第四章电磁辐射污染及其防治2022优秀文档

第3章主要电磁污染源及其特性3.1电磁场基本原理3.2电磁耦合途径3.3大环境中的电磁污染3.4电磁污染的主要危害电力线路电信线路高压电力线路电信线路电磁环境电磁辐射体3.1电磁场基本原理3.1.1静电场3.1.2恒定电场3.1.3恒定磁场3.1.4时变电磁场3.1.5电磁辐射与射频电磁场3.1.1静电场1.库仑定律2.电场强度3.电位4.电偶极子5.高斯通量定理6.静电场的基本方程7.镜像法8.电容9.部分电容10.电场能量1.库仑定律叠加原理：若干点电荷间的相互作用力符合力的叠加原理。平方反比定律宏观范围内,误差不超过10-16量级

相对于观察者为静止的且其电量不随时间而变的电荷所产生的电场，称为静电场。电场的表现是对于引入的静止试验电荷有力相作用。可利用这一表现来察看电场的存在。库仑定律描述了这个力。库[仑](C)，米(m)，牛[顿](N)2.电场强度多个点电荷的电场强度,依据叠加原理•r0rqE一个点电荷q在真空中的电场强度电压:符号•表示点积,f•dl=fdlcosθfdlθ一个点电荷的静电场中PQ两点间的电压：电场力所作的功静电场中两点间的电压，等于由一点至另一点移动单位正电荷时电场力所作的功。单位伏[特](V)。静电场环路定理:一般静电场中一个点电荷静电场中3.电位多个点电荷的电位,依据叠加原理静电场中，两点间的电压就是这两点的电位差一个点电荷的电位：

静电场中一点P的电位为该点至参考点Q的电压。单位伏[特](V)。选Q在∞远处•q等位面E由电位求电场强度的关系式E~φABEΔlθxyzijk一维u(x)gradu=idu/dx二维u(x,y)gradu=idu/dx+jdu/dy|gradu|=(du/dl)max=du/dn三维u(x,y,z)gradu=idu/dx+jdu/dy+kdu/dz=▽uux梯度grad:4.电偶极子电位叠加取负梯度5.高斯通量定理真空中的静电场问题：τEErτlτlE2πrllε0电通量密度有电介质时的静电场：成分方程,本构方程P为电介质的极化强度,它是单位体积内的电偶极矩,P=χε0E

式中q仅为S面内所有自由电荷，而不包括电介质的束缚电荷

+_正束缚电荷负束缚电荷负自由电荷正自由电荷电缆介质电偶极子=i(dEz/dy–dEy/dz)+j(dEx/dz–dEz/dx)+k(dEy/dx–dEx/dy)射频强电磁辐射,可以造成通信信息失误或中断;使电子仪器、精密仪表不能正常工作;铁路自控信号失误;飞机飞行误航;甚至造成导弹与人造卫星的失控。④不对称电力线路在正常运行和接地短路状态下对通信线路的电感性耦合、电容性耦合影响,对单线通信线路的电阻性耦合影响。方向垂直于dl和r0,且dl、r0、dl×r0构成右手系工频电场与线路电压有关；它是单位体积内的电偶极矩,当场源（如Jc）随时间变化时，在其周围将会产生电磁波，伴随电磁波向外传播，会有部分电磁能量输送出去。由电位求电场强度的关系式E~φ该电流由变电站流出经过接触网到达机车，再由机车经钢轨、大地土壤和回流线流回牵引变电所。镜像法(静电场、恒定电场、磁场的镜像法)若它不超过容许值，即可。在体积电流中某一观察点处，取一面积元垂直于该点正电荷运动方向n，设通过的电流为，则该点处电流密度矢量定义为dDxdDydDz2电力系统的电磁污染有一些大型工业、科学和医疗射频设备亦会产生相当的电磁污染。计算同轴电缆的电场具有双层电介质rdivD=lim

