《高压电力线路、变电站的工频电场、磁场曝露限值》编制说明

《高压电力线路、变电站的工频电场、磁场曝露限值》编制说明1标准背景随着人民生活水平日益提高和公众对自身所处环境质量意识的增强，输变电工程周围的电场与磁场是否存在潜在的健康影响，在一些地方已成为公众关注的焦点。针对全球性的共同关切，世界卫生组织于1996年开始，启动了全球性的“国际电磁场计划”十年协同研究。到2007年，世界卫生组织（WHO）“国际电磁场计划”关于极低频电场与磁场的健康风险评估已全面完成。WHO关于极低频电场、磁场的《环境健康准则（EHC238）》、《制订以健康为基础的电磁场标准框架》等一系列最终结论性文件均已正式批准发布，为本标准的制定提供了基本依据和明确的导向。其中，直接指导各国制定曝露标准的WHO重要文件是《制订以健康为基础的电磁场标准的框架》（以下简称《标准框架》官方文件）。WHO在《标准框架》文件中强烈要求成员国采用国际标准，以便向全人类提供相同或相似的健康保护水平。世界卫生组织明确推荐国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）《限制时变电场、磁场和电磁场（300GHz以下）曝露的导则（1998，简称ICNIRP导则）》以及电气与电子工程师学会/国际电磁安全委员会（IEEE/ICES）负责制定的《关于人体曝露到0-3kHz电磁场安全水平（IEEEstdC95.6-2002）》标准，作为制定全球标准的基础；要求各成员国采用上述国际标准，并把它纳入各国国家法规体系。中国作为WHO的成员国，采用WHO推荐的电磁场国际曝露标准，是合理的选择。本标准的制定，对于构建和谐社会、坚持以人为本、落实科学发展观、推动我国国民经济又好又快地可持续发展，具有重要现实意义。本标准是国家标准化管理委员会以国标委计划[2006]81号文下达的国家标准制订项目，由国家标准化管理委员会归口，编号为20068001-Q-469。标准原名为《高压电力线路、变电站的工频电场、磁场曝露限值和测量方法》。根据国家标准化管理委员会2008年6月25日召开的《高压电力线路、变电站的工频电场、磁场曝露限值和测量方法》协调小组会议的意见，该标准分开为两个标准：强制性国家标准《高压电力线路、变电站的工频电场、磁场曝露限值》和推荐性国家标准《高压电力线路、变电站的工频电场、磁场测量方法》。12标准起草原则世界卫生组织关于制定电磁场人体曝露标准的基本原则是“向全人类提供相同或相似的健康保护水平”。《标准框架》指出：贸易全球化和电磁场技术迅速扩大，已经使不同国家曝露标准上存在的差别成为关注焦点。国家限值与国际导则之间存在的较大不一致，会给管理者和政策制订者带来困惑，并增加公众的疑虑。为此，WHO强烈推荐成员国采用国际标准（包括人体曝露限值和由装置产生的排放限值）。本标准起草原则是采用国际标准。即直接援引世界卫生组织向成员国正式推荐的国际权威导则与标准；采纳上述国际权威导则与标准制定的以科学为依据的曝露限值，同时结合我国的具体情况制定强制性国家标准限值。电磁场环境健康问题是一个复杂而敏感的社会公共课题，政策性极强。同时，电磁场环境健康风险又是一种经数十年研究而未能证实的弱风险，不确定性极强，这就要求曝露限值的制定必须遵循世界卫生组织“以证据为基础”的风险管理原则。电场、磁场曝露限值的制定，涉及生物学、流行病学、医学、物理学以及工程学等多学科领域，难以依据单学科研究做出判断。应采纳在“全面风险评估”基础上确定的曝露限值；避免依据片面的个案研究信息或专家判断，武断地做出规定。本标准采用世界卫生组织正式批准的国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP1998）导则针对不同人群、并相对较严格的曝露限值；采用世界卫生组织推荐的电气与电子工程师学会/国际电磁安全委员会（IEEE/ICESC95.6-2002标准）针对特定工程环境（电力线路走廊）中的最大允许曝露限值；结合我国环境评价规范及环境评价工作长期实践经验，制定与输变电设施相关的各种环境中最大允许曝露限值，以提供与国际标准基本一致的健康保护水平。