高压电磁辐射范文

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1.常见电磁辐射污染

1.1电磁辐射污染的种类

电磁辐射环境污染源根据电磁波的频率范围，划分为工频（50/60Hz）、射频（又称高频103-106Hz）与微波（>106Hz）三个波段。电磁辐射是一种以电磁波形式传播的能量流，具有“波粒”二象性，环境科学把高于12电子伏特的电磁波辐射称为电离辐射（放射性），如：x射线和丫射线等；而低于12电子伏特的电磁波辐射称为电磁辐射。从环境管理和研究角度看，城市环境中的电磁辐射环境污染源主要分为：

1.1.1广播电视发射设备

辐射特征为大功率定时全向发射。广播包括：短波广播、调频广播。电视广播包括：米波电视、分米波电视。我国电视和调频广播的频率范围是：48.5MHz-960MHz，属于超短波与分米波频段。

1.1.2通信、雷达及导航发射设备

通信包括短波、微波发射台（含通信和探测）、地面卫星发射站、移动通信基站、寻呼通信基站。在城市无线电通信网中，由于移动通信基站增加速度快、分布密集，随处可见，它已成为城市电磁环境的主要污染源之一。

1.1.3工业、医用高频设备

这类设备把电能转换为热能加以利用，但总有伴生电磁辐射产生并泄漏出去，引起工作场所及环境污染。医疗用电磁辐射设备：主要为高频理疗机、紫外线理疗机、高频透热机、高频烧灼器、微波针灸设备等。

1.1.4交通系统电磁辐射干扰

交通系统电磁辐射设备有轻轨和电力牵引车辆，包含有轨电车和无轨电车。

1.1.5电力系统电磁辐射

高压电力系统包括高压架空输电线、高压地下电缆和变电站。

1.2电磁辐射污染危害

电磁辐射的危害有两个方面：一是对人体和生物的危害；二是对电器设备的影响。

1.2.1对人体和生物的危害

电磁辐射对人体和生物的危害，多年来国内外一些研究机构作为课题进行了大量研究和实验，得出了具体结论，主要是热效应、非热效应和累积效应。

1.2.2对电器设备的影响

电磁辐射对电器设备来说是一种干扰，如果电磁辐射的频率与扰设备的频率相差不大时，干扰的程度就逾严重。总的来说电磁辐射可以使测量仪器性能变低；可以使电子开关或继电器工作失常；可以使无线电接收设备出现噪声，如电视机图像声音变差，收音机信号不好等；可以干扰党政军机关的无线电设备；可使病人心脏起博器停止工作，等等。

2.高压电电磁辐射特性及其危害

2.1高压电电磁辐射的三种特性

2.1.1磁场特性

磁场强度的大小与电流大小有关，与电压无关；50Hz或60Hz的磁场能很容易穿透大多数物体（建筑物或人），且不受这些物体的干扰。从理论上讲，由于三相交流输电线中各相电流的有效值相等，相位互差120，所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消，近似为零。所以我们平时一般重点研究电场。

2.1.2电场特性

载流输电线在周围空间产生电场，有如下特性：电场强度与输电线相对于大地的电压成正比；场中的导电物体（建筑物、树林等）会使电场严重畸变，从而产生一定的屏蔽。

2.1.3电晕特性

当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时，就产生电晕放电。这时，导线表面的电场强度一般达到 30kV/ln以上，只有高压输电线路导线表面才有如此巨大的电场强度，因此，电晕放电多发生在高压输电线路上。

2.2离压电电磁辐射对人体的危害

电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流，且限于非电离辐射。电力系统的高压输变电中产生电磁辐射，电磁辐射主要是指高压输电线路和变电站的高压电力设备所产生的辐射。

2.3高压电电磁辐射对通信线路产生千扰

电磁辐射对电子设备的干扰：大量的研究表明，电磁辐射会造成广播与电视不能收听、收看，自动控制信号失误，电子仪器仪表失灵，飞机指示信号失误或空中指挥信号受到干扰，干扰医院的医疗器械或病人的心脏起搏器等，从而带来大量的经济损失。

2.4高压线路电晕可听噪声

通常情况下，高压架空电力线路和变电站无线电噪声的产生有三类根源分别是：在导线及其金属表面处空气中的电晕放电，绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花，连接松动或接触不良产生的间隙火花放电。

3.高压电电磁辐射污染的防护措施

综合前面高压电输变电电磁辐射的原理及特性和高压电输变电电磁辐射的危害，可以从四个方面来采取防治措施：加强对电磁辐射环境管理；对人体健康危害的的减缓措施：对通信线路干扰的消除措施；对电晕放电引起的干扰消除措施。

3.1加强对电磁辐射环境管理

我国的电磁辐射环境管理起步较晚。但从1988年以来，先后己了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》等25项中华人民共和国国家标准，了《辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》等3项中华人民共和国环境保护行业标准，了《微波辐射生活区安全限值》等2项中华人民共和国国家军用标准。

