直流输电工程合成电场限值及其监测方法（GB 39220-2020）

GB39220-2020

目次

前言.........................................................................................................................................................................II

1适用范围...........................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4限值...................................................................................................................................................................1

5测量技术要求...................................................................................................................................................1

6质量保证...........................................................................................................................................................3

附录A（规范性附录）场磨的校准方法............................................................................................................4

直流输电工程合成电场限值及其监测方法

Limitsandmonitoringmethodsoftotalelectricfield

ofDCtransmissionproject

(发布稿)

本电子版为发布稿，请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。

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GB39220-2020

前言

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境，保障公众健康，加强直流输电工程电磁环境管

理，规范直流输电工程合成电场监测，制定本标准。

本标准规定了直流输电工程合成电场强度限值及其监测方法等技术要求。本标准为首次发布。

本标准的全部技术内容为强制性。

本标准由生态环境部辐射源安全监管司、法规与标准司组织制订。

本标准主要起草单位：生态环境部辐射环境监测技术中心、核与辐射安全中心。

本标准由生态环境部于2020年5月20日批准。

本标准自2020年12月1日起实施。

本标准由生态环境部解释。

直流输电工程合成电场限值及其监测方法

Limitsandmonitoringmethodsoftotalelectricfield

ofDCtransmissionproject

(发布稿)

本电子版为发布稿，请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。

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GB39220-2020

直流输电工程合成电场限值及其监测方法

1适用范围

本标准规定了直流输电工程合成电场限值及其监测方法。

本标准适用于直流输电工程合成电场的监测、评价和管理。

2规范性引用文件

本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。

HJ24环境影响评价技术导则输变电工程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1直流输电工程DCtransmissionproject