3关于采用国际曝露限值的说明“曝露限值”是保护个人电场、磁场曝露的基本的限值，它是全身或部分人体曝露于任何数量的产生电磁场（EMF）的装置时的最大允许水平。限值中已包含有安全因子以对不同曝露环境中的不同人群提供足够的保护。本标准规范化引用世界卫生组织推荐的国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）曝露导则和电气与电子工程师学会/国际电磁安全委员会（IEEE/ICESC95.6）曝露标准推荐的限值作为制订最大允许曝2露限值（环境质量限值）的基础。本标准修改采用上述国际导则与标准，其差异性内容包括：（1）文本结构的简化上述涉及人体曝露的国际导则与标准，格式与我国标准差异很大。国际导则与标准用数十页篇幅大量援引与论证用于制定曝露限值的科学数据与依据，引用了大量原始研究文献数据与内容。本标准仅直接采用国际导则与标准推荐的曝露限值。另外，ICNIRP导则涉及的频率范围为300GHz以下的电磁频段，本标准只采用其中针对100kHz以下的极低频电场与磁场限值。（2）被引用标准的技术性差异分析ICNIRP导则与IEEEC95.6标准同为世界卫生组织明确推荐的人体曝露标准，两者的制定原则与限值体系相同。包括：a）针对已确定的健康危害制订曝露限值导则与标准均针对已确定的健康危害，确定曝露阈值水平，并赋予足够的安全因子后，得出曝露限值。b）建立包括基本限值与参照水平的限值体系人体曝露在电场与磁场中的“基本限值”为体内电流密度（ICNIRP导则）或体内电场强度（IEEEC95.6标准），它是由有害电气阈值赋予安全因子后得出的。人体曝露可测量的最大允许曝露水平（ICNIRP导则称之为“参照水平”，IEEE标准称之为“最大允许曝露水平MPE”）则是从相关的基本限值导出的。“参照水平”（最大允许曝露水平）的定义是“没有有害影响，并已含有可接受的安全因子在内的曝露水平”。符合参照水平即可确保符合基本限值，但超过参照水平并不意味着必定超出基本限值。ICNIRP导则与IEEEC95.6标准曝露限值的技术性差异表现在：a）同为曝露标准，但定位侧重有所差异ICNIRP导则把曝露人群分类为公众与职业人员两类，并分别对“公众曝露”与“职业曝露”给予了不同的安全因子（见表1）。导则本身并不针对特定的曝露环境提出不同的限值规定，但明确指出：表中按最不利条件得出的曝露限值对职业人员和公众分别含有10倍和50倍安全因子；在符合基本限值而有害的非直接影响可以排除时，参照水平可以超过；对特殊职业，在可排除与带电导体接触产生的非直接有影3响的条件下，电场强度参照水平可增加1倍。相比而言，IEEEC95.6标准则更侧重于针对不同曝露人群以及不同工程环境，制定明确的曝露限值。IEEEC95.6标准将曝露环境区分为“公众”和“受控环境”两大类：标准针对公众可进入的“电力线路走廊”进行了重点分析与评估（IEEEC95.6标准，6.6节环境电场的曝露）。在此基础上，IEEE标准明确规定“在电力线路走廊内，公众的最大允许曝露限值在正常负荷工况下为10kV/m。从上述角度看，IEEEC95.6标准的定位更具有“环境质量控制标准”（同属“曝露标准”）的特点。b）确定基本限值时所取的安全因子大小的差异从曝露限值看，IEEEC95.6标准所取的安全因子比ICNIRP导则为小，这主要表现为在磁场曝露限值上存在明显差异，而在电场曝露限值上两者基本一致。（3）本标准与引用作为制定限值依据的国际导则及标准的技术性差异表A.1列出了本标准与ICNIRP导则和IEEEC95.6标准的技术性差异对照表。4对本标准工频电场、磁场曝露限值的说明考虑到WHO推荐的两个国际标准之间存在一定的技术性差异，本标准在制定与高压电力线路、变电站相关的不同环境中工频电场、磁场曝露限值时，原则上均采用带有较大安全系数的ICNIRP导则的曝露限值。仅对ICNIRP导则未明确给出具体限值的电力线路走廊等特定工程环境，在与ICNIRP导则阐明的原则相一致、以及与国内外工程现状相一致的前提下，采用了IEEEC95.6标准的工程环境曝露限值。