方面都造成了不同程度的影响。为此，急需理解这些高压系统特有的电磁特点，并对其产生的影响进行细致的调查与分析。同时，开发和实施有效的电磁防护策略显得尤为重要。

一、高压输变电工程电磁环境特点及其影响

高压输变电工程所产生的电磁环境具有其固有特性，影响范围广泛，且在不同的应用场景具备不同的影响性质。这些工程通过高电压传输和转换电能，其过程不可避免地会在周边环境中产生电磁场。电磁场的强度受到电流大小、电压高低以及传输线路的布局与结构等多方面因素的影响。在各种特点中，高压输变电线路所形成的电磁场强度随距离迅速衰减，其影响结果主要在于电磁暴露水平。而长时间暴露在高强度电磁场下可能会对人体健康产生不利影响，尽管这些影响尚缺乏一致的科学共识。另一方面，电磁环境对设施和设备的运行带来干扰不容忽视，特别是对于那些含有精细电子元件的系统，如通信网络、控制系统等，电磁干扰可能导致信号失真、数据传输错误甚至系统瘫痪。而这种干扰不仅源自大型高压设施，亦可能来自于工程建设和日常运行中的众多电子设备。

二、高压输变电工程中的电磁防护的策略

（一）建立全面的电磁环境监管体系

在高压输变电工程中，电磁防护的构建离不开全面、系统的电磁环境监管体系。此体系的核心在于确保电磁辐射水平维持在科学认可的安全限值之内，从而保障工作人员健康与电力设施稳定运行。广泛采纳的做法涉及周期性的电磁场测量，结合技术进步发展的实时监控技术，自动记录电磁辐射强度，当环境电磁辐射水平超出预定范围时即时报警并采取措施。详细规划电磁环境影响评估程序，该程序必须依托专业知识与经验，同时将最新研究成果纳入评价模型，确保评估结果的前瞻性与适用性[1]。监管体系还需包括严谨的数据分析流程，将采集到的各项指标通过统计学方法处理，精准定位电磁干扰源，为后续防护措施提供科学依据。另外，对该监管体系实行的常态化管理与动态优化，促使电磁防护策略与时俱进。专业团队不断根据监测数据和分析结果调整防护措施，实现电磁防护的精细化管理。通过整合资源、协同多部门的共同努力，可以确保监管体系覆盖高压输变电过程中一切可能的电磁风险点。

（二）执行严格的电磁辐射防护标准

为实现高压输变电工程的安全与健康目标，须以电磁辐射防护标准作为权威指引。此类标准通常由政府机构、专业协会或国际标准化组织制定，反映了现行科学研究认识与公共健康保护的最高要求。它们详尽规定了在设计、施工及运维各阶段，电磁辐射的最大允许值，以及如何实施防护措施以限制人员接触。电磁辐射防护标准的细致执行需要进行全面落实，第一步在于确保所有工程设计满足或优于这些标准。在建设阶段，监督和执行这些防护标准时，可以使用专门设备测量电磁辐射水平，确保在不同工作区域不超出安全阈值[2]。同时，设立定期的遵标检查与审计程序以确保长期合规。在此过程中，专业人员采用科学仪器，监测关键节点的电磁辐射情况，不断评估与修正现有措施，以适应环境与技术变化的需求。由于先进国家和国际组织会定期审视并更新电磁辐射防护标准，以反映最新的研究结果与防护理念。因此，这些标准还应随着科学进步与技术创新不断调整。

（三）运用先进技术提高屏蔽与吸收效能

随着科技的飞速进步，高压输变电工程领域针对电磁防护屏蔽与吸收的技术也在持续创新。其中，电磁屏蔽技术在阻断电磁波传播路径方面发挥着重要作用。利用特殊的导电或磁性材料，如金属网、箔、涂层，工程师能够设计出可显著降低电磁场强度的屏障。而在这些材料之中，纳米材料因其卓越的电磁屏蔽效能受到极大关注，积极的研究与赋能丰富着电磁防护的施策工具箱。另外，材料科学家通过微结构设计与复合材料技术，成功制造出能量转换效率更高的新型吸波材料。这些材料通过在电磁波频谱的宽范围内转换电磁能为热能，从而有效降低电磁波的反射和通过，达成更优的防护效果。同样，对于输变电设备的设计优化，亦有助于内生性地减少电磁干扰的产生

[3]。现代高压设备设计采用了诸多尖端计算工具和仿真软件，模拟电磁场的分布与传播行为，指导着结构与系统的优化迭代。综合屏蔽与吸收技术的演进，不仅为高压输变电工程带来了电磁防护效能的显著提升，还彰显了跨学科交叉融合的魅力所在。能够针对不同频段的电磁干扰定制解决方案，表明了材料科学、电磁理论以及电气工程等领域融合的深厚功底和广阔前景。

（四）多元化的电磁风险管理与防范措施

电磁风险管理在高压输变电工程中，不是单一策略的简单叠加，而是多元化措施的有机整合，旨在全面防范与应对可能的电磁威胁。面临复杂多变的电磁环境，务必让风险评估流程细致入微，依据这一理念，建立包含不同场景模型的定量评估体系，考虑到电网运行中可能发生的各种情况，如故障、天气变化以及设备老化等。针对评估结果，设计出相应的风险缓解方案，以最小代价减少电磁干扰和影响。辅以新兴技术，智能监测系统如雷达和传感器网络被广泛部署于关键区域，实时采集数据并通过高级别分析对潜在风险进行预警。此外，该智能系统能够自我学习，持续改进风险预测模型，为防范措施的制定提供了更为精准的数据支撑。另外，安全操作协议对减少操作失误造成的电磁风险用处甚大，动态调整协议，反映出操作环境、技术水平及规定要求的变动。进一步地，对作业人员提供深入的电磁安全培训，强化他们的风险意识，并确保他们掌握正确的操作方法和紧急预案。同时，利益相关者的参与广泛提升了电磁风险管理的实用性。通过定期召开沟通会议，收集反馈，分析事件，不断追求改进方法，形成了主动学习与持续更新的良性循环。此外，植入危机管理机制，应对因电磁异常引发的紧急事态，准备周密的应急预案，并定期演练，提前制定好快速反应流程。

结语

综上所述，高压输变电工程中的电磁环境带来的挑战需要我们给予足够的重视和深入的研究。通过文中的防护措施，能有效地减轻电磁环境的负面影响。这些策略不仅能确保工程的安全高效运行，保护作业人员和居民的健康，也对环境保护有着积极意义。未来，随着技术的不断进步和电磁防护研究的深入，期望能进一步优化这些策略，创新防护方法，提高电力系统的整体性能和社会的能源可持续发展。

参考文献：

[1]高操.高压输变电工程中的电磁防护策略[J].集成电路应用,2023,40(02):88-89.

[2]吴沛林,黄贇.探析高压输变电工程的电磁辐射及环境保护[J].绿色环保建材,2021,(10):181-182.

[3]郭小砾.高压输变电工程与电磁辐射环境保护研究[J].黑龙江环境通报,2021,34(02):22-23.