将直流电从电能供应地输送至电能需求地的工程。直流输电工程包括直流输电线路、换流站和接地

极系统。

3.2合成电场totalelectricfield

直流带电导体上电荷产生的电场和导体电晕引起的空间电荷产生的电场合成后的电场。度量合成电

场强度的物理量为电场强度，其单位为伏特每米（V/m），工程上常用千伏每米（kV/m）。

3.3累计百分合成电场值（En）percentileleveloftotalelectricfield（En）

将监测点合成电场连续测量数据（等时间间隔采样值）按绝对值从小到大排序，第n%个数据称为

累计百分合成电场值En，其含义是测量时间内有n%的测量数据绝对值小于等于En。如E95、E80分别表

示95%、80%的测量时间内测量数据绝对值小于等于E95、E80。

4限值

为控制合成电场所致公众曝露，环境中合成电场强度E95的限值为25kV/m，且E80的限值为15kV/m。

直流架空输电线路线下的耕地、园地、牧草地、畜禽饲养地、养殖水面、道路等场所的合成电场强

度E95的限值为30kV/m，且应给出警示和防护指示标志。

5监测技术要求

5.1监测仪器

合成电场的监测仪器应能同时测量出合成电场的大小和极性，并具备自动连续测量和记录功能。

一般采用场磨来监测合成电场，场磨应使用面积为1m×1m的正方形且导电性能良好的金属平板

作为接地参考平面，并需可靠接地。

1

GB39220-2020

场磨应在校准有效期内，其校准方法见附录A。

5.2环境条件

合成电场的监测应在风速（离地2m处）小于2m/s、无雨、无雾、无雪的天气下进行。

5.3监测方法及频次

监测点应选在地势平坦、无障碍物遮挡处，场磨应直接放置在地面上，上表面与地面间的距离应小

于200mm，其上表面放置面积为1m×1m的正方形且导电性能良好的金属平板，场磨外壳和金属板应良

好接地。监测报告应清楚标明具体位置。

场磨与监测人员的距离应不小于2.5m，且与固定物体的距离应不小于1m。

监测频次参见HJ24。

5.4监测布点

5.4.1直流输电线路

直流架空输电线路正负极两侧合成电场监测点应选择在档距间极导线弧垂最低位置的横截面投影

线上，如图1所示。监测时两相邻监测点间的距离一般取5m，在监测最大值时，两相邻监测点间的距

离可取2m。一般监测至距离极导线对地投影外50m处即可。除在线路横截面投影线上监测外，也可根

据监测需要在极导线下其他位置进行监测。

对敷设于地面以下或水体中的直流电缆输电线路可不监测合成电场。

正极导线

横负极导线

截

面

投

弧垂最低位置

影

处

图1直流架空输电线路下方合成电场测量布点图

5.4.2换流站

合成电场监测点应布置在各侧围墙外（含进出线线下）距离围墙5m处。

合成电场衰减监测以距离换流站围墙外5m处为起点，在垂直于围墙的方向上布置。两相邻监测点

间的距离可取5m，一般监测至距离围墙50m处。

5.4.3建筑物

在建筑物外监测，合成电场监测点应布置在建筑物靠近直流输电工程侧，且距离建筑物不小于1m

处。

在建筑物的阳台或用于居住、工作或学习的平台处监测，应在距离墙壁或其他固定物体（如护栏）

不小于1m的区域内布点，但不宜布设在需借助工具（如梯子）或采取特殊方式（如攀爬）到达的位置。

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5.5数据记录与处理

5.5.1数据记录

监测时，应记录监测时间段的风速、风向、温度、相对湿度、气压、天气情况等气象条件。除记录

每个监测点监测数据外，应记录监测点的具体位置和每次监测的开始与结束时间。

对直流架空输电线路监测时，还应记录监测点或监测路径所在处极导线的线路参数，如导线高度、

极间距离、导线型式、运行电压、运行电流、杆塔编号、线路走向、同杆线路回路数和线路排列方式。

对换流站监测时，还应记录换流站的运行方式、换流阀功率、直流电压等。

对于每个监测点，至少监测30min，监测时间段内等时间间隔采样，至少记录100个数据。

5.5.2数据处理

在合成电场的连续监测中，监测数据分散性较大，应用累计概率的方法进行数据处理。

6质量保证

监测单位应当具备与所从事的合成电场监测业务相适应的能力和条件；并应建立完整的监测文件档

案。

监测人员应经业务培训，现场监测工作须不少于2名监测人员。

监测仪器的频率、量程、响应时间应与监测对象相符合。

监测仪器应定期校准，并在其证书有效期内使用；每次监测前后均应检查仪器，确保仪器在正常工

作状态。

监测点位置的选取应具有代表性。

监测时尽可能排除干扰因素，包括人为的干扰因素和环境干扰因素。

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GB39220-2020

附录A

（规范性附录）

场磨的校准方法

A.1概述

由于直流合成电场不像交流电场那样可以用极板耦合，所以直流合成电场的监测需要特殊的传感器，

使传感元件上接收到的电通量周期性变化，与之相应的感应电荷也随之周期性变化。利用周期性变化的

感应电荷所形成的电流即可测出相应的场强。该电场测试仪既要能准确监测直流合成电场，又要能把多

余的吸附离子导入地面，不致影响读数。目前常用监测仪器的传感器为场磨传感器。

双极性直流输电线路的合成电场不仅有大小变化，而且由于空间离子的存在和漂移其极性也是变化

的。因此，监测仪器不仅能测量出合成电场的大小，而且能够判断合成电场的极性。

A.2场磨传感器工作原理

场磨传感器的结构如图A.1所示。其探头是由两个同轴安装的圆形扇片构成，上扇片随轴由电机驱

动转动，下扇片固定不动。

E

ω

旋转快门

感应电极

R

图A.1场磨传感器示意图

设场磨位于均匀恒定的电场E之中，电动机带动旋转快门（或称为动磨片）作定速旋转，下部的感

应电极（或称为静磨片）暴露于电场E的面积呈周期性变化，当静磨片暴露于电场时，为了维持其地面

电位，其上面会积聚相应的电荷，当电场E指向地面时积聚的是负电荷，当电场E指向上空时积聚的正

电荷。当静磨片被动磨片遮蔽时，其上的电荷会流散于地中。电荷的积聚与流散都是通过电阻R进行的，

通过测量R上的压降即可测得其所在位置的电场强度。

积聚的电荷量由式（A.1）确定：

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GB39220-2020

………

qs(t)0EA(t)(A.1)

式中：

qs(t)——静磨片上随时间而变化的电荷量，C；

1

——真空的介电系数，109F/m；

0036

E——所测点的电场强度，V/m；

A(t)——静磨片暴露于电场下随时间而变化的面积，m2。

与qs(t)相应的电流为：

dq(t)d

i(t)sEA(t)………(A.2)

