当前位置:文档之家› 第四章 电磁辐射

第四章 电磁辐射


2、电磁辐射污染控制
(1)电磁辐射场源
① 自然型辐射场源
a.地球本身:地球本身不仅是一个巨大的磁场,而 且是一个巨大的电场。 b.雷电、台风等不时向地面发射电磁波。 c.来自宇宙的电磁场源(太阳电磁场源和宇宙电磁
场源)。
d.某些动植物受到电磁、震击等刺激后产生异常电 讯号。
② 人工型辐射场源
工频场源(大功率输电线路) 按频率 射频场源(射频设备) 包括放电、工频、射频、家电等方面。 如空调机、计算机、电视机、电冰箱、微波炉、 卡拉OK机、电热毯、移动电话、微波发射站、高压电 线、X光放射线发生器、激光发射器等,它们在正常工 作时都会产生各种不同波长和频率的电磁波。
①基本限值
a. 职业照射:在每天8h工作期间内,任意连续6min按全身 平均的比吸收率应小于0.1W/kg。 b. 公众照射:在一天24h内,任意连续6min按全身平均的比 吸收率应小于0.02W/kg。
②导出限值
a. 职业照射:在每天8h工作期间内,电磁辐射场的场量参 数在任意连续6min内的平均值应满足下表:

眼部损伤主要是引起晶状体浑浊、白内 障,平均能流密度<S>≥300毫瓦/平 方厘米即可引起视网膜出血以及眼睑、 结膜、角膜的灼伤等。在高于100毫瓦 /平方厘米的电磁辐射长期照射下,由 于升温高,可导致晶体蛋白质凝固,产 生点状或小片状混浊,促使晶状体老化。
2、非热效应
引起人体细胞膜的共振 干扰人体生物电,尤其会对脑和心电产 生干扰 机体的损伤还与电磁波的频率有很大的 关系
职业照射导出限值
1)系平面波等效值,供对照参考; 2)供对照参考,不作为限值,表中f是频率,单位为MHz; 表中数据作了取整处理。
ห้องสมุดไป่ตู้
b. 公众照射:在一天24h工作期间内,环境电磁辐射场的场 量参数在任意连续6min内的平均值应满足下表: 公众照射导出限值
1)系平面波等效值,供对照参考; 2)供对照参考,不作为限值,表中f是频率,单位为MHz; 表中数据作了取整处理。
第四章
1、基本概念
电磁辐射污染
一、电磁场和电磁辐射
(1)电磁场;电场强度(E),V/m;磁场强度(H),A/m
电磁场:电场(E)和磁场(H)是互相联系,互相作用,同时并存的。 由于交变电场的存在,就会在其周围产生交变的磁场;磁场的变化,又 会在其周围产生新的电场。它们的运动方向是互相垂直的,并与自己的 运动方向垂直。这种交变的电场与磁场的总和,就是我们所说的电磁场。 电场强度(E):单位正电荷在电场中某点所受到的电场作用力。V/m 磁场强度(H):指在任何磁介质中,磁场中某点处的磁感应强度与该点磁 导率的比值。A/m(分析磁场和电流之间的关系而引入的一个物理量) 磁感应强度(B):表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量(单位面积 的磁通量)。SI单位Wb(韦伯)/m2 1T(特斯拉)=1Wb/m2=104Gs(高斯) 1A/m= 4 10 3 Oe(奥斯特);H=B/μ,μ:磁介质的磁导率。
电磁辐射(电磁波):变化的电场与磁场交替地产生,由近及远,互相 垂直(亦与自己的运动方向垂直),并以一定速度在空间传播的过程中 不断地向周围空间辐射能量,这种辐射的能量称为电磁辐射,亦称为电 磁波。 频率、波长与波速: C=3×108m/s,λ=c/f
2、近区场与远区场 近区场:以场源为中心,以1/6波长的半径范围的区域。 (1 λ ,3 λ ,6 λ ) 远区场:以场源为中心,半径为1/6波长以外的空间范围
国家标准:架空电力线路边导线与建筑物之间的安全距离
线路电压,Kv
安全距离,m
<1
1.0
1~10
1.5
35
3.0
66~110
4.0
220
5.0
330
6.0
500
8.5
② 当交流电频率在每秒十万次以上,形成高频的电磁场。 无线电广播、电视、微波的迅速普及,射频设备功率成倍 提高,已达到直接威胁人体健康的程度。
电视机
普通电视机辐射高频电磁波和低频电磁波,屏幕前 方及机箱后背相对较高,需距离3m以外。 液晶电视近距离与远距离辐射均低于普通电视机, 影响较小。
电冰箱
压缩机工作时会产生较大外磁场,不宜与电视机放 在一起。
电热毯
辐射工频电场、工频磁场及工频电磁场,近距离接 触,影响脑神经系统、导致细胞内钙离子流失。
低频 长波 中频 中波 高频 短波 甚高频 超短波 特高频 微波 超高频 极高频
30~300K 300~3000K 3~30M 30~300M 300~3000M
无线电广播
电视
微波技术
二、电磁辐射危害人体的机理
1、热效应
影响体内器官的正常工作。