3.2对人体健康危害的减缓措施

避免电磁辐射对人体的影响，线路尽可能远离或避开居民区、环境敏感区。在线路设计中严格按规程执行，适当选用塔型、塔高，以尽量减少路径走廊宽度及降低线路走廊下的电磁场强度。提高导线对地的高度，双回路导线逆相布置，高低压导线分层架设等措施，会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施，以减少电磁辐射对人体的影响。作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值，但与此限值比较接近，而作业人员又需要长时间在此环境工作时，都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时，应首先确定电磁辐射的衰减度，然后，参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数，确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。

3.3对通信线路干扰的消除措施

对通信线路的影响有静电感应和电磁感应两方面。输电线路正常运行时，在邻近的与其平行的通信线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比，还与通信线路与输电线路的距离及相互位置有关。当通信线上的感应电压超过弱电设备绝缘的击穿电压时，就可能损害设备和人身安全。为了避免通信信号线遭受电磁危险及干扰影响，一般采取：将有影响的通信信号线或输电线改为电缆，输电线进行良好的换位，装设放电管、屏蔽线或中和变压器。 （下转第5页）

（上接第68页）3.4对电.放电引起的干扰消除措施

电压越高，电晕放电就越强；导线直径越大，电晕放电就越弱；导线表面光洁度越高，放电也就越弱。输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于500m处，干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大，一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通讯线的干扰，设计时应从导线选择和连接等方面考虑，无论是单导线还是分裂导线，均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。

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Influence of electromagnetic irradiation for high-voltage transmission lines on rats

【Abstract】 Objective To study the effect of exposure to electromagnetic irradiation(EMF) for high-voltage transmission lines(HVTL) on rats.Methods Rats were exposed to EMF imitated for HVTL. Electrocardiogram and electroencephalogram were measured. The organic structure of lung and spermary were observed and phosphorylations of STAT3 were detected in spleen cells. Meanwhile the biochemical indexes of blood were determined. Results The expression of phosphor-stat3 was significantly increased. The content of alanine aminotransferase and number of white cells were remarkably improved. And the intension of peak in FTIR of haematoglobin was changed. The organic structure of lung and spermary were abnormal. Conclusion The EMF of HVTL could bring the intensifying effect on cell signal transduction， blood system and productive system of rats， respectively.

【Key words】 high-voltage transmission lines; electromagnetic irradiation; rats

随着国家工业化程度的发展，高压输电线和各种电视台、电台等辐射的大量低频电磁波，使人们不同程度的受这种电磁辐射的影响。这些电磁辐射携带有极高的电磁能量和具有强大的电磁力，它会对周围的人和动物产生强烈的相互作用，改变生物的电磁特性，影响生物的生理健康和生物功能。高压输电线电磁辐射对人体影响的程度和产生 的生物效应是一个长期争论的话题［1～3］。我们通过测试对活体动物的宏观生物特性及微观生物结构在高压输电线照射后的变化来研究高压输电线电磁辐射对大鼠的影响，以探索高压输电线电磁辐射的生物效应及其作用机制。

1 材料与方法

1.1 高压输电线辐射系统

我们测试了高压输电线电磁场在距离地面1.6～2.3m的场强分布大约是3500～4000v/m和0.1～0.01高斯左右，据此在实验室建立了高压输电线路电磁辐射的模拟系统，电场为3700～4000v/m，磁场为0.1～0.08高斯。

1.2 动物分组与饲养

取32只Wistar大鼠（购自四川大学医学院实验动物中心，12～14周龄，雌雄各半，分开饲养），随机分为两组，实验组（雌雄大鼠各8只）经电磁辐射模拟系统照射，对照组未被照射，同条件饲养400天。

1.3 STAT3的磷酸化

大鼠经颈椎脱臼处死后，速取脾脏，匀浆制成细胞悬液，取4×106个细胞悬浮于PBS溶液中，分为两组，一组加入适当剂量IL-2进行刺激， 另一组未加入IL-2。每管中加入含有蛋白酶抑制剂的细胞裂解液，离心收集上清，上清加入上样孔，进行8%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），用槽式转膜仪将蛋白质转移到硝酸纤维素膜上， 该膜用含5%BSA的TBST封闭液，然后加入抗酪氨酸磷酸化的单克隆抗体与膜蛋白结合，TBST洗膜，先后加入生物素化羊抗鼠IgG和辣根酶标记链亲合素结合，洗膜后用DAB显色。图像经Smartview 2002生物电泳图像分析软件进行处理分析。

1.4 心电图、血液生化及血常规指标和血液中血红蛋白结构的测定

大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后，取大鼠仰位，将针电极分别刺入其四肢皮下， 用心电图机记录标准导联的心电图，测定大鼠心率、各波振幅和各波间期等参数。连续测量5次，求出平均值， 数据以(x±s)表示，心电图值均数采用t检验统计分析。大鼠从股动脉处取血，不加抗凝剂，静置30min，离心取血清；加肝素抗凝后取全血测试白细胞数、红细胞数及血红蛋白含量；用全自动生化仪对肝、肾功能的部分生化指标进行血清测定; 大鼠血液经肝素钠抗凝， 裂解大鼠RBC， 离心，保留血红蛋白上清液，调节血红蛋白溶液pH接近中性；往血红蛋白上清液内加中性盐硫酸胺，至出现硫酸胺结晶止，再用盐析法，提纯出浓度较高的血红蛋白， 进行红外吸收光谱的测定。

