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500kV變電站工頻電場(chǎng)職業(yè)暴露關(guān)鍵控制區(qū)域研究及防護(hù)分析

文檔作者：高陽(yáng) 李紅彥陳濤孫成勛朱寶余文檔來(lái)源：國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月11日
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2015年4月
第43卷 第2期(總第237期)
Apr．2015
Vo1．43 No．2 (Ser．No．237)
5 0 O kV變電站工頻電場(chǎng)職業(yè)暴露
關(guān)鍵控制區(qū)域研究及防護(hù)分析
Research on the Key Control Areas and Protection Analysis of Occupational
Exposure to Frequency Electric Field in 500 kV Substation
高 陽(yáng)，李紅彥，陳 濤，孫成勛，朱寶余
(國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130021)
摘要：針對(duì)目前工頻電場(chǎng)強(qiáng)度分布多見(jiàn)于環(huán)境影響研究，對(duì)與之關(guān)系最密切的職業(yè)人群的暴露研究較少的現(xiàn)狀，以
某處3座500 kV 變電站為例，測(cè)量并分析了工頻電場(chǎng)分布，指出其內(nèi)部的主要設(shè)備(包括電容器、隔離開(kāi)關(guān)、變壓器
等)操作區(qū)域的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度較高，超出職業(yè)衛(wèi)生接觸限值要求，且作業(yè)人員接觸頻率高、接觸時(shí)間長(zhǎng)，為變電站職業(yè)
暴露關(guān)鍵控制區(qū)。
關(guān)鍵詞：變電站；工頻電場(chǎng)；職業(yè)暴露關(guān)鍵控制區(qū)域；防護(hù)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM63；TMl5；R13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1009—5306(2015)02—0046—02
隨著輸變電電壓等級(jí)的不斷提高，500 kV輸變
電工程已經(jīng)越來(lái)越被社會(huì)所重視，全國(guó)已建成500
kV 變電站500余座，輸變電設(shè)備的高電壓和大電流
使得工頻電場(chǎng)的強(qiáng)度也隨之增大，目前對(duì)于500 kV
變電站工頻電場(chǎng)強(qiáng)度分布多見(jiàn)于環(huán)境影響研究，而與
之關(guān)系密切的職業(yè)人群暴露研究卻相對(duì)較少。掌握工
頻電場(chǎng)職業(yè)暴露關(guān)鍵控制區(qū)域，從而采取相關(guān)措施降
低職業(yè)暴露機(jī)會(huì)和減少暴露時(shí)間，能夠有效降低作業(yè)
人員的暴露水平，進(jìn)而達(dá)到降低工頻電場(chǎng)對(duì)作業(yè)人員
影響的目的。
1 工頻電場(chǎng)強(qiáng)度與職業(yè)健康關(guān)系概述
職業(yè)暴露是由于職業(yè)關(guān)系而暴露在危險(xiǎn)因素中，
從而有可能損害健康或危及生命的一種情況。變電站
為電力系統(tǒng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備最集中的場(chǎng)所，當(dāng)
交流變電設(shè)備接通電源時(shí)，在其周?chē)臻g就形成了工
頻電場(chǎng)，作業(yè)人員于變電站內(nèi)從事運(yùn)行、維護(hù)、檢修等
過(guò)程中即可暴露其中。對(duì)于工頻電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的最
高運(yùn)行電壓確定后，靜電感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)值的大小受變電站
電氣設(shè)備的分布和母線(xiàn)架構(gòu)上帶電導(dǎo)體對(duì)地距離等
因素影響。一般來(lái)說(shuō)，空間場(chǎng)強(qiáng)的分布是衡量靜電感
應(yīng)水平的因素 。
自20世紀(jì)70年代報(bào)道接觸低頻電磁場(chǎng)與兒童
白血病顯著相關(guān)以來(lái)，對(duì)低頻電磁場(chǎng)的健康效應(yīng)的研
究引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，wHO 于2007年
發(fā)布了其研究成果，確認(rèn)了低頻電磁場(chǎng)的短期、高水
平接觸相關(guān)的健康影響，但同時(shí)指出仍沒(méi)有明確的證
據(jù)證明極低頻電磁場(chǎng)與其致癌性間的因果關(guān)聯(lián) ]。目
前相關(guān)的職業(yè)接觸限值多基于短時(shí)期即時(shí)電磁暴露
產(chǎn)生的已知健康危害效應(yīng)而制定，在電場(chǎng)強(qiáng)度較高的
區(qū)域活動(dòng)時(shí)，部分人群會(huì)產(chǎn)生毛發(fā)豎立或皮膚刺激
感，甚至在某些情況下會(huì)發(fā)生放電和電擊引起明顯的
刺痛。1998年國(guó)際非離子輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)
提出的《限制時(shí)變電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)(<300 GHz)
暴露的導(dǎo)則》規(guī)定，工頻電場(chǎng)強(qiáng)度限值對(duì)職業(yè)工人工
作環(huán)境分別為10 kV／m，而我國(guó)GBZ 2．2—2007《工
作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分：物理因素》