sdt0dt

式（A.2）即为设计场磨传感器物理尺寸、放大器倍数等的基本依据。

A.3校准

A.3.1校准设备

校准场磨所需的空间电荷是由电荷源提供的，其布置方式如图A.2所示，电阻R3、R4、R5共同构成

电晕笼，在电压（UC0~UA）作用下，电极4的电晕导线上产生电晕。电极2、3、5是由金属网构成的电

极，电晕电荷除一部分被电极3和5吸收之外，向上逸至上空，向下则进入电极2、3之间的空间，其中一

部分被电极2吸收之外，其余部分则进入电极1、2之间的空间，为校核区提供电荷。

电晕区

I

555

c0

R5

U444

c0A

电晕导线

R1VU3

33

AA

A

VA

R2注入区

R4

UT2

2Z=d

IT校核区

R3

111

Z=0

保护带场磨电流传感板

图A.2场磨校准装置示意图

建立可以计算电场和空间电荷的校准装置，以被校场磨的读数与计算相比较的方式对场磨进行校准。

校准时场磨的静磨片须与底板取平。

A.3.2场磨的校准

合成电场由带电设备和导线上的电荷以及由直流电晕产生的空间电荷共同作用，所以为校准场磨，

不但要有直流电场源而且还要有相应的空间电荷发生装置。利用能确切计算其电场强度和确切测量其空

间电荷的场源和空间电荷流，以此作为原值来校准场磨。

两块无穷大平行的平板之间的电场，就是可精确计算出来的均匀场源；实验表明，在距离边缘大于

板间距离的地方就已可以看作均匀场。如图A.3所示。

5

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顶板

d

xx底板

图A.3产生均匀电场的平板电极

只要校准点的外缘处于x≥d的范围即可。此外场磨的动磨片并不是将其所在的圆片面全部填满的，

其空当部分有所下陷，这也会影响其上空电场的均匀性。实验表明，这一影响在其上约4倍场磨半径（即

图A.3中两板之间的距离d应大于或等于4倍场磨的半径）处即可忽略。

6

中华人民共和国国家标准

GB39220—2020

直流输电工程合成电场限值及其监测方法

Limitsandmonitoringmethodsoftotalelectricfield

ofDCtransmissionproject

(发布稿)

