高压电力线路有电磁辐射吗?

 

高压电力线路杆塔高耸,长长的高电压导线凌空飞架。与诸如移动通信基站等的发射天线相比,体积和规模要大得多。在不少人想象中,高压电力线路电压高、电流大,必然无时无刻不在向周边发射看不见的电磁波。如此长距离的电力架空线,就像一根长长的“天线”,它“发射”电磁波的能力似乎也必定比长度不超过2~3米的基站天线更强。普通公众的这种视觉感受,与借助媒体,在社会上广为流传的诸如“高压电力线路电磁辐射”、“电磁辐射六大危害”等似是而非的言论结合,已成为导致公众误解与担忧的关键疑问。

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高压电力线路到底能否向周围发射电磁波呢?诚然,按照麦克斯韦电磁场理论,工频(50/60 Hz)电场与磁场既然属于“时变”电场与磁场(强度随时间呈周期性变化),那么,不管其频率有多低,发射能力有多弱,至少在理论上应首先承认它可以向远处发射“电磁波”。后面将看到,这种“电磁波”是极弱的,而且在邻近高压电力线路周边地区电场与磁场的掩盖下,几乎不能观察到它的存在。

但是,我们实际面对的是高压电力线路周边的电磁环境及其人体作用的生物效应问题。那就有必要对高压电力线路周边电磁场的实际存在形式、其基本特征以及实际水平作较为深入的分析。不顾实际地在环境健康领域盲目渲染“高压电力线路电磁辐射”,且不论其对公众的误导作用有多大,就电磁场理论或低频场的“近场区”特征而言,也是一种悖谬。本问题将从以下3方面予以论述。

1 “天线”的作用以及它是如何工作的

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我们知道,电磁能量的传送方式与电磁能的频率高低直接相关。低频电磁能量传送或低频短距通信通常采用传输线方式(如电力、有线电话、低频载波通信等);而在高频率时,就可采用天线经空间传送而不需任何传输设备(如广播、电视、无线通信、雷达等)。按照天线与无线电波传播理论,发射天线是将传输线中的“导行电磁波”转换为“自由空间电磁波”,向空间发射的一种无线电器件。

2 工频电力线路不可能形成有效的空间电磁波辐射

现在,我们把目光转回至高压电力线路及其周边的工频电场与磁场。天线理论告诉我们,天线的“电尺寸”和“物理尺寸”完全是两回事。一个工作于低频(例如1 MHz以下频段)的天线几何尺寸或许很大,但是其电尺寸却是很小的,发射能力是很低下的,而对50/60 Hz的电力频率而言更是如此。我国电力使用的频率是50 Hz,其相应的波长长达6 000 km。如果要把电力线路比作“天线”的话,可以预料,无论设计的“发射天线”结构有多么庞大,“天线”的尺寸相对于波长而言,都是微乎其微的。

3 电力线路周围存在的是感应场

在纠正“高压电力线路电磁辐射”这一不适当概念时,必须引入电磁场以及天线、电波理论中十分重要的一个概念,即“近场”与“远场”。需注意的是,这里谈的“近场”与“远场”并非纯粹的几何距离,而是与频率(波长)密切相关的相对距离。

综上所述,把目前众说纷纭且较深奥的电磁波理论问题通过形象的语言予以阐明。其核心结论是以下两条:

1)50/60 Hz电力线路不可能向空间形成有效的电磁波发射;

2)高压电力线路周围区域是典型的“近场”,该区域内存在的是相互独立的“电场”与“磁场”。线路带有电荷时,周围即存在电场;线路通电流时,周围即存在磁场。所谓“电力线路电磁辐射”的概念是不符事实的,不应放任此错误概念继续在社会流传。

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作者:安全健康教育网
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