1.5 肺、肾组织和大鼠的显微结构观测

取肺组织、肾脏组织以10％冷甲醛固定，经水洗、梯度酒精脱水、石蜡包埋，切片，HE染色，光镜进行形态学观察；同时取出，一部分样品经甲醛固定，石蜡包埋， 染色后光镜观察；另一部分经戊二醛、四氧化锇再固定，丙酮逐级脱水并包埋，作半薄切片光学定位，超薄切片醋酸铀及枸椽酸铅双重染色，显微镜观察对照组和辐照组的初级次级精母细胞。

1.6 肌肉组织肌电图的检测

大鼠用乌拉坦腹腔麻醉，俯卧位固定，于股二头肌、臀大肌与股外侧肌间暴露并游离双侧坐骨神经2 cm 左右(闭孔下0.5～0.8cm至膝上0.5～0.8cm)， 用自制双极电极刺激坐骨神经，电极置入腓肠肌中，用0.2s，电压为0.8mV的脉冲方波刺激，记录肌肉复合电位（Compound Muscle Action Potential， CMAP）的潜伏期、波幅大小，取其平均值。

1.7 大鼠脑电图的测量和大鼠记忆能力的测试

大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后，在耳部、两眼连线的中点和两耳连线的中点分别插入针电极，记录脑电图形态，并计算脑电图各波频率所占的相对百分比。并剥离大鼠脑组织，取出其额叶以冷甲醛固定，石蜡切片，采用多次扫描叠加平均，测量大鼠额叶细胞的透射光谱。同时用水迷宫跟踪分析系统测试大鼠学习记忆能力，在迷宫水池中加入牛奶至乳白色，使大鼠不易凭视觉发现站台（目标）。实验之前连续训练3天，每天2次，训练方法为让大鼠在站台站立2min，然后引导寻找站台1次，最后自由寻找站台2min；实验时，将大鼠从站台所在象限之外的任一象限边缘1/2弧度处头朝池壁放入池中，记录从入池到找到站台所需时间参数。

2 结果

2.1　本实验检测了有无IL-2刺激时实验组与对照组细胞内STAT3蛋白磷酸化水平 如图1所示。结果表明，无IL-2刺激时，两者细胞磷酸化STAT3无明显差异。 经IL-2诱导后，实验组和对照组细胞p-STAT3均有增加，但实验组细胞p-STAT3增加速率高于对照组细胞，两者p-STAT3含量差异有显著性（P＜0.05）。我们还检测到IL－2刺激时实验组和对照组脾脏细胞总蛋白的红外光谱图有一定差异， 实验组出现新的吸收峰，并且主要吸收峰的强度增强。

2.2 实验测得的大鼠心电图各个心电指标 如表1所示。实验组大鼠与对照组大鼠相比较心动周期延长（P＜0.01），心率变短（P＜0.01），T波峰峰值加大（P＜0.05），T波时程延长（P＜0.05），P波时程延长（P＜0.05），QRS时程变化不大（P＞0.05），QRS峰值变化不大（P＞0.05），QT间期变化不大（P＞0.05），PR周期变化不大（P＞0.05），P波峰值变化不大（P＞0.05）。同时，实验组的大多数生化和血常规指标较对照组都有不同程度的升高，结果如表2所示。其中ALT(谷丙转氨酶)含量升高较为明显（P＜0.05）；实验组的白细胞数显著多于对照组的(P＜0.01)。我们还检测到血红蛋白的红外光谱图中部分吸收峰位置有所改变，8个明显的峰值中有4个峰值发生了频率的红移，1个峰值发生了频率的蓝移，其余保持不变。在3200～3500 cm-1范围内，实验组新增加5个峰值，并且实验组吸收峰强度明显减少(如图2所示)。

表1 高压输电线电磁辐射对大鼠心电参数的影响 (略) 注：P＜0.05，＃P＜0.01　表2 高压输电线电磁辐射对大鼠生化及血常规指标的影响 (略) 注：ALT（谷丙转氨酶）、AST（谷草转氨酶）、TP（总蛋白）、ALB（白蛋白）、TB（总胆红素）、DB（直接胆红素）、IB（间接胆红素）、CLO（球蛋白）、A/C（白球比）、BUN（尿素氮），*P＜0.05；＃P＜0.01

