電磁輻射評價與防護(hù)技術(shù)

2005/12/15 22:27:00

   隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，一種看不見支撐作用、摸不著的污染源日益受到各界的關(guān)注穩步前行，這就是被人們稱為“隱形殺手”的電磁輻射。今天著力提升，越來越多的電子指導、電氣設(shè)備的投入使用使得各種頻率的不同能量的電磁波充斥著地球的每一個角落乃至更加廣闊的宇宙空間。對于人體這一良導(dǎo)體動手能力，電磁波不可避免地會構(gòu)成一定程度的危害服務品質。

一． 電磁輻射的若干基本概念

1. 常見的電磁輻射源

一般來說，雷達(dá)系統(tǒng)充分、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)過程、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備重要意義、各種電加工設(shè)備規則製定、通信發(fā)射臺站講道理、衛(wèi)星地球通信站引領、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備配套設備、高壓及超高壓輸電線發展成就、地鐵列車及電氣火車以及大多數(shù)家用電器等都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強度的電磁輻射源優勢。

2. 電磁輻射場區(qū)的劃分

電磁輻射場區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場和近區(qū)場設計。

2.1 近區(qū)場及特點

以場源為中心，在一個波長范圍內(nèi)的區(qū)域品率，通常稱為近區(qū)場善謀新篇，也可稱為感

應(yīng)場。近區(qū)場通常具有如下特點：

l 近區(qū)場內(nèi)開展面對面，電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關(guān)系供給。即： E ¹ 377H。一般情況下，對于電壓高電流小的場源(如發(fā)射天線、饋線等)結構不合理，電場要比磁場強得多經驗，對于電壓低電流大的場源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具)，磁場要比電場大得多培養。

l 近區(qū)場的電磁場強度比遠(yuǎn)區(qū)場大得多。從這個角度上說，電磁防護(hù)的重點應(yīng)該在近區(qū)場空間廣闊。

l 近區(qū)場 的電磁場強度隨距離的變化比較快，在此空間內(nèi)的不均勻度較大效果。

2.2 遠(yuǎn)區(qū)場及特點

在以場源為中心，半徑為一個波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場，也可稱為輻射場等多個領域。遠(yuǎn)區(qū)場的主要特點如下：

l 在遠(yuǎn)區(qū)場中互動講，所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場輻射強度的衰減要比感應(yīng)場慢得多哪些領域。

l 在遠(yuǎn)區(qū)場支撐能力，電場強度與磁場強度有如下關(guān)系： 在國際單位制中，E=377H像一棵樹，電場與磁場的運行方向互相垂直協同控製，并都垂直于電磁波的傳播方向。

l 遠(yuǎn)區(qū)場為弱場高效利用，其電磁場強度均較小。

2.3 近區(qū)場與遠(yuǎn)區(qū)場劃分的意義

通常，對于一個固定的可以產(chǎn)生一定強度的電磁輻射源來說有所應，近區(qū)場輻射

的電磁場強度較大道路，所以，我們應(yīng)該格外注意對電磁輻射近區(qū)場的防護(hù)今年。對電磁輻射近區(qū)場的防護(hù)空間廣闊，首先是對作業(yè)人員及處在近區(qū)場環(huán)境內(nèi)的人員的防護(hù)合作關系，其次是對位于近區(qū)場內(nèi)的各種電子、電氣設(shè)備的防護(hù)研學體驗。而對于遠(yuǎn)區(qū)場結構不合理，由于電磁場強較小，通常對人的危害較小深刻內涵，這時我們應(yīng)該考慮的主要因素就是對信號的保護(hù)競爭力。另外，應(yīng)該有對近區(qū)場一個概念逐步改善，對我們最經(jīng)常接觸的從短波段 30MHz到微波段的3000MHz的頻段范圍作用，其波長范圍從10米到1米。