本电子版为发布稿，请以中国环境出版集团出版的正式标准文本为准。

附录A

（资料性附录）

常见原料药或中间体生产过程中排放的主要大气污染物

序

药物类别典型品种主要大气污染物

号

维生素C、维生素C钠、维

1维生素C类颗粒物、VOCs、甲醇、丙酮、二甲苯、乙苯、硫酸雾、盐酸

生素C钙

木糖醇、牛磺酸、葡萄糖酸颗粒物、VOCs、硫酸雾、甲酸、乙酸、环氧乙烷、甲醇、乙

2滋补营养药

钙、维生素C磷酸酯、果糖醇、甲苯、四氯化碳、二氯亚砜、吡啶、丙酮、环氧乙烷

颗粒物、、氯化氢、硫酸雾、甲醇、苯、甲苯、丙酮、

维生素类维生素、维生素粉VOCs

3EEE正己烷、乙酸乙酯

颗粒物、、氨、氮氧化物、硫酸雾、乙酸、乙酸酐、甲

对乙酰氨基酚、阿司匹林、VOCs

解热镇痛药酸、甲醇、硫酸二甲酯、酚类、硝基苯类、氯苯类、乙酸乙

4氨基比林、安乃近

酯、甲酸甲酯、苯酚、三乙胺、甲苯、苯胺

颗粒物、、二甲苯、丁醇、二甲基乙酰胺、二氯甲

阿莫西林、氨苄西林、青霉VOCsN,N-

烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯苯类、丁酮、仲丁醇、乙酸戊

青霉素类素钾、青霉素钠、普鲁卡因

5酯、乙酸甲基戊酯、乙酸异丙酯、甲基异丁基（甲）酮、三

青霉素、青霉素V钾

乙胺、乙酸乙酯、丁醇、硫酸雾、吡啶、异丙醇

头孢曲松钠、头孢拉定、头颗粒物、VOCs、氯气、甲苯、环己烷、甲醇、乙二醇、甲酸、

6头孢菌素类孢氨苄、头孢呋辛钠、头孢四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、酚类、丙酮、乙

哌酮钠、头孢唑林钠腈、盐酸、乙酸乙酯、异丙醇、三乙胺、石油醚

维生素B1类、维生素B6、颗粒物、VOCs、异丙醇、氨、丁醇、乙腈、丙烯腈、丙烯醛、

7维生素B类

维生素B2类苯胺类、甲酸甲酯、二硫化碳

颗粒物、、硫酸雾、氯化氢、二甲苯、乙苯、甲醛、甲

土霉素、盐酸土霉素、盐酸VOCs

四环类，氯霉素醇、乙酸酐、三氯乙烯、氯苯类、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、

8多西环素、氯霉素

乙酸戊酯

中枢神经兴奋颗粒物、VOCs、氯化氢、氨、甲酸、乙酸酐、硫酸二甲酯、

9咖啡因

药1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、异丙醚、石油醚

大环内酯和林硫氰酸红霉素、盐酸林可霉

颗粒物、VOCs、氯化氢、二氯甲烷

10可酰胺类素、吉他霉素、阿奇霉素

11脱水剂甘露醇颗粒物、VOCs、氯化氢、乙醇

12消炎止痛药布洛芬颗粒物、VOCs、氯化氢、乙酰氯、石油醚

13抗凝血药肝素钠、依诺肝素钠颗粒物、VOCs、乙醇、二氯甲烷、氯苄、甲醇、盐酸

抗酸治溃疡药颗粒物、、氨、氯化氢、甲苯、甲醛、二氯乙烷、硝基

碳酸氢钠、重质碳酸镁VOCs

14类甲烷、乙腈

颗粒物、VOCs、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙腈、甲醇、乙

15维生素A类维生素A

酸、喹啉、乙酰氯、吡啶

抗阿米巴药及颗粒物、、氨、乙醛、环氧乙烷、乙腈、三氯甲烷、乙

甲硝唑VOCs

16抗滴虫药二胺

硫酸新霉素、硫酸链霉素、

17氨基糖苷类硫酸阿米卡星、硫酸庆大霉颗粒物、VOCs、硫酸、氨

素

磺胺类及增效颗粒物、VOCs、甲醇、丙烯腈、四氯化碳、氯苯类、N,N-

18甲氧苄啶、磺胺甲噁唑

剂二甲基甲酰胺、硫酸二甲酯、溴、溴化氢

盐酸环丙沙星、盐酸左氧氟颗粒物、VOCs、氯化氢、氯气、氟化氢、硫酸、甲苯、乙醇、

19喹诺酮类沙星、左氧氟沙星、诺氟沙异戊醇、乙酸、乙酸酐、二噁烷、四氯化碳、溴乙烷、N,N-

星二甲基甲酰胺、三乙胺、乙酸、二甲基亚砜

20抗病毒药盐酸金刚烷胺、阿昔洛韦颗粒物、VOCs、乙醇、丙酮、乙酐

21肝胆辅助用药肌醇、葡醛内酯颗粒物、VOCs、乙酸

氨基酸及蛋白

盐酸赖氨酸颗粒物、、氯化氢、氨、氰化氢、丙烯醛

22质类VOCs

—21—

附录C

（资料性附录）

制药工业代表性药物废气来源及污染物浓度水平

表C.1制药工业代表性药物废气来源及污染物浓度水平

主要污染物种类及浓度

废气类型产生环节排放形式

（mg/m3，臭气浓度无量纲）

颗粒物：＜50

发酵尾气发酵工序臭气浓度：5000~8000间歇排放

VOCs：＜100a、＞1000b

含尘废气粉碎、干燥、包装等工序颗粒物：＜100连续排放

提取、精制、干燥、溶剂回

VOCs：150~2000间歇排放

工艺有机溶媒废气收等工序

反应釜工序VOCs：1000~10000间歇排放

氯化氢：100~150

酸碱废气使用盐酸、氨水调节pH工序连续排放

氨：80~120

氨：1~10c、0.5~5d

硫化氢：5~50c、1~20d

污水处理站连续排放

臭气浓度：5000~100000c、1~10d

VOCs：300~400

恶臭气体

氨：25~50

硫化氢：6~10

发酵菌渣等固废贮存场所连续排放

臭气浓度：3100

NMHC：200~600

沼气污水处理站厌氧池硫化氢：1000~3000连续排放

a大部分发酵尾气VOCs浓度；

b某些大肠杆菌菌种发酵尾气VOCs浓度；

c污泥处理区域污染物浓度；

d污水处理区域污染物浓度。

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附录B

（资料性附录）

制药工业代表性药物废水产生量及废水水质概况

B.1发酵类

发酵类制药生产代表性药物废水排放量可参考表B.1，发酵类抗生素、维生素及氨基酸

类制药废水水质概况可参考表B.2

表B.1发酵类制药生产代表性药物废水排放量

序号药物类别代表性药物单位产品排水量（m3/t）

1抗生素青霉素800-1100

β-内酰胺类头孢菌素1500-2100

其他960-1320

链霉素、双氢链霉素1160-1600

氨基糖苷类庆大霉素5200-7150

大观霉素1200-1650

其他2400-330