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500kV变电站工频电场职业暴露关键控制区域研究及防护分析

文档作者：高阳李红彦陈涛孙成勋朱宝余文档来源：国网吉林省电力有限公司电力科学研究院		点击数：	更新时间： 2024年09月11日
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2015年4月
第43卷 第2期(总第237期)
Apr．2015
Vo1．43 No．2 (Ser．No．237)
5 0 O kV变电站工频电场职业暴露
关键控制区域研究及防护分析
Research on the Key Control Areas and Protection Analysis of Occupational
Exposure to Frequency Electric Field in 500 kV Substation
高 阳，李红彦，陈 涛，孙成勋，朱宝余
(国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021)
摘要：针对目前工频电场强度分布多见于环境影响研究，对与之关系最密切的职业人群的暴露研究较少的现状，以
某处3座500 kV 变电站为例，测量并分析了工频电场分布，指出其内部的主要设备(包括电容器、隔离开关、变压器
等)操作区域的工频电场强度较高，超出职业卫生接触限值要求，且作业人员接触频率高、接触时间长，为变电站职业
暴露关键控制区。
关键词：变电站；工频电场；职业暴露关键控制区域；防护
中图分类号：TM63；TMl5；R13 文献标志码：B 文章编号：1009—5306(2015)02—0046—02
随着输变电电压等级的不断提高，500 kV输变
电工程已经越来越被社会所重视，全国已建成500
kV 变电站500余座，输变电设备的高电压和大电流
使得工频电场的强度也随之增大，目前对于500 kV
变电站工频电场强度分布多见于环境影响研究，而与
之关系密切的职业人群暴露研究却相对较少。掌握工
频电场职业暴露关键控制区域，从而采取相关措施降
低职业暴露机会和减少暴露时间，能够有效降低作业
人员的暴露水平，进而达到降低工频电场对作业人员
影响的目的。
1 工频电场强度与职业健康关系概述
职业暴露是由于职业关系而暴露在危险因素中，
从而有可能损害健康或危及生命的一种情况。变电站
为电力系统中一次设备和二次设备最集中的场所，当
交流变电设备接通电源时，在其周围空间就形成了工
频电场，作业人员于变电站内从事运行、维护、检修等
过程中即可暴露其中。对于工频电场来说，系统的最
高运行电压确定后，静电感应场强值的大小受变电站
电气设备的分布和母线架构上带电导体对地距离等
因素影响。一般来说，空间场强的分布是衡量静电感
应水平的因素 。
自20世纪70年代报道接触低频电磁场与儿童
白血病显著相关以来，对低频电磁场的健康效应的研
究引起了国内外学者的广泛关注，wHO 于2007年
发布了其研究成果，确认了低频电磁场的短期、高水
平接触相关的健康影响，但同时指出仍没有明确的证
据证明极低频电磁场与其致癌性间的因果关联 ]。目
前相关的职业接触限值多基于短时期即时电磁暴露
产生的已知健康危害效应而制定，在电场强度较高的
区域活动时，部分人群会产生毛发竖立或皮肤刺激
感，甚至在某些情况下会发生放电和电击引起明显的
刺痛。1998年国际非离子辐射防护委员会(ICNIRP)
提出的《限制时变电场、磁场和电磁场(<300 GHz)
暴露的导则》规定，工频电场强度限值对职业工人工
作环境分别为10 kV／m，而我国GBZ 2．2—2007《工
作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》
规定，工频电场职业接触限值为5 kV／m。
2 变电站工频电场分布测量
对某地区3座500 kV变电站的工频电场强度
进行检测，并对作业人员工作情况进行调查，综合分
收稿日期：2014—12—1l
作者简介：高 阳(1984)，男，工程师，从事电力环境保护及职业卫生研究工作。
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2015年4月
第43卷 第2期(总第237期)
吉 林 电 力
Jilin Electric Power
Apr．2015
Vo1．43 No．2 (Ser．No．237)
析调查监测结果，掌握500 kV变电站工频电场强度
分布，分析得出工频电场关键控制区域。
变电站工频电场测量在站内主设备区进行，并考
虑工作人员在变电站内设备区的作业活动范围_3]，其
测点分布在变电站的主变、电容器、进出线、开关等物
理高值区域l4]，依据DI ／T 988-2005的规定，测量
高压设备附近的工频电场时，探头距设备外壳边界
2．5 m，测量距地面1．5 m 高度处的工频电场 。测
量时每1 rain读一个数，连读5次，3座变电站工频
电场强度E的范围百分比统计结果见表1，E的单位
为kV／m，E 为电场强度最大值。
表1 变电站内工频电场强度E的范围百分比
检测点
电场强度E的范围百分比／
O≤ E< 4 4≤ E< 6 6≤ E< 8 8≤ E< 10 E> 10
E⋯ ／(kV ·m )
电容器 17．0 24．8 30．8 25．6
进线 12．6 22．9 28．0 35．4
变压器 14．9 26．3 24．8 31．9
隔离开关 5．2 4．5 16．9 20．3
消弧线圈 24．8 26．0 49．2 0
保护室 100 0 0 0
并联电抗器 100 0 0 0
电流／电压互感器 34．0 63．0 3．0 0
站内道路 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
由检测结果分析可知，隔离开关附近工频电场强
度最大，场强达16．4 kV／m。在所有测量区域内，电
容器、进线、变压器、隔离开关等处工频电场最大值均
超过GBZ 2．2—20O7职业接触限值的要求。
3 变电站工频电场职业暴露关键控制区域
变电站内工频电场分布具有不均匀的特性，场强
分布受多因素影响，如设备的电压等级、裸露导体的
尺寸与高度、裸露导体的水平距离、导体的异相削弱
和同相叠加作用、设备或导线的相间距离、GIS设备
的屏蔽作用以及接地物体的屏蔽作用等L6]。
根据本次检测结果的分析，变电站内工频电场强
度数值分布由高到低依次是隔离开关、变压器、进线、
电容器、消弧线圈、电流／电压互感器、站内道路、保护
室的规律，其中隔离开关、变压器、进出线、电容器检
测点，电场强度大于8 kV／m 的百分比超过20％ ，同
时也是作业人员现场作业相对集中的位置，故上述地
区为变电站内职业暴露的关键控制区域。
目前对于工频电场的防护，理论上可以采取改变
线路高度，设置屏蔽设施、改变相间距等方法，但上述
方法在实际建设成本控制及运行方面尚存在一定的
问题，因而在目前建设的变电站中罕有应用，而通过
对变电站工频电磁场职业暴露关键控制区域的分析，
识别出变电站工频电场强度分布较高的区域，在进入
关键控制区时穿着工频电场防护服，同时采取优化作
业人员工时制度的措施，降低作业人员在场强较大区
域的职业暴露时间，可以有效地降低作业人员8 h职
业接触限值，达到作业人员工频电场暴露的健康预防
目的。
参考文献
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重庆大学，2009：1-2．
E2] 陈青松，李涛，黄汉林，等．极低频电磁场职业接触限值
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分布测量口]．高电压技术，2004，30(9)：41—43．
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[5] DL／T 998-2005，高压交流架空送电线路、变电站工频
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E6] 张泽林．珠海地区电网500 kV、220 kV、110 kV变电站
工频电场强度的测量与分析ED]．广州：华南理工大学，
2O】2：57—59．
(编辑韩桂春)
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