二．電磁輻射污染的簡單測試

1． 根據(jù)測試對象及環(huán)境選用測試儀器

在對某電子近年來、電氣設(shè)備的電磁輻射進(jìn)行測試時銘記囑托，需要注意以下問題。盡可

能多的了解此電子交流等、電氣設(shè)備的各種電氣指標(biāo)製造業、運行參數(shù)，在此前提下自動化裝置，確定采用不同的測試儀器狀態。一般來說，對近區(qū)場的電磁測試關規定，如果測試頻段在短波段或微波段更多的合作機會，可選用國產(chǎn)的 701型三維場強計或其它三維場強計，其測試頻率范圍大致在幾百KHz至1GHz左右指導。對變電站或高壓可以使用、超高壓輸電線進(jìn)行測試時，應(yīng)選用工頻電磁場測試設(shè)備關註點。對遠(yuǎn)場區(qū)測試時廣泛認同，根據(jù)不同的測試頻段，可選用頻譜儀或干擾場強測試儀系統。測試時的方法，應(yīng)按照《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》HJ/T10.2-1996的要求進(jìn)行測試。

2． 電磁輻射測量采用的計量單位

通常方法，對大于 300MHZ的微波頻段生產創效，采用平均功率密度 m W/cm 2 作為計量單位，

小于 300MHZ的頻段進行探討，采用電場強度V/m和磁場強度A/m作為計量單位緊密協作。在進(jìn)行電磁環(huán)境測量時，干擾場強國家計量標(biāo)準(zhǔn)采用單位為 m V/m關註度，用分貝表示時，1 m V/m=0dB重要手段。

三．電磁輻射危害人體的機理

電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應(yīng)穩中求進、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)等橫向協同。

1． 熱效應(yīng) ：人體70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦再獲，引起機體升溫穩定性，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。

2． 非熱效應(yīng) ：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場敢於挑戰，它們是穩(wěn)定和有序的資源優勢，一旦受到外界電磁場的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即將遭到破壞過程中，人體也會遭受損傷振奮起來。

3． 累積效應(yīng) ：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前（通常所說的人體承受力---內(nèi)抗力）特征更加明顯，再次受到電磁波輻射的話增多，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)，危及生命估算。對于長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小達到，頻率很低深入各系統，也可能會誘發(fā)想不到的病變，應(yīng)引起警惕的可能性。

多種頻率電磁波特別是高頻波和較強的電磁場作用人體的直接后果是在不知不覺中導(dǎo)致人的精力和體力減退進一步推進，容易產(chǎn)生白內(nèi)障、白血病服務品質、腦腫瘤增強，心血管疾病、大腦機能障礙以及婦女流產(chǎn)和不孕等結果，甚至導(dǎo)致人類免疫機能的低下戰略布局，從而引起癌癥等病變。

權(quán)威統(tǒng)計數(shù)字表明：經(jīng)常在顯示器前工作的人群中規則製定，上述疾病的發(fā)病率明顯高于普通人群講道理。電磁輻射是主要原因之一。

四．測試結(jié)果的分析及不同類型防護(hù)設(shè)備的選用

1. 測試結(jié)果的分析與電磁輻射方面國標(biāo)的選用

在對輻射源周圍環(huán)境進(jìn)行電磁輻射測試之后表現明顯更佳，應(yīng)將電磁測試結(jié)果與相應(yīng)的

國標(biāo)做對照更加廣闊，我國已經(jīng)頒布的電磁兼容方面的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)有數(shù)十項，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的情況技術先進，采用適合此環(huán)境的國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)示範。

最常用的電磁方面的標(biāo)準(zhǔn)是《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》 (GB8702-88)技術節能、《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB9175-88)、 工業(yè)發展基礎、科學(xué)延伸、醫(yī)療射頻設(shè)備無線電干擾輻射允許值(GB4824.1-84)。各標(biāo)準(zhǔn)限值如下要求。

表 1 公眾導(dǎo)出限值 （GB8702-88）

頻率范圍 MHz	電場強度 V/m	磁場強度 A/m	功率密度 W/m 2
0.1 ~ 3	40	0.1	40
3 ~ 30	67/	0.17/	12/f
30 ~ 3000	12	0.032	0.4
3000 ~ 15000	0.22/	0.001/	F/7500
15000 ~ 30000	27	0.073	2

表 2 環(huán)境電磁波容許輻射強度分級標(biāo)準(zhǔn)(GB9175-88)

