首先,大家需要了解一下为什么变电站和输电线路要那么高的电压?
一盏60瓦电灯220伏,电流只要0.27安培,只需普通导线进行传输;2200瓦的空调就要10安培,需要较大截面的导线以保证导线不会过热而破坏绝缘安全;一幢大楼200户如仍用220伏就可能要4000安电流,则传导电流的导线截面就要数百倍地增加;那么一个地区供电呢?没有导线可用了!如果电压提高到22万伏,那么同样的用电功率,电流就减小1000倍!出于用电发展和远距离输电的需要,就得提高电压。
同时,为了满足城市环境空气质量净化的需要,城市区域已限制发电厂的建设,城区的电力要从周边区域供应。要想解决城市对电力日益增长的需求,提高线路的输电能力,特别是远距离输电线路的功率传送能力,就必须提高电压等级。当输送功率确定时,提高输电压等级将降低输电线路通过的电流,从而减少电能损耗。所以,提高供电电压等级是解决城市高密度负荷用电的必要技术手段。
那么,高电压、大电流会不会产生电磁辐射呢?要想知道这个问题,首先得了解到底什么叫电磁辐射?
电磁辐射是指电磁能量从辐射源发射到空间,在电场与磁场之间以波阻抗联系交变在空间以电磁波的形式传播的能量流现象。也就是说,电磁辐射的大小是跟辐射源的频率有关,频率越高,就越容易产生辐射。
一般而言,当电磁场源的频率达到10万赫兹以上才会产生电磁辐射。我国交流输电线路频率为50赫兹,属于极低频场(30~300赫兹)范畴,远远低于10万赫兹的水平。在国际标准中,交流输配电设施产生的电场和磁场被严格地称为工频电场和工频磁场,不称为电磁辐射。工频电场和工频磁场与高频电磁场在存在形式及其对生物体的作用机理和生物效应是截然不同的。因此,把“电磁辐射”这一术语用于描述高压送变电设施产生的电磁场,不利于公众正确理解和区分不同频率电磁源曝露的影响。
电磁辐射属于非电离辐射,由于其能量低,不能引起水和组织电离,故称为非电离辐射。非电离辐射还包括光(可见光、红外线、紫外线)。非电离辐射对人体的生物学效应与其物理特性有密切关系,特别是与其光子的能量、波束的功率和穿透组织的能力有关。环境中非电离辐射来源于天然、日常生活用品或其它人为的发生源,可以说无处不在。
电离辐射是一种有足够能量使电子离开原子所产生的辐射。辐射来源于一些不稳定的原子,这些放射性的原子(指的是放射性元素或 放射性同位素)为了变得更稳定,原子核释放出次级和高能光量子(γ射线)。 例如,自然界中存在的天然元素镭,氡,铀,钍。辐射的主要产物有α, β和γ 射线。X射线是另一种由原子核外层电子引起的辐射。电离辐射能引起细胞化学平衡的改变,某些改变会引起癌变。电离辐射能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤,这种影响甚至可能传到下一代,导致新生一代畸形,先天白血病等。电离辐射在人体组织内释放能量,导致细胞死亡或损伤。在大量辐射的照射下,能在几小时或几天内引起病变,或是导致死亡。
所以,不应把变电站和输电线路产生的工频电场和工频磁场简单地称为电磁辐射,更不能把电磁辐射与电离辐射或核辐射等同起来。