组成人体细胞和体液的分子大都是极性分子(如 胶体颗粒,水) 在高频电场作用下,使原来无规则排列的分子沿 电场方向排列起来(取向作用) 因高频电场方向变化很快,极性分子在改变取向 时与四周粒子发生碰撞而产生热效应
五、变电站等大型电力设备
1、国内观点
我国:f=50Hz,λ=6000km,穿过人体几乎是同相位; 极低频,空间传播能力差。
我国卫生部:对输变电设施操作员、维修工长期近距离 接受电磁辐射的工作人员健康监测证明无影响。 变电站与居民住宅距离参考标准(我国):
电压(KV) 参考距离(m) 220 20 110 15
(2)电磁辐射防护
属于在泄漏和辐射源方面采取的防护措施; 在作业人员方面,包括对作业人员工作环境所采 取的防护措施。
① 电磁屏蔽 原理: 电磁屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播
的一种方法,即限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空 间传递电磁能量。其作用原理是采用低电阻的导体材料, 由于导体材料对电磁能流具有反射和引导作用,在导体 材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化,从而减 弱源电磁场的辐射效果。(电磁感应现象)
主动场屏蔽:场源位于屏蔽体之内 分类 被动场屏蔽:场源位于屏蔽体之外
② 接地技术 原理: 将在屏蔽体内由于感应生成的射频电流导入大
地,使屏蔽体与大地成为等位体,不会形成二次辐 射源,使屏蔽体获得高效能。 a. 主要针对主动屏蔽的情况; b. 接地技术是屏蔽技术的辅助措施。
③ 吸收防护
典型应用:微波炉的炉门与炉体结合处。 原理:电磁屏蔽不能从根本上削弱、消除电磁 波。只有使用电磁波吸收材料,把电磁能转化 为其它形式的能量,才能消耗电磁波。电磁波 吸收材料的作用是吸收入射的电磁波,并将电 磁能转换成热能损耗掉。 目前耗损电磁能的手段有:一是借助介电 物或微粒的分子在电磁作用下趋于运动,同时 受限定导电率影响而将电磁能转变成热能损耗 掉;二是采用以结构形式使入射波相位与反射 波的相反来衰减电磁能。
④ 个体防护
a. 新型屏蔽织物与防护服 国内外现已研制出用涂层法、电镀法及复合纺丝法制造的电 磁屏蔽织物,共混纺丝法正处于研制阶段。与薄膜、板材等电 磁屏蔽材料相比,电磁屏蔽织物更贴近人们的生活。用电磁屏 蔽织物做成的服装、包装袋、装饰材料等,即满足人们日常生 活需要,又起防护作用。
b. 带防护面具 面具可制作成封闭型(罩上整个头部),或半边型 (只罩头部的后面和面部)
3、计量单位 >300MHz的微波频段:平均功率密度表示,W/cm2或μW/cm2 <300MHz的频段:采用电场强度V/m和磁场强度A/m作计量单位 4、工频电磁辐射与射频电磁辐射
工频电磁辐射:由50(60)Hz的交变电场引起的电磁辐射。
射频电磁辐射:频率在100KHz以上的电磁波。 ① 工频电磁辐射空间传输能力差,对人的影响小,在一定 距离外,其影响可忽略不计。
的区域。
(1λ,3λ,6λ)
(1)划分意义:一般近区场的电磁强度较大,所以应该格外 注意对电磁辐射近区场的防护;远区场电磁场强度较小,通常 对人的危害较小,应考虑保护信号。 (2)近区场的特点: ① 近区场电场强度E与磁场强度H大小关系不确定; ② 电磁场强度》远区场(电磁防护重点) ③ 随距离的变化较快(衰减快)电磁场强度不均匀度较大。 (3)远区场的特点: ① E=377H; ② 以电磁波形式辐射传播,衰减慢; ③ 弱场。
电磁波传播到金属材料的电磁屏蔽表面时,通常有3种 不同机理进行衰减:一是在入射表面的反射衰减;二是 未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三 是在屏蔽体内部的多次反射衰减。 反射衰减,就是电磁场射入金属导体时,由电磁感应 而产生感应电流。在这个感应电流的作用下,必然建立 一个新的电磁场,从而将入射场能衰减。反射衰减的大 小取决于屏蔽层与屏蔽层周围介质之间的阻抗匹配情况。 吸收衰减,实质上是导体的热损耗。它的产生完全是 由于电磁场射入金属屏蔽体时,因电磁感应而在金属表 面产生了感应电流,又由于金属导体中特别是导体表面 有一定电阻存在,必然在金属屏蔽层内,产生热损耗。
六、微波炉、电磁炉及其他
微波炉:工作频率为2.4GHz 电磁能量泄漏因产品质量不同而差距很大。非正规企业 生产的设备,检测结果往往超标;正规产品,长期使用后可 能出现炉门松动现象,产生较强微波能量泄漏。 美国调查实验报告:微波炉释放出的电磁场,令人不安, 易引发家庭冲突。
电磁炉:工作原理为电磁共振,利用电流通过线圈产生磁场, 当磁力线通过含铁质锅底部,产生无数小涡流,锅体高速发 热,加热锅内食物。(人体血细胞中铁元素含量高,不可离 炉太近,1.5m)
定,800mW;
(3)休息时不要把手机放在头部附近; (4)手机辐射对信号干扰的危险性。
四、电脑的辐射危害
1、危害 (1)信号干扰,仪器失灵,飞机失事; (2)对人体健康的危害:骨骼肌不适、头痛、电过敏症、 孕妇流产等。 2、防护
(1)与电脑保持距离,头部离键盘不宜过近;
(2)使用无辐射液晶显示器,使用无线键盘鼠标; (3)使用后及时用清水洗脸。

3、累积效应
相关主题