2.3 肺、肾组织和大鼠的显微结构观测 得知，实验组大鼠（25％）肺组织严重的异常（如图3），肺膜表面能见3～5mm灰白结晶，高出表面， 截面灰白，质地中等，均匀。切片观察发现细支气管腔内见多量的炎性渗出和一些细菌团; 大部分肺泡腔水肿、出血以及炎细胞渗出，以中性细胞居多。可见多灶性小脓肿形成，肺泡隔毛细血管扩张充血明显，伴有炎细胞侵入; 部分区域肺组织结构大部分消失，在细支气管周围可见大量异型淋巴细胞弥漫浸润，取代大量正常肺组织细胞; 这些异型淋巴细胞易见凋亡或坏死。同时发现肾组织细胞数无明显增加，肾小球、肾间质未见明显差异，肾小球结构清晰，但部分实验组大鼠肾小球体积略增大，部分肾小管上皮细胞水变性，少数肾小管内可见蛋白管型，间质小细胞充血等。另外，我们还检测到实验组大鼠间质细胞内小血管充血，生精细胞略减少；电镜下可见部分实验组大鼠间质细胞存在线粒体肿胀及染色体边集现象，有少量精母细胞及细胞内线粒体肿胀、嵴变短或消失; 但是，对照组精母细胞的细胞器和细胞核的形态结构基本正常、线粒体及其内部结构清晰可见（如图4和5所示）。红外光谱检测得出实验组肺组织谱图出现新的吸收峰且吸收强度明显减弱; 肾脏组织红外吸收峰峰位值没有移动，但是峰强度发生改变; 同时还测出大鼠卵巢和的红外吸收光谱的吸收峰位置和峰强度都有一定改变。

2.4 所测得的大鼠肌肉复合电位（CMAP）的结果 见表3。我们可以看出实验组大鼠CMAP潜伏期较对照组大鼠差异没有显著性，但是其波幅却较对照组大鼠显著性降低（P＜0.05）。这表明高压电磁场可能诱发神经组织产生电活动，使神经元去极化和复极化的程度减少，从而降低神经电传导的能力，使神经兴奋性明显减低。表3 高压电磁场对大鼠肌电的影响(略) 注：P＜0.05

2.5 大鼠Morris水迷宫成绩测试结果 我们检测到实验组和对照组大鼠脑电图的δ、θ、α和β频段相对功率值差别不是很明显; 脑组织的红外吸收谱显示实验组在2345.40cm－1附近存在一个新的强吸收峰。水迷宫测试结果显示实验组大鼠找到目标的学习记忆时间大于对照组（P＜0. 05）（如表4），表明大鼠在高压输电线电磁辐射后，学习记忆能力显著降低。表4 大鼠Morris水迷宫成绩测试结果（略）

3 讨论

高压输电线电磁辐射对周围的人和动物产生的影响及其生物效应一直以来引起人们广泛的关注。近十多年来相关研究得到一些结果，但整体看来并没有进行过比较系统的研究和测试。基于上述情况，我们研究了生物系统微观结构的改变，生物组织电磁特性的变化和由它所产生的生物医学效应等问题，来探索高压输电线电磁辐射对人和动物的影响及其可能的作用机制。本研究结果发现，高压输电线电磁辐射通过活化STAT3的磷酸化过程， 从而对JAK-STAT细胞信号转导途径产生影响; 结合脾脏细胞总蛋白红外光谱的改变可推测出，高压输电线电磁辐射引起与JAK-STAT途径相关蛋白质的结构和构象的改变， 进一步影响了STAT3的磷酸化过程。同时，我们得出长时间高压电磁环境使大鼠心电图中P波时程显著延长， 这表明高压输电线电磁辐射使兴奋由窦房结沿特殊传导系统(结间束、房室结、希氏束、左右束支及浦肯野氏纤维) 传到两侧心室肌的过程中，其传导速度变慢; 同时对大鼠心房肌细胞产生了一定的影响，使T波持续时间延长和峰值显著增高， 这揭示当心房肌细胞和自律组织细胞因长时间高压电磁场辐射而产生影响，即处于心肌组织学退化期时，心室肌细胞尚处于功能代偿期，甚至许多细胞还处于功能代偿性增强期。高压输电线电磁辐射也引起了血液系统中血液成分含量变化， 以及大鼠血红蛋白分子结构的改变; 并且对肺肾和的组织结构以及学习记忆能力都有作用。由此，我们认识到高压输电线的电磁辐射高压输电线电磁辐射对大鼠细胞信号转导过程，血液系统和生殖系统以及学习记忆能力等方面都存在不同程度的影响。

参考文献

1 庞小峰.生物电磁学.成都：电子科技大学出版社，2004，45-198.

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中图分类号：TL7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-0-02

电磁波辐射就是将电场与磁场二者互相作用所形成的波动，以辐射形式向空间传播出去。事实上，由于高压输电线、配电房等的使用，使人体无时不刻处在电磁波的辐射之中，电磁波辐射对环境及人体健康的影响日益受到研究者的关注。各国的辐射安全标准不尽相同，我国的辐射安全标准根据不同的行业背景也有不同的标准。

我国的HJ/T 24-1998标准规定暴露磁感应强度的安全值为1高斯（即1Gs=1000 mGs=100μT，微特斯拉）。1995年美国国家辐射防护委员会（NCRP）提出电磁场暴露导则，在居民区的工频磁感应强度安全标准为2 mGs（即0.2 μT，微特斯拉）。两者相差