△v->0

△

vdxdydz•PdDx

dDy

dDz

dxdydzD=iDx+jDy+kDzdDx

dxdxdydzDxxzy•=▽▪D散度div：积分形式微分形式=limΔsΔs->0(rotE)xrotE=i(rotE)x+j(rotE)y+k(rotE)z=i(dEz/dy–dEy/dz)+j(dEx/dz–dEz/dx)+k(dEy/dx–dEx/dy)=(id/dx+jd/dy+kd/dz)×(iEx+jEy+kEz)==dEz/dy–dEy/dz(dEz/dy)dydzxyzdydzxyzxyz旋度rot,curl：积分形式微分形式6.静电场的基本方程电位满足的微分方程--泊松方程--拉普拉斯方程--高斯通量定理--静电场环路定理--电介质的本构方程▽▪D=▽▪(-ε▽φ)=ρφ=0▽▪▽φ=-ρ/ε7.镜像法等量异号，位置对称，镜像位于边界之外。

镜像法就属于间接方法。间接方法的理论依据是唯一性定理：满足给定边界值的泊松方程或拉普拉斯方程的解答是独一无二的。

等量交替异号位置对称三个镜像电荷

8.电容a<<h

9.部分电容10.电场能量电场能量密度DE/23.1.2恒定电场1.电流密度与欧姆定律的微分形式2.恒定电场的基本方程3.电导与电阻的计算电荷在导电媒质(导体)或不导电的空间中有规则的运动形成电流，二者分别称作传导电流和运流电流。有传导电流的地方必存在电场(超导体除外)。不随时间变化的电流称恒定电流，维持恒定电流的电场是恒定电场。1.电流密度与欧姆定律的微分形式在体积电流中某一观察点处，取一面积元垂直于该点正电荷运动方向n，设通过的电流为，则该点处电流密度矢量定义为欧姆定律的微分形式ΔsΔlU=IR,EΔl=JΔsΔl/(σΔs)

基尔霍夫第一定律：2.恒定电场的基本方程电位满足的微分方程--电荷守恒原理

--恒定电流连续性方程▽▪(-σ▽φ)=03.电导与电阻的计算一个球型电极G=4πσa

电极相同时电阻电导电容计算同轴电缆的绝缘电阻：内外皮为电极设单位长度漏电流为I，电流密度：

单位长度电缆绝缘电阻：l长度电缆绝缘电阻：接地电阻的计算：深埋地下球型电极

J=I/(4πr2)E=J/σ=I/(4πσr2)φ=∫aEdr=I/(4πσa)R=φ/I∞a电导率σ接地体或：一个球型电极G=4πσa

I2I镜像法半球形接地电极：受地表面影响

下半空间的地表边界条件:电场法向分量为零。等量同号，形状和位置对称，镜像位于边界之外。

细长管形接地电极

3.1.3恒定磁场1.磁通密度与毕奥-萨伐尔定律2.磁通连续性定理3.磁场中的媒质4.安培环路定律5.矢量磁位6.镜像法7.电感8.磁场能量1.磁通密度与毕奥-萨伐尔定律2.磁通连续性定理IdlrB电流或运动电荷在空间产生磁场。不随时间变化的磁场称恒定磁场。

符号×表示叉积。

|dl

×r0|=dl·r0·sinθ方向垂直于dl和r0,且dl、r0、dl×r0构成右手系μ0=4π×10-7H/m3.磁场中的媒质B=μ0(H+M)磁媒质的磁化程度用磁化强度M来表征,它是单位体积内的磁偶极矩。小电流环所围的面积与该电流的乘积为磁偶极矩,其方向与电流环绕方向符合右螺旋关系。定义磁场强度：μ=μr

μ0分子电流⊙

自由电流⊙

磁偶极矩⊙⊕相消H2πr=I

4.安培环路定律计算空气中无限长直导线周围的磁场:

l式中ΣI为穿过该回路所限定的面上的自由电流。这里回路的方向与电流的正向按右螺旋规则选定。

5.矢量磁位AJdvAB6.镜像法对于铁磁物质(μ＝∞)平表面，镜像电流是等量同号，位置对称。但若铁磁物质μ≠∞,则镜像电流不等量。

⊙⊙⊙⊙⊙空气铁φ=∫aEdr=I/(4πσa)5电磁辐射与射频电磁场磁通密度与毕奥-萨伐尔定律电气化铁道产生的电磁污染有无线电辐射的影响和对通信线的干扰。成分方程(即本构方程)电场的表现是对于引入的静止试验电荷有力相作用。lg表示以10为底的对数；(dEz/dy)dydzφ=∫aEdr=I/(4πσa)方向垂直于dl和r0,且dl、r0、dl×r0构成右手系有传导电流的地方必存在电场(超导体除外)。自由空间中，E/H=377Ω计算同轴电缆的绝缘电阻：内外皮为电极电荷守恒原理,恒定电流连续性方程电力线路、通信线路和大地组成多导体系统。当通信线路或电信局、站的接地点与电力线路的接地点相距较近时，通过互电阻在通信线路上产生电压。7.电感i自感磁链1对2互感2对1互感两细导线回路自感磁链一细导线回路双导线传输线的自感

同轴电缆的自感

8.磁场能量磁场能量密度

BH/2电感器中磁场能量：3.1.4时变电磁场1.电磁感应2.麦克斯韦方程组3.广义波动方程4.集肤效应5.地上架空工频交流长直导线的电磁场1.电磁感应eΦΨ增加时,e为负值Ψ减少时,e为正值

场量随时间变化的电磁场称为时变电磁场。随时间变化的磁场会激励电场，即磁生电；随时间变化的电场又会激励磁场，即电生磁。两者相互影响，构成统一的电磁场。电磁感应定律描述了磁生电。

电磁感应定律感应电动势2.麦克斯韦方程组成分方程(亦称本构方程)时变场磁场环路定理电磁感应定律磁通连续性定理高斯通量定理电通量密度磁通密度电流密度3.广义波动方程在无源区

良绝缘体，

良导体，

4.趋肤效应▽2=d2/dx2衰减的行波,α为衰减常数，β为相位常数

半无限大导体中的电磁场ωt-βx+π/4=constωdt-βdx=0趋肤厚度

行波的相位速度波长电磁波振幅衰减至1/e倍的厚度电磁场主要分布在表层-趋肤效应

表5–3–6几种媒质的趋肤厚度

参数媒质铜铁海水干燥土壤σ(S/m)5.8×107≈107≈1≈10-2μr1≈100011趋肤厚度d(mm)f(Hz)509.450.71271.2×103712×10350×1040.09450.007120.712×1037.12×1035.地上架空工频交流长直导线的电磁场镜像电流位置上下不对称，但电流数值等量反向

镜像电流位于导线对地面飞垂线上，距地面深度：D已知：电导率，f=50Hz,求D3.1.5电磁辐射与射频电磁场1.电磁辐射2.射频电磁场1.电磁辐射

当场源（如Jc）随时间变化时，在其周围将会产生电磁波，伴随电磁波向外传播，会有部分电磁能量输送出去。能量以电磁波的形式通过空间传播的现象称为电磁能辐射或电磁辐射。A满足波动方程H=B/μ0在近区r<<λ/2π

在远区r>>λ/2π

相位速度波长波阻抗:电场强度对磁场强度的比值，欧

电场能量体密度恰好等于磁场能量体密度

电磁场分布具有方向特性。如果选择在r等于一常数的球面上观察电场或磁场的幅值，它们都是θ的函数。在远区，场量按sinθ函数分布。

电磁功率流的面密度为坡印亭矢量

辐射功率

=ReI2等效辐射电阻定义为

将代入沿场强最强方向(θ=π/2)的电场有效值2.射频电磁场

无线电波按其频率和波长可分为八大类：甚低频、低频、中频、高频、甚高频、特高频、超高频、极高频其频率从3kHz至3000GHz,波长从100km至。射频电磁场通常是指100kHz以上的无线电波。微波是分米波、厘米波和毫米波的统称。继无线电波之后为红外线、可视光、紫外线、X射线和γ射线等。

无线电波的频段序号频段名称频率范围缩写名称波段名称波长范围1甚低频3～30kHzVLF万米波,甚长波100～10km2低频30～300kHzLF千米波,长波10～1km3中频300～3000kHzMF百米波,中波1000～100m4高频3～30MHzHF十米波,短波100～10m5甚高频30～300MHzVHF米波,超短波10～1m6特高频300～3000MHzUHF分米波100～10cm7超高频3～30GHzSHF厘米波10～1cm8极高频30～300GHzEHF毫米波10～1mm300～3000GHz亚毫米波1～0.1mm

