变电站职业环境中的工频磁场曝露水平有多大？

相关文献给出了3座500kV变电站内工频磁场水平现状实测调查的统计结果，见

表1。

①500kV电抗器为并联电抗器，磁感应强度与线路电流无关。表中分子/分母分别列示的是对两种不同外壳材质的电抗器实测结果，分子值为铝合金外壳，分

母值为钢外壳。

文献还给出了几种类型220kV变电站内，工频磁场水平现状实测调查结果，

见表2。

②表中给出GIS母线周围测得的最大磁感应强度。在同样部位，距外壳0 .4m

处，三相/单相分别为146/27μT。

由表1、表2调查结果可见，与站内电场相比，在设备结构参数既定的条件下，站区内电场强度只随运行电压而变化，变动幅度一般不超过±10%；而站

内磁感应强度则随站内相邻设备运行电流的变化而异，变化幅度可有成倍的差异。不同电气设备在其周围产生的磁场水平也有差异，影响范围大小也不相同。

因此，表中实测工频磁感应强度仅在大致数量上提供可信的参考值。

在各级变电站中，可能在其周边产生最高磁感应强度的设备是各类电抗器。电抗器铁心主磁路中，一般均带有开口间隙，故其在周边产生的漏磁比不带开口的变压器大；而空心电抗器磁场发散范围则更大。除表1中给出的500kV高压并联电抗器外，在110kV及以下变电站中普遍采用的并联或串联电抗器，尤其是空心（无铁心）电抗器，往往是变电站内最大的磁场源。

相关文献给出了某110kV变电站内，10kV电容补偿装置中，空心电抗器周围的工频磁感应强度分布计算结果曲线。该电抗器为10kV铝导线成型固体空心三相电抗器（CKSCKL系列），外径940mm，三相叠置方式布置，总高度2.6m。根据实测，在遮栏网外侧距电抗器中心约1.8m处，最大磁感应强度为151.4μT。若采用小直径（外径约300mm）电抗器，周围磁场将明显减小。另外，研究结果一致表明，采用铁心式串联电抗器可有效降低电抗器周围的低频磁场水平。

变电站内主变压器10kV低压侧出线母线排附近也可出现较高的工频磁感应强度。相关文献报道了对3种典型方式（包括110kV架空进线全户外布置；110kV 架空进线户外设备户内布置；110kV电缆进线GIS户内布置）的5座110kV变电站内工频磁场的调研。结果表明，在110kV主变压器的10kV侧出线母线排附近，

可出现较大的工频磁感应强度值。

综合上述研究结果，可以看出：

（1）变电站内，各类高压电抗器是最强的工频磁场源。电抗器周围的工频磁感应强度大小与电抗器类型（铁心式或空心电抗器）、有否金属外壳、外壳材质、电抗器结构设计（空心电抗器线圈直径、尺寸）、三相布置方式（三相叠置、水平、三角形布置等）以及周围有否屏蔽措施等因素有关。由实测及计算可见，不论何种电抗器，在距其中心10m以外，工频磁感应强度一般均已衰减到1μT 以下，通常对变电站围墙外不产生任何影响。高压电抗器对站内的影响，主要表现在对紧邻电抗器的控制室内计算机常规CRT显示器产生工频磁场干扰。通常，在1μT外界磁场水平，CRT显示器即可能产生抖动现象而为站内人员察觉和关注。换用液晶显示器或采取适当屏蔽措施，可予解决。

（2）各电压等级的变电站内，大电流母线也是较大的工频磁场源。其中尤以距GIS金属筒体1m以内区域的磁场水平为高（可达100μT以上）。尽管GIS 金属筒体（外壳）能有效屏蔽周围磁场（屏蔽效率与外壳相对导磁率、电导率与筒壁厚度、筒体直径等参数有关），但因其结构紧凑、人体可处在距筒体内大电流母线甚近的距离，故在邻近筒体的小范围内，磁感应强度曝露水平甚至高于更高电压等级的户外大电流架空母线。实测调查表明，500kV户外变电站高压母线

及引下线下方，最大工频磁感应强度不超过50μT。在110kV及以下变电站内，主变压器10kV侧出线母线排（电流相对最大）下方磁感应强度较高。通常，10kV 母线排的桥架金属槽也能有效削弱邻近部位磁场，该区域最大工频磁感应强度不

超过20μT。

（3）由研究结果看，上述设备在周边产生的磁场均随距离呈指数衰减。在距磁场源2～10m距离外，高压电抗器或GIS母线周围的工频磁感应强度均迅速

衰减到10μT以下。

高压变电站内的高压配电装置区域，是典型的“受控区域”。在有严格工程和管理措施的变电站高场强区域内，人员可能到达部位的工频磁感应强度水平，明显低于国际权威标准对受控环境下工频磁感应强度的允许曝露水平（500μT或2710μT）。变电站内环境实际磁场曝露水平，对进入受控环境的人

员是安全可接受的。