500倍。

电磁波对人体产生的生物反应与电磁波的频率、波长、功率、距离有关。各标准都规定，对辐射空间某一点处（称为观测点）所接受到的辐射量，分别以磁感应强度、电场强度或辐射功率密度来表示。

对工频辐射的计算，按习惯以磁感应强度表示，对高频辐射则以辐射功率密度表示。以电力高压输电线而论，大电流载流导线在其周围空间形成了一个高交变工频电磁场，存在一定的电磁辐射。距辐射源多远才是安全的呢？以往的资料大都侧重于实测结果的分析，或是偏向于问题的定性阐述，这不足以认识问题的内涵，也缺乏可操作性。

因此，有必要加以定量阐述。该文定量地计算靠近高压输电线对人体受到电磁辐射污染的影响。

然而，高压输电线的运行情况复杂多样，要准确的定量描述是十分困难的。该文以典型的三相对称（无中线）系统只考虑磁场的运行条件，并基于电磁场辐射理论推导出计算公式。为了分析电磁辐射的影响，可以将电磁振荡辐射看成是由一个称为偶极子（电偶极子、磁偶极子）的辐射源产生，并将振荡向周围空间辐射传播。偶极子是由两个小金属球以长l的导线连接起来而构成。在离辐射源距离为r处看，把辐射源看成是有交变电矩的偶极子。将辐射空间分为：近区、中间区、远区。该文研究的是工频电磁场，只关心近区。首先进行计算公式的推导，然后结合实际例子说明公式的应用。

1 公式的推导

对于三相对称输电系统，我们关心的是三相电流在观测点处产生的电磁辐射剂量大小，因而可用电流的有效值来讨论。当加入的相电压相等时，相电流也相等。这样，三相输电线电流产生的电磁辐射量等效于单相线电流产生电磁辐射的三倍。从而可把三相输电线系统作为单相输电线系统处理。

基于电磁场理论的安培定律公式的推导。电流的磁场具有漩涡的特征，亦即电流磁场是有旋度的，因而磁场的磁位不能用标量位函数，而必须用向量位函数来表达。如图1所示。

设流过长度为dl的一段无限小的导体的电流i，idl称为电流元（即辐射源）。设i为不变恒流，则电流元在距离为r的空间某点处的向量磁位参照安培定律，用微分形式可表为

式中，A为观测点处的向量磁位，单位Gsm（高斯・米）；r为辐射源到观测点的距离，单位m；dl单位m；i为电流，单位A（安）。μ0为磁导率，在不同的单位制中有不同的值。该文所用单位制情况下μ0=4π×10-3Gs m/A（高斯・米/安），Gs是磁感应强度单位，4π×10-3是单位制换算

系数。

当i随时间而变，如正弦变化，因电磁波以光速c传播，离开辐射源r的观测点处的波将比辐射源处的波滞后t=r/c。在观测点处的电流波为i（tr/c）。（1）式变成

观测点处的磁感应强度dB是该处的dA的旋度，旋度用算符rot表示

即

旋度可以在笛卡尔坐标（l-r）上计算。可以求得

上式右端有两项，因所论问题r较小，忽略r/c，是近区。第一项应大于第二项。

容易证明

最后得微分型计算公式

2 公式应用

某幢宿舍楼高七层，观测点为楼顶，顶楼与三相110 kV高压输电线垂直距离s=20 m。各相电流100 A，等效相电流3×100=300 A。可将长输电线视为无限长，即求由无限多个偶极子在观测点处产生的磁感应强度之和。此时（4）式中的l、r、θ均为变量。dl应沿此长度积分。因B常取高斯制单位，而i、r常取MKS制的安培、米单位。两者不能在同一公式运算，现将MKS制转换为高斯制。它们的关系是：0.1[高斯电流单位]=1A。当电流以安培给出，应将安培值除以10后代

即得楼顶观测点的磁感应强度为：

对照国家给出的安全限值标准为1000 mGs，可见结果比国标低得多。本例中，人体是安全的。

若以国家标准代入，可计算出电磁辐射对人体的安全距离为6 cm。这是大多数住宅都能满足的距离。

3 结语

磁辐射量大小与高压输电线对观测点的垂直距离的平方成反比，与相电流大小成正比。视不同情况运用本公式可得出相应结论。

不对称三相输电线系统，可用导线换位法转换成对称系统，文中公式同样适用。用文中公式（4）的第二项，还可对高频电磁辐射（远区）进行计算。通常人体住在房屋中，房壁中的功率损耗与频率的平方成正比。工频时电磁辐射衰减很小，一般只衰减2～3 dB，因而房屋对人体的防护作用不大。

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电磁辐射一般指频率100KHZ以上高频率的电磁波。我国输电线路的频率为50赫兹(通称为工频)，虽然和通信、微波等相比频率较低，但对于高压输电线路，在传输高压大电流的过程中, 通过电场、磁场和电晕等3种形式同样会产生一定的电磁效应。