規(guī)定，工頻電場(chǎng)職業(yè)接觸限值為5 kV／m。
2 變電站工頻電場(chǎng)分布測(cè)量
對(duì)某地區(qū)3座500 kV變電站的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度
進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)作業(yè)人員工作情況進(jìn)行調(diào)查，綜合分
收稿日期：2014—12—1l
作者簡(jiǎn)介：高 陽(yáng)(1984)，男，工程師，從事電力環(huán)境保護(hù)及職業(yè)衛(wèi)生研究工作。
·46 ·
2015年4月
第43卷 第2期(總第237期)
吉 林 電 力
Jilin Electric Power
Apr．2015
Vo1．43 No．2 (Ser．No．237)
析調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果，掌握500 kV變電站工頻電場(chǎng)強(qiáng)度
分布，分析得出工頻電場(chǎng)關(guān)鍵控制區(qū)域。
變電站工頻電場(chǎng)測(cè)量在站內(nèi)主設(shè)備區(qū)進(jìn)行，并考
慮工作人員在變電站內(nèi)設(shè)備區(qū)的作業(yè)活動(dòng)范圍_3]，其
測(cè)點(diǎn)分布在變電站的主變、電容器、進(jìn)出線(xiàn)、開(kāi)關(guān)等物
理高值區(qū)域l4]，依據(jù)DI ／T 988-2005的規(guī)定，測(cè)量
高壓設(shè)備附近的工頻電場(chǎng)時(shí)，探頭距設(shè)備外殼邊界
2．5 m，測(cè)量距地面1．5 m 高度處的工頻電場(chǎng) 。測(cè)
量時(shí)每1 rain讀一個(gè)數(shù)，連讀5次，3座變電站工頻
電場(chǎng)強(qiáng)度E的范圍百分比統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1，E的單位
為kV／m，E 為電場(chǎng)強(qiáng)度最大值。
表1 變電站內(nèi)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度E的范圍百分比
檢測(cè)點(diǎn)
電場(chǎng)強(qiáng)度E的范圍百分比／
O≤ E< 4 4≤ E< 6 6≤ E< 8 8≤ E< 10 E> 10
E? ／(kV ·m )
電容器 17．0 24．8 30．8 25．6
進(jìn)線(xiàn) 12．6 22．9 28．0 35．4
變壓器 14．9 26．3 24．8 31．9
隔離開(kāi)關(guān) 5．2 4．5 16．9 20．3
消弧線(xiàn)圈 24．8 26．0 49．2 0
保護(hù)室 100 0 0 0
并聯(lián)電抗器 100 0 0 0
電流／電壓互感器 34．0 63．0 3．0 0
站內(nèi)道路 100 0 0 0
1．8
1．1
2．1
53．1
0
O
0
0
O
1O．24
l0．O5
11．2O
16．4O
7．2O
O．O1
1．84
6．3O
O．O6
由檢測(cè)結(jié)果分析可知，隔離開(kāi)關(guān)附近工頻電場(chǎng)強(qiáng)
度最大，場(chǎng)強(qiáng)達(dá)16．4 kV／m。在所有測(cè)量區(qū)域內(nèi)，電
容器、進(jìn)線(xiàn)、變壓器、隔離開(kāi)關(guān)等處工頻電場(chǎng)最大值均
超過(guò)GBZ 2．2—20O7職業(yè)接觸限值的要求。
3 變電站工頻電場(chǎng)職業(yè)暴露關(guān)鍵控制區(qū)域
變電站內(nèi)工頻電場(chǎng)分布具有不均勻的特性，場(chǎng)強(qiáng)
分布受多因素影響，如設(shè)備的電壓等級(jí)、裸露導(dǎo)體的
尺寸與高度、裸露導(dǎo)體的水平距離、導(dǎo)體的異相削弱
和同相疊加作用、設(shè)備或?qū)Ь€(xiàn)的相間距離、GIS設(shè)備
的屏蔽作用以及接地物體的屏蔽作用等L6]。
根據(jù)本次檢測(cè)結(jié)果的分析，變電站內(nèi)工頻電場(chǎng)強(qiáng)
度數(shù)值分布由高到低依次是隔離開(kāi)關(guān)、變壓器、進(jìn)線(xiàn)、
電容器、消弧線(xiàn)圈、電流／電壓互感器、站內(nèi)道路、保護(hù)
室的規(guī)律，其中隔離開(kāi)關(guān)、變壓器、進(jìn)出線(xiàn)、電容器檢
測(cè)點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大于8 kV／m 的百分比超過(guò)20％ ，同
時(shí)也是作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)相對(duì)集中的位置，故上述地
區(qū)為變電站內(nèi)職業(yè)暴露的關(guān)鍵控制區(qū)域。
目前對(duì)于工頻電場(chǎng)的防護(hù)，理論上可以采取改變
線(xiàn)路高度，設(shè)置屏蔽設(shè)施、改變相間距等方法，但上述
方法在實(shí)際建設(shè)成本控制及運(yùn)行方面尚存在一定的
問(wèn)題，因而在目前建設(shè)的變電站中罕有應(yīng)用，而通過(guò)
對(duì)變電站工頻電磁場(chǎng)職業(yè)暴露關(guān)鍵控制區(qū)域的分析，
識(shí)別出變電站工頻電場(chǎng)強(qiáng)度分布較高的區(qū)域，在進(jìn)入
關(guān)鍵控制區(qū)時(shí)穿著工頻電場(chǎng)防護(hù)服，同時(shí)采取優(yōu)化作
業(yè)人員工時(shí)制度的措施，降低作業(yè)人員在場(chǎng)強(qiáng)較大區(qū)
域的職業(yè)暴露時(shí)間，可以有效地降低作業(yè)人員8 h職
業(yè)接觸限值，達(dá)到作業(yè)人員工頻電場(chǎng)暴露的健康預(yù)防
目的。
參考文獻(xiàn)
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(編輯韓桂春)
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