光波是波长很短的电磁波。光波从一种介质进入另一种介质时，由于传播速度数值的变化，入射波在介质分界面上将产生反射波和折射波；射频电磁场等各种电磁波亦然。反射角等于入射角。折射角和入射角之间的关系与两介质的电磁参数有关。影响场强的因素可分为两类：场源分布,介质的分布。对于同一电源设备，如其它条件相同，则电源功率调大时，辐射场强亦变大。场点与电源的距离加大，则辐射场强变小。空间内的介质和金属导体会产生反射电磁波和感生涡流，发生二次辐射。有了二次辐射，往往造成某些空间场强增大。所以，在射频作业环境中常要尽量减少介质和金属物体，防止二次辐射。熟悉重点高斯通量定理,静电场环路定理电荷守恒原理,恒定电流连续性方程

安培环路定律,磁通连续性定理时变场电磁感应定律,位移电流成分方程(即本构方程)镜像法(静电场、恒定电场、磁场的镜像法)电容,部分电容电感,互感,自感导体中的电磁波,集肤效应,集肤厚度

,衰减常数

,相位常数

空气中的电磁波,单元辐射子,相位速度、波长、波阻抗、幅射功率和其与场强的关系无线电波的类别积分形式3.2电磁耦合途径3.2.1辐射耦合3.2.2传导耦合3.2.3电感应耦合3.2.4磁感应耦合3.2.1辐射耦合

射频设备所形成的电磁场,在半径为一个波长的范围之外是以空间辐射的方式将能量传播出去的；而在半径为一个波长的范围之内则主要是以感应的方式将能量施加于附近的设备和人体上的。前者为辐射耦合。电场最强处：电场强度有效值：3.2.2传导耦合I2=0

传导耦合是指通过电路回路间公共阻抗或互阻抗形成的耦合。借助电路理论可以直接计算传导耦合的影响。3.2.3电感应耦合

通过库仑电场产生耦合，称为电感应耦合。

电容性耦合，C12-耦合电容3.2.4磁感应耦合

当回路1中有交流电流I1时，由于两回路间互磁链的存在，在回路2中将产生互感电压。若回路2是通路，将产生电流。严格地讲,这是电磁感应耦合;但通常也就简称为磁感应耦合了。

3.3大环境中的电磁污染影响大环境的污染源可分为天然型和人为型两类。天然型：大气层雷电，太阳黑子爆发，银河系射电，地球磁场波动,火山喷发和地震等。人为型：（1）经常性的：大中型电磁发射系统,大型工业、科学和医疗射频设备,高压大容量电力系统和电气化铁道。（2）偶发性的：核弹爆炸产生的脉冲电磁场。经常性的人为型电磁污染源和其骚扰性能3.3.1电磁发射系统的电磁辐射与污染3.3.2电力系统的电磁污染3.3.3电气化铁道产生的电磁污染3.3.1电磁发射系统的电磁辐射与污染

电磁发射系统是以发射无线电波为目标的设备群体，以广播电视发射系统和微波发射系统为主。可豁免的电磁幅射体的等效辐射功率频率范围，MHz等效辐射功率，W0.1～3300>3～300000100

根据国家标准GB8702-88《电磁辐射防护规定》:

输出功率等于和小于15W的移动式无线电通讯设备和向没有屏蔽空间的辐射等效功率小于下表所列数值的辐射体可以免于管理。

骚扰源频率范围（MHz）典型最大发射功率（W）典型最小距离（m）相应电场（V/m）长波广播和海上通讯0.014-0.52.5x1062x1035.5调幅广播0.2-1.6800x10350012.5HF业余爱好者1.8-301x1031022HF通讯和广播1.6-3010x1031x1030.1市民频段27-2812102.5

业余爱好者VHF/UHF

50-528x1031065144-1468x1031065432-4388x10310651290-13008x1031065授权的无线电发射装置的场强

步话机k=3,其他辐射源k=7。自由空间中，E/H=377Ω长波：报时，气象预报，远洋导航，军事通信中波：广播，导航，通信短波：广播，通信超短波：电视微波：微波中继通信，卫星通信，波导通信，微波散射通信警戒雷达，导航，导弹跟踪雷达，移动场合雷达，高鉴别雷达，精密跟踪雷达