A、当输电线路在运行时，输电导线上的电压会在周围空间产生电场，其强度比自然界和日常环境的大得多；500KV输电线的工频电场辐射在距地面1.5m处可以达到9.7kV/m之高。工频磁场对计算机显示器偏转系统可能产生较严重的干扰，这种干扰可使显示器的显示画面发生抖动、边缘出现色斑。

B、当输电线路的导线中有电流通过时，就会在周围产生磁场。500 kV输电线路下的最大地面磁场强度为0.035mT，而日常生活中，彩色电视机或电炊具附近的磁场强度约为0.5～1.0mT前者比后者小1～2个数量级。所以，输电线路所产生的磁场是比较弱的；

C、当输电线路导线表面的电场强度超过空气击穿强度时，在导线表面就会产生电晕放电现象。电晕放电可能产生低频段的高频电磁波；另外，绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花；连接松动或接触不良产生的间隙火花放电也可产生同样的影响。其重要的效应是产生无线电杂音。尤其对中、短波广播的接收和专业无线电台站的工作造成影响。

2、工频高压电场对环境的影响

A、对人体的生态影响

从影响时间上分为短期影响与长期影响。短期影响表现为2种形式：毛发颤动和电击。在超高压输电线路下，由于人体的外形尺寸有限，产生的感应电压较低，接地时的电击通常是十分微弱的，小于人的感觉水平。但是，在距500kV输电线路中心35m的范围内，人若接触对地绝缘的小汽车就会产生有刺痛感的电击，接触大型车辆或其他大型绝缘体则会达到引起惊跳的电击水平。如果在发生暂态电击后，人体与感应带电导体继续牢固接触，就会由于在人体中持续流过短路电流而造成电击，即稳态电击。根据实测资料，500kV输电线路下的大型卡车的短路电流为2.2mA，小于可能导致人体伤害和危险的摆脱电流（6～9 mA）。工频高压电场对人体的长期生态影响，目前的研究结论尚不统一。

从防护人群上分为职业防护与公众防护。电磁辐射是一种能量的传递，对人的影响有一个量的前提，当电场强度高到一定程度是肯定会对人体健康的产生不良影响的，而这个量的把握与危害的种类则可以通过对职业防护与公众防护两方面研究来确定。

职业防护的研究是指对从事专业工作人员的生物机能检测与跟踪，从而确认对健康的影响程度类型以及防护的方法。前苏联Asanova报告指出:经常暴露在400KV、500KV以下的变电站工作人员，有神经系统症状，食欲不振、性机能减退、脉搏加快、血压偏高等，并有血象的轻微变化。国内研究人员自1978年以来便开始对强电场职业接触者进行了系统调查，并在作业场所对作业者或在实验室进行动物实验，也取得了很有价值的结果。

电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。1、热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。2、非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。3、累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（即人体承受力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发意外的病变。

工频高压电场导致人体某些特征改变从生理、病理和临床来看，可能在中枢神经系统、心血管系统、血液系统、内分泌系统、生殖和遗传方面产生表现。有研究表明，人脑实质是一个低频振荡器，脑场极易受频率为数十赫的工频电场的干扰，产生“谐振”。因此，人脑对环境电磁场非常敏感。心脏的传导和收缩是膜电位的除极和复极过程，这种离子位移所产生的生物电，在外界强电磁场可能会对其产生干扰。

B、对通信线路的干扰影响

输电线路对通信线路的影响包括静电感应和电磁感应。由于静电耦合作用，输电线路的电场会在邻近的通信线路上产生感应电压，即静电感应。同样，输电线路的磁场也会在邻近的通信线路上产生感应电压。因为通信线路音频通道的工作频率一般为300～3 400 Hz，而输电线路中的许多谐波正好落在这个频率范围内，所以一般规定系统中的谐波等效干扰电压值应低于系统额定电压值的1％才能符合要求。实测和计算结果表明：在距输电线路50m以内，电场的影响较大，是干扰通信的主要因素；而在距离100m以外，影响可以忽略不计。

C、对无线电、电视的干扰影响

输电线路产生的工频交变电磁场随距离而衰减是很快的，其波长与电视、微波相比要大得多。我国的中波调幅广播频率范围为0.5～1.6MHz，电视广播频率范围为48.5～92 MHz，而输电线路产生的无线电杂音频率范围为0.1～100 MHz，所以其主要影响的是中波无线电广播和电视的2～6频道。实测结果表明：在距离输电线路200m的地方，其干扰场强就可忽略不计了。

3、检测标准与危害性

我国已经颁布的《电磁辐射防护规定》（GB8702－88）、《环境电磁波卫生标准》（GB9175－88）等标准，主要是针对广播电视、微波通信、雷达探测以及各类无线发射台站产生的电磁辐射制定的，适用范围为100 kHz～300 GHz。对于工频为50 Hz的电磁辐射的安全标准，国家环保局HJ／T24－1998《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》推荐以4 kV/m作为居民区工频电场评价标准，以国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值0.1mT作为磁感应强度的评价标准。这一行业推荐标准被电力专家作为解决电磁辐射污染的适用标准。