（1）工频电场公众曝露限值a）民房处的公众工频电场曝露限值按照健康风险评估结果，世界卫生组织已确认，现有环境中的工频电场不存在实际的健康影响。国际导则及标准中的公众曝露限值为5kV/m。考虑到多年来，我国输变电工程环境评价长期按《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范（HJ/T24-1998）》执行，并把4kV/m作为民房处工频电场评价标准，该限值严于国际导则及标准中5kV/m的公众环境限值，且已沿用多年，故本标准保留4kV/m的民房处曝露限值。同时，对“民房”作了明确的外延，把经规划批准建设的医院、幼儿园、学校、办公楼等有人长时间居住或工作的建筑物中的房间、平台均列入“民房”范畴。4在4~5kV/m的电场环境中，即使在人体直立的最不利情况下又同时接触到接地导体时，绝大多数人都能避免令人不快或有痛感的接触电流或火花放电。但是，需要说明的是，即使在满足4kV/m要求的情况下，也会有少数人在触及感应有电荷的长金属杆状物或在线下打伞时，会因静电感应而感受到体表放电。ICNIRP认为，不可能按绝对避免上述特殊情况来制定曝露限值，而只能针对具体情况采取适当的工程与管理措施。b）电力线路走廊内的最大允许电场强度IEEEC95.6标准指出，电力线路走廊有别于一般的公众环境。在电力线路走廊内，公众的活动可受一定的限制，但是为了公众的利益，通常允许公众进入，并允许进行受限的其他活动的。本标准规定电力线路走廊内的环境最大允许电场强度控制限值为10kV/m，该值与大多数国家的设计值基本处于同一水平。多年来我国500kV电力线路都是按照不超过10kV/m来进行输电线路设计的（330kV及以下架空电力线路走廊内最大电场水平均明显低于该限值）。但是，该限值不适用于民房处，本标准明确规定，民房处需要满足4kV/m的要求。考虑到架空电力线路跨越公路下方，通常会有大型车辆通过。为了减轻行人在触摸到停靠在线路下方的对地绝缘良好的大型导电物体（如车辆外壳）时，出现不愉快的火花放电刺激。本标准对跨越公路时的工频电场限值规定为7kV/m（见表1附注）。应当指出，在高压电力线路下方，要通过限制邻近地面的电场强度来防止人体触及大型导电物体时产生火花放电刺激是不可能实现的。在这种情况下，通常应按相关安全规章的规定，将导电物体接地（如厢壳通过金属垂链触地）来限制电刺激。实际上目前我国500kV及以上电压等级输电线路的设计规定，在跨越公路时均是以7kV/m为标准。多年来的实践证明，跨越公路时的工频电场限值规定为7kV/m是可行的，是合适的。(2)工频磁场公众曝露限值WHO《国际电磁场计划》针对低频场的最终结论，于2007.6已明确地在WHOFactSheetNo.322中阐明：与短期、高水平曝露（显著超过100μT）有关的生物影响已经确定，并已成为两个国际曝露标准（ICNIRP，1998；IEEEC95.62002）制定的基础。这两个机构当前认为，关于长期、低水平极低频场曝露健康影响可能性的科学依据，不足以证明需5要降低这些量化的曝露限值。针对工频磁场健康风险的不确定性，本标准采纳ICNIRP导则制定的、带有较高安全因子的工频磁场曝露限值。对包括电力线路走廊在内的公众可进入的各类环境，按ICNIRP导则规定，取100μT为最大允许曝露限值。该限值比IEEEC95.6标准针对公众环境的最大允许曝露限值严格得多。（3）受控环境中的工频电场、磁场职业曝露限值a）受控环境中的工频电场职业曝露限值本标准采用ICNIRP导则的职业曝露限值（10kV/m）作为受控环境中工频电场曝露限值。b）特殊职业环境中的工频电场曝露限值变电站、开关站等不允许公众进入的电力设施场所，属于受控环境。工作人员有时需要在接近高压导体的情况下进行维修、检测等作业；电力线路有时也需要进行某些在防护条件下的特殊作业。ICNIRP导则指出：“对特殊职业，在可排除与带有电荷的导体接触产生的非直接有害影响的条件下，电场参照水平可增加