波長	單位	容許場強
		一級（安全區(qū)）	二級（中間區(qū)）
長、中、短波	V/m	< 10	< 25
超短波	V/m	< 5	< 12
微波	μ W/cm 2	< 10	< 40
混合	V/m	按主要波段場強運行好；若各波段場強分散國際要求，則按復(fù)合場強加權(quán)確定。

在對一般環(huán)境的電磁輻射分析中同期，應(yīng)主要選用《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》主要選用《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB9175-88)新趨勢，根據(jù)輻射源的主要輻射頻率，參照表2鍛造，找到其輻射強度限值新體系。注意掌握三個標(biāo)準(zhǔn)限值，一般我們把居民居住的環(huán)境按一級安全區(qū)處理發展邏輯，則其標(biāo)準(zhǔn)限值為：在長方案、中、短波發展機遇，電場強度應(yīng)小于10V/m等多個領域；在超短波段，電場強度應(yīng)小于5V/m統籌；在微波波段哪些領域，其輻射功率密度應(yīng)小于10 μ W/cm 2 ‘a品和服務？紤]到對在電磁輻射環(huán)境內(nèi)工作人員的保護(hù)像一棵樹，我們建議在職業(yè)安全衛(wèi)生領(lǐng)域，采用《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)的相應(yīng)限值不斷創新。

將測試結(jié)果與國標(biāo)對照后高效利用，如果發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果超過國標(biāo)限值，應(yīng)考慮采取防護(hù)措施去突破。首先應(yīng)該考慮在輻射源的設(shè)備上采取措施品質，盡可能將其輻射值降低至國標(biāo)限值之下。如果因為條件所限，無法降低輻射源周圍的電磁場強度能運用，而作業(yè)人員又必須在此環(huán)境下工作，或其它人員必須在此環(huán)境下生活，則對這些人員應(yīng)該采取個體防護(hù)措施講理論。

2． 根據(jù)測試結(jié)果選用電磁個體防護(hù)設(shè)備

隨著人們物質(zhì)文化水平的不斷提高有望，各種家用電器：彩電、錄像機解決問題、VCD服務效率、家用電腦、微波爐生產能力、電磁爐智慧與合力、無繩電話規定、手機等相繼進(jìn)入千家萬戶可持續，這些家用電器和電子設(shè)備在使用過程中都會向環(huán)境空間發(fā)射與漏泄一定強度的電磁波，電磁輻射已成為繼水污染示範推廣、大氣污染情況、噪聲污染之后當(dāng)今人們生活中的第四大污染。因此大大縮短，許多研究機構(gòu)和生產(chǎn)廠家都在相繼研究開發(fā)防電磁輻射的民用產(chǎn)品堅持好，以減少電磁輻射對人類健康的危害。現(xiàn)在看來狀態，穿著防電磁輻射的服裝是比較方便有效的方法規劃。

一般來說，作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強度超過國標(biāo)限值或者作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強度未超過國標(biāo)限值更多的合作機會，但與此限值比較接近應用前景，而作業(yè)人員又需要長時間在此環(huán)境工作時，都應(yīng)考慮采用輻射防護(hù)用品可以使用。選用個體防護(hù)產(chǎn)品時兩個角度入手，應(yīng)首先確定電磁輻射的衰減度，然后廣泛認同，參照各種產(chǎn)品說明中對電磁波的衰減參數(shù)進入當下，確定使用何種形式的防護(hù)用品。降低電磁輻射方面的個體防護(hù)用品主要包括防護(hù)服裝服務好、防護(hù)眼鏡及輻射防護(hù)屏首次。

目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出多種面料的防護(hù)服裝。防護(hù)服裝中有：防護(hù)襯衫效高化，防護(hù)圍裙生產效率，防護(hù)馬甲，防護(hù)大褂統籌推進，護(hù)胎寶行業內卷，孕婦裙，夾克套裝等科普活動，此外還有用于設(shè)備屏蔽的屏蔽布等凝聚力量。表 3列出了常用的電磁輻射方面的個體防護(hù)產(chǎn)品關鍵技術、制成材料及屏蔽效能。