在对一般环境的电磁辐射分析中，应主要选用《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)，根据辐射源的主要辐射频率，一般把居民居住的环境按一级安全区做为标准。考虑到对在电磁辐射环境内工作人员的保护，在职业安全卫生领域，采用《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)的相应限值。

以下针对500kV工频高压电场的分布及实测的分析结果：500kV送电导线周围的工频电场强度在100kV/m以下，并随着与导线的距离增大显著衰减，约5m处的场强约为10kV/m，12m处的场强约为4kV/m。 工频电场分布在空间的等值线呈“马鞍形”，对近地面的影响程度与铁塔的高度及架线形式有关。在地面同一高度平面内，布线在一定距离内随距离逐渐增大，在达到最大值点后，又随距离而减小。离地1m高处最大场强出现在边导线外侧约2m处。由计算得知影响范围最大的高度与边导线的高度相当，在13m高处超标影响距离为边导线外约8～9m处，较1m高处远约2m。在考虑输电线的电磁影响时应考虑电磁场的空间分布。另外，实测中感觉到在导线下方及其附近区域有明显的麻电感，在接触金属时有电击痛感，说明在几kV/m的电场下有感应电击产生。如人体接触到异位的金属杆、车辆等尺度较大的金属物体时，感应电击将更加强烈，很可能发生不安全事故，因此在送电导线下有露天作业（如农民）、邻近有住宅时，应采取等电位的防护措施。有此得出结论：对于500kV导线的工频电场,它对人体影响最大处位于与边导线相当的高度；超标（>4kV/m）范围约为导线外侧12m。在承受有感辐射后，认定4kV/m是有条件的安全限值。

值得注意的是，在2001年，世界卫生组织电磁辐射项目接受了国际癌症研究所有关极低频即高压线、变电站电磁场与癌症关系研究的评价结论，把极低频电磁场作为可疑致癌源，与咖啡、苯乙烯、电焊烟雾、汽车尾气等归属为一类致癌物。这个结论是依据其对儿童白血病影响的流行病学调查作出的，其可能引起儿童白血病的磁场强度非常低，远远低于欧美的有关标准限值，也远低于目前我国有关规定的限值。因此，即使不超标也不能说它就绝对没有健康危害。标准是在科学与管理之间制定出来、为管理服务的一种量化值，是用来规范管理的一种技术法规，绝对的安全并不存在。随着经济的发展，新的科研成果的出现，人们对健康要求的提高，标准的限值也会做出相应的调整。

4、防护措施与手段

生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员，经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员，生活在现代电器自动化环境中的工作人员，佩带心脏起搏器的患者，生活在上述环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等人员，要特别注意电磁辐射污染的环境指数，并采取相应的措施。

1、在线路选址与线路结构上充分考虑对环境的影响。在线路设计中采取提高导线对地高度、双回路导线逆相布置以及高、低压导线分层架设等措施，都会获得降低地面场强的效果。高压线路电缆铺设也是一种选择。

篇5

在了解电磁辐射对人体的危害前，我们先来看一下何为电磁辐射。从物理学角度来看，任何带电体周围都存在着电场，周期变化的电场就会产生周期变化的磁场，电场和磁场的交互变化产生了电磁波。电磁波向空中发射或泄漏的现象就叫作电磁辐射。如：手机、电脑、各种家用电器、输配电线的周围都存在电磁辐射。

电磁辐射按其辐射源可分为天然电磁辐射和人工电磁辐射两大类。天然电磁辐射是由某些自然现象引起的，最常见的是雷电。天然电磁辐射严重时，能引起动物的神经系统紊乱，如某种鸟类的群体撞墙等。人为电磁辐射主要有脉冲放电、工频交变电磁场和射频电磁辐射，能产生这类辐射的辐射源已经被广泛应用于人们的生产和生活中。

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电磁辐射的强度

电磁辐射其实是一种能量，它对环境的影响程度主要取决于能量的强弱，用来表量其强度大小的单位主要有：

1.功率：辐射功率越大，辐射出来的电、磁场强度越大，反之则小，单位是瓦（W）。

2. 功率密度：指单位时间、单位面积内所接收或发射的高频电磁能量，单位是瓦/平方米（W/m2），在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用微瓦/平方厘米（μW/cm2）表示。

3.电场强度：用来表示空间各处电场的强弱和方向的物理量，距离带电体近的地方电场强，远的地方电场弱。电场强度的单位是伏/米（V/m）。

4.磁感应强度：表示单位体积/面积里的磁通量，用于描述磁场的能量的强度，单位是特斯拉（T）或高斯（Gs）。

电磁辐射对人体危害的标准

人体所处环境的电磁辐射强度超过一定限度或产生累积效应时，会对人体健康产生不良影响，甚至造成伤害。那么是不是所有的电磁辐射对人体都有危害呢？我们如何衡量一种电磁辐射对人体是否有危害呢？一般来讲，长波对人体的影响较弱，波长越短频率越高，对人体影响越大，微波的影响最为突出。电视、电脑等电器产品所发出的电磁波属于超短波，微波炉、手机等在使用时所发射的电磁波属于微波范畴。