早期雷达只用以发现目标（如飞机）和测量目标的距离，故起名称作“无线电发现和测距”（RadioDetectionandRanging)即“Radar”“雷达”。它是由发射机、接收机和天线组成的系统。由发射机产生调制的电磁波，经发射天线定向地辐射到空间。若电磁波在空间传播时遇到目标，则将有部分电磁波被反射回来，到达接收天线并进到接收机。根据回波来判断目标和其距离。

现今雷达已得到了广泛的应用。有一些大型工业、科学和医疗射频设备亦会产生相当的电磁污染。这些设备是指有意产生无线电频率电磁能量并对其加以利用而不希望向空间发射的设备。工业设备中有大型感应加热设备：高频冶炼、高频淬火、介质加热和高频焊接等设备。医疗射频设备中有从短波到微波的各种大型电疗设备以及高频手术刀等。这些工作时伴有电磁发射的设备也是电磁污染源。国际无线电干扰特别委员会（CISPR）推荐列入管理范围的射频设备有：·塑料缝焊机·微波加热器·超声波焊接与洗涤设备·非金属干燥器·木材胶合干燥器·塑料预热器·微波烹饪设备·医用射频设备·超声波医疗器械·电灼器械、透热疗设备·电火花设备·射频引弧之弧焊机·火花透热疗法设备·摄谱仪·塑料表面腐蚀设备工业、科学和医疗用频率序号频率序号频率16.78MHz±15kHz75800MHz±75MHz213.56MHz±7kHz824.125GHz±0.125GHz327.12MHz±160kHz961.250GHz±0.25GHz440.68MHz±20kHz10122.5GHz±0.5GHz5*915MHz±13MHz*11245GHz±1.0GHz62450MHz±50MHz

1979年，世界无线电行政会议划定了11个窄频段，专供工业、科学和医疗使用，见表。*该表中915MHz±13MHz频率,在我国不采用。

我国电力事业发展较快，高压与超高压输配电网的架设与投入运行与日俱增。110kV、220kV、330kV、500kV以及新的750kV、计划的1000kV电压等级的大型输配电线路与变电站分布区域很广。这些输电线路导体表面电场强度很强，常引发电晕放电和间隙放电，产生射频电磁辐射。导线周围将伴有工频电场和工频磁场。工频电场与线路电压有关；工频磁场与线路电流有关。

3.3.2电力系统的电磁污染1.电晕放电和间隙放电2.工频电场3.工频磁场4.电力线路对平行接近的通信线路的危险影响110kV～500kV高压交流架空送电线无线电干扰场强计算公式：式中为导线表面最大电位梯度，kV/cm;r为导线半径，cm；D为被干扰点距导线的距离，m；E为无线电干扰场强，dB(μV/m)。分贝值dB(E0)表示相对于基值(E0)的倍数,并取对数再乘以系数；场强E分贝值：

lg表示以10为底的对数；此处。功率P分贝值：该式计算结果是好天气时50%时间概率下的无线电干扰场强值。1.电晕放电和间隙放电2.工频电场

架空电力线路施加电压后,导体表面必带电荷。电荷在地面以上空气中产生工频电场,距离线路越近越强，电压越高越强,尤以超高压电力线路最为突出。国家环境保护行业标准HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁幅射环境影响评价技术规范》，给出了高压送电线下空间工频电场强度的计算方法和公式。

500kV超高压双回路输电线的档距中央横断面上电场分布，如图所示。场点的离地高度皆是1米。

500kV超高压输电线的电场分布3.工频磁场

架空电力线路在地面空气中还可产生工频磁场,电流越大越强，距离线路越近越强。在国家环境保护行业标准HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》中，还给出了高压送电线下空间工频磁场强度的计算方法和公式。

式中D为镜像电流位于地表下的深度,m；ρ为大地电阻率，Ω·m；f

为频率，Hz。若ρ取100Ω·m，f=50Hz，则D=933m。可见深度很大。这样，当研究输电线附近区域的磁场分布时，只要考虑地面以上实际导线中电流的作用，即可。