防護(hù)服裝是根據(jù)屏蔽或吸收原理制作的。防護(hù)眼鏡是用于保護(hù)操作人員的眼鏡免受傷害有所提升，對于防護(hù)眼鏡的要求是：透視度要足夠高，不影響視線參與能力；屏蔽效果要好（原則上應(yīng)保證屏蔽后場強控制在國標(biāo)限值之下）法治力量；重量輕，鏡面啟動靈活新的力量。防護(hù)眼鏡的基本材料是金屬網(wǎng)或金屬膜技術研究。

表 3 常用電磁輻射個體防護(hù)產(chǎn)品

品名	分類與規(guī)格	采用功能性的材料	屏蔽效能
男襯衫		不銹鋼纖維		20-30dB
女襯衫		不銹鋼纖維		20-30dB
男短袖襯衫		不銹鋼纖維		20-30dB
女短袖襯衫		不銹鋼纖維		20-30dB
防護(hù)圍裙	A	不銹鋼纖維		20-30dB
	B	金屬化鍍膜材料
防護(hù)馬甲	A	不銹鋼纖維		20-30dB
	B	金屬化鍍膜材料		20-30dB
防護(hù)大褂	A	不銹鋼纖維		30-40dB
	B	金屬化鍍膜材料		30-40dB
孕婦裙		不銹鋼纖維		20-30dB
肚兜		不銹鋼纖維		20-30dB
孕婦褲		不銹鋼纖維		20-30dB
夾克防護(hù)套裝		不銹鋼纖維		30-40dB
屏蔽布	A	不銹鋼纖維布		50-58dB
	B	化鍍鍍膜布		50－58dB
屏蔽布 (面料)		不銹鋼纖維		20-30dB
屏蔽里子綢		不銹鋼纖維		10－18dB
屏蔽襯衫布		不銹鋼纖維		20-30dB
防護(hù)屏 (玻璃)		14－17寸鍍膜		20-25dB
防護(hù)鏡		平鏡 鍍膜		10-15dB
		近視及其它功能 鍍膜		10-15dB

制成防護(hù)服裝的面料對于電磁波的防護(hù)起著決定性的作用。因此在選用電磁輻射防護(hù)服裝時分享，應(yīng)了解防護(hù)服裝所采用的面料現場，是否是大的專業(yè)廠家制造的，并且是否有電磁輻射專業(yè)檢測部門的檢測證書啟用。在確保這兩條的前提下，再考慮服裝的做工和美觀是否符合要求。

3． 電磁輻射個體防護(hù)產(chǎn)品的使用范圍

電磁輻射個體防護(hù)產(chǎn)品可應(yīng)用于：

l 直接從事電磁波作業(yè)及間接接受電磁影響人員的防護(hù)活動上；

l 帶心臟起搏器及其他對電磁輻射敏感人群的防護(hù)達到；

l 可與其他吸波材料配合，制成多頻譜兼容偽裝隱身材料大型，將在現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭中發(fā)揮重要作用的可能性。

l 除了上述個體防護(hù)的范圍以外，還可根據(jù)實際需要工具，做成窗簾尤為突出、屏幛，對特殊環(huán)境予以防護(hù)市場開拓；做成罩標準、套，對有關(guān)的電磁波輻射源進(jìn)行屏蔽防護(hù)環境。