国际上，电磁辐射对人体影响的安全标准用SAR来表示，它的中文意思是“比吸收率”，作为人体组织对能量吸收的度量单位，反映了电磁辐射对人体的影响程度。SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率，即吸收计量率，单位是瓦/千克（W/kg）。目前通用标准有两个：一个是欧洲使用的2W/kg，另一个是美国使用的1.6W/kg。

我国《环境电磁波卫生标准》采用电场强度伏/米（V/m）和功率密度瓦/平方米（W/m2）或微瓦/平方厘米（μW/cm2）为单位，适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需要的辐射。在这个标准中，对微波电磁辐射，以功率密度μW/cm2作为计量单位。将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级：一级标准：安全区。指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），均不会受到任何有害影响的区域。其标准限值为：在长、中、短波波段，电场强度应小于10V/m；在超短波波段，电场强度应小于5V/m；在微波波段，其辐射功率密度应小于10μW/cm2。各种发射天线，在其居民覆盖区内，必须符合“一级标准”的要求。二级标准：中间区。容许电磁辐射功率密度小于40μW/cm2 ，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），可能引起潜在不良反应的区域，在此区域内，可建造工厂和机关，但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等。已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准的地区，禁止建造居民住宅及公共设施。

我国至今没有出台磁感应强度的正式标准。根据国际辐射防护协会和国际劳工组织的规定，电磁场的安全强度是0.2～0.4微特斯拉（μT）（这是24小时接触电脑时的电磁场安全界限），低于此强度对人体没有危害。瑞典国家工业与技术发展委员会得出如下结论：15岁以下儿童如果暴露在平均磁感应强度大于0.2微特斯拉的环境中，则患白血病的概率为其他儿童的2.7倍以上；若磁感应强度大于0.3微特斯拉，则为3.8倍。

电磁辐射超过一定强度后，会对人体产生负面效应，导致头痛、失眠、记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现界限性异常等症状。电磁辐射对人的影响虽普遍存在，但是不同的人或同一人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不一样的，即使在超标环境下，也不意味着所有人都会得病，因此大可不必对电磁辐射“草木皆兵”。当然，对老人、儿童、孕妇或装有心脏起搏器的病人，对电磁辐射敏感人群及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取防护措施。

常用电器产品对人体的危害

我们身边常用的家用电器产生的电磁辐射究竟会不会给人体带来很大危害呢？下面我们就一起了解一下。

电脑对人体的危害

随着电脑的大量普及，我们已经习惯于每天打开电脑，上网、工作、游戏、听音乐。电脑的融入，改变了我们的工作和生活方式。但是电脑在给我们带来便利的同时，也潜在危害着我们的健康。

常见的电脑及配件电磁辐射比较，如表1：

通过上表，我们可以看出辐射值最大的是低音炮音箱，因此建议大家远离该设备0.5米使用。其次是无线键盘和无线鼠标，建议大家选用普通键盘和鼠标。最后是机箱和CRT显示器，机箱方面建议大家尽量选择通过3C认证的机箱来减小电磁辐射；而CRT显示器逐步就会淘汰，建议更换液晶显示器。

家用电器对人体的辐射

随着科技的不断进步，越来越多的家电产品进入到我们的生活中，不过人们在享受高质量生活的同时，各种各样的家电产品也会带来不同的辐射危害。

常见电器电磁辐射比较，如表2：

一般情况下，这些电器不会对人体造成太大威胁，但其中有一些电器，如果不注意控制使用的频率、每次使用的时间以及方法，也可能引起一系列健康问题。像一些电磁辐射大户，如电吹风、吸尘器等，我们可以减少其使用次数或时间，也可以在使用过程中让主要部位离人体更远一些。

目前，人们对电器设备和数码设备的使用率迅速增长，长时间的使用这些设备，对身体多多少少也会有些电磁辐射。其实家用电器设备的电磁辐射对于人体来讲，是一种低危害的低频辐射，只要掌握足够的辐射知识和正确使用家用电器设备的方法，有正确的心态，完全不用为其感到恐慌。

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通信基站对人体的电磁辐射

随着移动通信网络规模的扩大和用户数量的增加，基站数量不断增加，基站辐射也引发越来越多的关注。生活在基站附近的居民不禁担心，基站辐射会不会对自身健康产生影响。

由于无线通信网络的射频辐射伤害具有累积效应，所以当处于射频辐射下时，人体是不会立即受到伤害的，只有随着时间的推移，累积到一定程度时才会对人体造成伤害。这个累积过程为安全滞留时间，而这个安全滞留时间往往是几年的时间。中国工程院院士王小谟认为，电磁辐射对人体健康肯定是有影响的，包括通信基站的电磁辐射也一样。而这种影响并不是短期内就可以发现的。经常处于电磁辐射的环境下，久而久之肯定会给人体健康带来危害，而这种危害也是多方面的，除了引发头晕头疼等病症，长期还可能影响下一代的质量，比如产生畸形儿、成年人的不孕不育症等，因此必须引起人们的重视。