A500kV线路的塔型、导线型号和电流序号铁塔型式导线型号线路电流(A)A酒杯型4xLGJ-4001600B猫头型4xLGJ-4001600C紧凑型6xLGJ-2401600D双回路鼓型4xLGJ-4001600下图给出了四种塔型线路下离地面1米处的工频磁场分布：

水平布置三角布置紧凑型双回路型500kV超高压输电线的磁场分布4.电力线路对平行接近的通信线路的危险影响危险影响是指:通信线路遭受电力线路感应产生的电压和电流，足以危害电信运行维护人员的生命安全;损坏通信线路或设备;引起构筑物火灾以及铁路信号设备误动而危及行车安全,见国家电力行业标准DL5033-94《送电线路对电信线路危险影响设计规程》。对电力线路与通信线路间可能发生的危险影响应有评估，包括：①中性点直接接地系统的三相对称电力线路发生单相接地短路时对通信线路的电感性耦合影响。②中性点不直接接地系统的三相对称电力线路两相在不同地点同时发生短路时对通信线路的电感性耦合影响。③中性点不直接接地系统的三相对称电力线路发生单相接地短路时对通信线路的电容性耦合影响。④不对称电力线路在正常运行和接地短路状态下对通信线路的电感性耦合、电容性耦合影响,对单线通信线路的电阻性耦合影响。⑤发电厂和变电站地电位升对通信线路和人身的电阻性耦合影响。

电力线路发生接地短路故障时，短路电流有效值常达万安，其中将有部分或全部入地，然后返回电源中点。电力线路中的交流电流在其周围产生交变磁场,从而在邻近的通信线路上感应出沿导线长度方向的电动势,称为纵电动势。这是磁感应耦合影响,即电感性耦合影响。纵电动势的存在将导致通信线路导线有对地电压，又可称为横向电压。对地电压可能危害通信设备和人身安全,如设备绝缘被击穿、人员遭电击。在线路设计过程中，需先检查通信导线上所产生的纵电动势。若它不超过容许值，即可。若发现它可能超过容许值，需进一步计算通信导线的对地电压，使其保证不超过规定的容许值。

电力线路通信线路

将非平行接近分为两种情况：斜接近和交叉跨越。需做等效处理。(1)斜接近，可细分一线路为多个小段，使得每一小段的两端点至另一线路的距离与的比值小于3,如图所示。取与的几何平均值作为等效的平行接近的距离。平行接近单位长互感M0计算公式。(2)交叉跨越,工程上有两种处理方法。其一是从通信线路距电力线路10m的地方截断,把两个截断点之间的部分忽略,只计算两个截断点以外的斜接近段的耦合,如图所示。其二是采用一套交叉跨越的专用计算公式。分段计算纵电动势的复数值并叠加。

入地电流在接地点周围形成高电位。这里电位指以无限远处为零位参考点。根据欧姆定律，接地网的电位等于入地电流乘以接地电阻。入地电流是由电力系统整体决定的。如果入地电流已确定，则接地电阻越小越好。接地电阻值需符合国家电力行业标准。单根垂直接地棒的接地电阻:接地网的工频接地电阻:

(Ω)(Ω)ld闭合接地网面积S>100m2S

当通信线路或电信局、站的接地点与电力线路的接地点相距较近时，通过互电阻在通信线路上产生电压。这就形成了传导耦合影响,或电阻性耦合影响。在接地体附近地表电位梯度较大。当人员站在地表时，人体两足间的电位差称为跨步电压。人的步长按米计算。跨步电压超过允许值的区域为危险区。在此危险区，人员跨步时可能遭电击,见下图。接触电压=接地网电位-人员脚下地电位

设备的金属外壳通常接地。当人员站在地表用手接触设备的金属外壳时，该手与脚之间的电位差称为接触电压。人员手的高度按米考虑。如接触电压超过允许值,则人员接触设备的金属外壳时，亦可能遭电击,见下图。接触电压等于接地网电位与人员脚下地电位之差值。

关于电感应耦合影响(即电容性耦合影响)，今仍以平行接近的架空电力线路与通信线路为例,加以说明。电力线路、通信线路和大地组成多导体系统。各导体之间均存在有部分电容。对邻近通信线路的影响是通过两线路间的电容CPC耦合的。若站在地上的人接触通信线路，则将有电流I流过人体。电流I过大，可能产生危险影响。由于人体电阻R较容抗1/（ωCCG）为小，近似CCG被R短接。