4． 對電磁輻射區(qū)內(nèi)工作人員的防護(hù)措施

l 推測或檢測到射頻功率密度超過 50 m W/cm 2 的區(qū)域主要抓手，應(yīng)認(rèn)為是電磁輻射

潛在危險區(qū)。

l 人員容易誤入的危險區(qū)域應(yīng)設(shè)有警告標(biāo)記重要的角色。除非有緊急情況空間載體，凡經(jīng)計

算或用場強計測量超過 50 m W/cm 2 的區(qū)域，不允許人員在未采取防護(hù)措施的情況下進(jìn)入要落實好。

l 應(yīng)防止大功率信號發(fā)生器在試驗過程中放電即將展開，因為它將對其周圍區(qū)域

內(nèi)產(chǎn)生大于 50 m W/cm 2 的電磁輻射。在做此類操作時，應(yīng)用假負(fù)載或其它吸收材料吸收其輸出能量創新科技。

l 應(yīng)利用保護(hù)用品使輻射危害減至最小更默契了。必須保證在發(fā)射天線射束區(qū)內(nèi)工作

的維護(hù)人員穿好保護(hù)服裝。

l 應(yīng)該禁止身上帶有金屬移植件服務機製，心臟起搏器等輔助裝置的人員進(jìn)入電

磁輻射區(qū)流程。

l 應(yīng)給受到輻射源，電磁能和高壓裝置輻射的人員作定期身體檢查培訓。

5． 國內(nèi)電磁輻射防護(hù)材料的最新研究動態(tài)

隨著人們對電磁環(huán)境的重視和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步等特點，近一兩年來，又有許多新型的屏蔽織物研制成功。比較典型的是由北京某公司研制的新型防輻射服裝面料同期，這種服裝面料是用不銹鋼纖維、棉纖維的有效手段、滌纖維和麥飯石纖維混合紡織而成的共同努力，這種面料做起來的服裝穿起來和普通服裝沒什么差別保持競爭優勢，但具有防電磁輻射真正做到、抗靜電、耐洗滌方案、透氣性好追求卓越、柔軟、舒適和保健等功能創新延展。

此外性能，上海研制成功采用多離子織物和金屬化纖維織物的電磁輻射屏蔽材料。多離子織物是采用目前國際最先進(jìn)的物理和化學(xué)工藝長效機製，對纖維進(jìn)行離子化處理強化意識。該產(chǎn)品以吸收為主，將有害的電磁輻射能量通過織物自身的特殊原理轉(zhuǎn)變成熱能散發(fā)掉深入，從而避免了環(huán)境二次污染合理需求、凈化了空氣。由于織物中含有大量金屬陽離子可起到殺菌除臭作用基本情況，對皮膚無刺激先進水平，有助人體表皮微循環(huán)。同時具有防靜電充分發揮、防部分 X射線及紫外線等功能共享。多離子織物是目前國際上屏蔽低、中頻段電磁輻射最先進(jìn)的民用防護(hù)材料全面展示。

補充： 工頻電磁輻射的危害

根據(jù)研究及相關(guān)測試表明，變壓器、超高壓配電裝置和超高壓輸電線在運行中重要平臺，會形成一定強度的工頻電磁輻射和諧共生。據(jù)相關(guān)資料顯示全面闡釋，550KV輸電線的工頻電場輻射在距地面1.5m處可以達(dá)到9.7KV/m之高。工頻磁場對計算機顯示器偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可能產(chǎn)生較嚴(yán)重的干擾智慧與合力，具體現(xiàn)象是，使顯示器的顯示畫面發(fā)生抖動示範推廣，顯示器邊緣可能出現(xiàn)色斑。高強度的工頻電磁輻射還可能造成計算機死機。

高壓架空電力線路和變電站的運行開放要求，會產(chǎn)生無線電噪聲，這種無線電噪聲嚴(yán)重時大幅增加，會對電力線路和變電站附近居民的無線電（主要是中重要組成部分、短波廣播）接收和專業(yè)無線電臺站的工作造成騷擾影響。由于電力線路和變電站占地大傳承，尤其是電力線路長度可能達(dá)幾百公里，影響范圍廣具有重要意義，

通常情況下，架空電力線路和變電站無線電噪聲的產(chǎn)生有三類根源：分別是有力扭轉，在導(dǎo)線及其金屬表面處空氣中的電暈放電；絕緣子承受高電位梯度區(qū)域中放電并產(chǎn)生火花覆蓋範圍；連接松動或接觸不良產(chǎn)生的間隙火花放電。當(dāng)運行電壓在100KV以上（通常導(dǎo)線表面電位梯度>12KV/cm）時前沿技術，第一種根源占據(jù)主導(dǎo)地位支撐作用，成為不可消除的深入交流，屬線路固有的特性。

此文側(cè)重電磁輻射的個體防護(hù)和測試了解情況，有必要就電磁輻射對其他電子設(shè)備的干擾和其他電磁兼容問題作進(jìn)一步的論述。