CpcCcgUcUpCpcCcgIUpR

电气化铁道产生的电磁污染有无线电辐射的影响和对通信线的干扰。无线电辐射来自电力机车的受电弓接触点与接触网局部放电处。

(1)当电力机车的受电弓与接触网导线接触或脱开时，产生放电现象，形成放电型脉冲干扰源。受电弓跳动厉害时，脉冲型电磁波较强；受电弓滑动过程中有短暂离线时，连续型电磁波为主。

(2)正常供电情况下,接触网在一些金属件接触不良处或绝缘器材表面污秽处会产生局部放电,见下图。

3.3.3电气化铁道产生的电磁污染

交流电气化铁道是不对称的输电线路,我国采用工频单相交流供电。接触网对地电压为25kV左右。在机车正常运行时，供电电流为数百安；当接触网发生故障时，短路电流可达上千安。该电流由变电站流出经过接触网到达机车，再由机车经钢轨、大地土壤和回流线流回牵引变电所。无论是正常运行还是发生短路故障，它对邻近的通信线路的影响包括电感性耦合与接地的阻性耦合。分析其影响的方法与电力线路类似。

接触网的供电方式:单向供电制、双向供电制。双向供电制在正常运行时对通信线路的影响比单向供电制小。电力牵引正常运行时，采用双向供电，见左下图。在故障状态时可按短路和越区供电两种方式计算。接触网的短路电流值取决于牵引变电所与短路点之间的距离。越区供电是指一个牵引变电所临时解列时，机车由相邻变电所供电。此时牵引区段变成单向供电；单相供电见右下图。

在分析评估电气化铁道对通信线路的影响时,可采用评估电力线路的方法。此时，需考虑接触网短路电流、牵引越区供电状态下等效影响电流、由流入接触网正常供电状态区段的电流。牵引网供电的特点是：一段供电臂上可能有多台电气机车在运行。因此，牵引网沿线电流是变化的。通常用等效电流来计算。等效电流Ieq与牵引区段上的电气机车数目和每台电气机车所需的电流有关。设该段供电臂上有n台电气机车；它们所需电流分别为I1、I2、…、In;各台机车距牵引变电所的距离分别为。

电气化铁道接触网电流经机车后，一部分电流将由大地返回牵引变电所。入地电流并不是经一个电极集中入地的，而是经钢轨分散入地的，如左下图所示。此时，需按恒定电场或分布参数电路来处理。整流式交流电力机车是当前工频单相交流电气化铁道上普遍采用的机车。由于整流的缘故，其电流波形畸变，含有严重高次谐波成分；对弱电线路产生干扰影响。右下图中给出了韶山型电力机车的电流波形，其谐波成分主要在～150)kHz范围。

i3.4电磁污染的主要危害3.4.1电磁辐射对信号接收的干扰3.4.2强电系统对弱电系统的干扰和危险影响3.4.3空间电磁场对人体健康的影响

射频强电磁辐射,可以造成通信信息失误或中断;使电子仪器、精密仪表不能正常工作;铁路自控信号失误;飞机飞行误航;甚至造成导弹与人造卫星的失控。电磁辐射会对有线通信设备产生干扰。它是经过电源线、电信电缆和不完善的屏蔽缝隙进入的。电源线和电信电缆实际上成为空间电磁能的收集器；这些收集起来的干扰信号沿电线、电缆传播到有线设备中产生噪声。在日常生活中，电视机受到干扰后，将会引起图像上有活动波纹或雪花等，使图像很不清楚。这类事例很多。

3.4.1电磁辐射对信号接收的干扰3.4.2强电系统对弱电系统的干扰和危险影响

强电系统是指高电压、大功率供电系统，包括电力系统与电气化铁道接触网系统。弱电系统是指通信网、计算机网、监测与控制线路等信息系统。电力系统线路在正常运行或故障状态下，都可能对邻近的弱电系统线路产生影响。这些按影响程度分为干扰影响和危险影响。

(1)干扰影响是指在弱电线路上