发布时间:2023-10-15 10:02:38
绪论:一篇引人入胜的电磁炉电磁辐射,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
一、电磁辐射暴露相关概念和术语
1.基本限值和导出限值
科学实验表明,过量的电磁照射对人体有一定的伤害作用,许多国际的、国家的文件都规定了电磁暴露的人体安全限值。虽然这些文件在具体规定上有所不同,但大多数文件都使用了相同的方法:即用基本限值和导出限值给出电磁辐射限值。
基本限值是指判定人体对电磁场产生生理反应的基本量。基本限值适用于身体存在场中的情形。人体暴露的基本限值通常以比吸收率(Specific Absorption Rate,SAR)来表示。
导出限值是指可以产生与基本限值相应的电场、磁场和功率密度的值。由于基本量很难测出,大多数文件给出了电场、磁场和功率密度的导出(参考)限值。
2.环境电磁波辐射强度分级
以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈下值为界,环境电磁波允许辐射强度在卫生部标准中按级分为一级和二级。在环保局GB8702-88中和军用领域,电磁辐射暴露安全标准则分别以职业照射和公众照射,作业区和生活区进行界定。一级为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均不会受到任何有害影响的区域;新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线,在其居民覆盖区内,必须符合“一级标准”的要求。二级为中间区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)可能引起潜在性不良反应的区域;在此区内可建造工厂和机关,但不允许建造居民住宅、学较、医院和疗养院,已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准地区,对人体可带来有害影响,此区内可作绿化带或种植农作物,但禁止建造居民住宅及人群经常活动的一切公共设施,如机关、工厂、商店和影剧院;如在此区内已有这些建筑,则应采取措施,或限制辐射时间。二、电磁辐射标准国际上,在电磁辐射安全领域有两大主流标准,一个是ICNIRP标准,即国际非电离辐射防护委员会(The International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)的标准,另一个标准是美国的IEEE标准。
在世界卫生组织等组织的推动下,IEEE标准的限值今后将统一到欧标(ICNIRP)的限值上。
在我国,由不同部门制定的多部电磁辐射国家标准同时并存。在民用领域主要有:
GB8702-88《电磁辐射防护规定》;
GB9715-88《环境电磁波卫生标准》;
GB12638-90《微波和超短波通信设备辐射安全要求》;
GB10436-89《作业场所微波辐射卫生标准》;
GB10437-89《作业场所超高频辐射卫生标准》;GB16203~96《作业场所工频电场卫生标准》等。
在军用电磁辐射防护领域,与电磁辐射相关的国家标准比较典型的有:
GJB5313-2004《电磁辐射暴露限值和测量方法》;
GJB1450-92《舰船总体射频危害电磁场强测量方法》;
GJB1446.40-92《舰船系统界面要求电磁环境电磁辐射对人员和燃油的危害》等。
目前,环保局执法一般按照GB8702-88来进行,其在30MHz~3GHz之间的公众导出限值为40mW/cm2。但是,国标委关于手机电磁辐射的标准采用了欧标限值(SAR限值为2.0W/kg)。
表1为一些组织和国家在移动通信频段的公众照射标准比较。
二、环境电磁辐射测量
1、测量方式
在调查辐射源周围环境电磁波辐射强度及其分布规律时,常以辐射源为中心,采用在不同方位取点的方式进行测量,简称点测。点测时以辐射源为中心,将待测区按一定角度划线,呈扇形展开,按一定距离选点测量。
全面调查某地区环境电磁波的背景值及按人口调查居民人群所受辐射强度的测量简称面测。面测量时,将待测地区(城市)按人口统计划分若干小区,并标明各小区居民中心地理坐标,从中选择若干有代表性的小区作为监测点,进行自动测量和实时处理,经过加权处理后,求出该地区(城市)居民环境电磁波暴露强度值。
2、测量仪器
在对辐射源周围测量和作业区进行测量时,测量仪器一般选用宽带辐射测量仪,包括具有各向同性响应或有方向性磁场探头/电场探头的宽频带电场、磁场设备。在对区域性背景场强和生活区进行测量时,一般选用窄带辐射测量仪,通常采用宽频带天线、频谱分析仪和计算机配套的自动测量系统。
三、国内电磁辐射暴露安全标准和测量的不足
由于环境电磁场的复杂性,国内外在电磁辐射安全标准上尚存在较大争议。就国内而言,相关标准的制定,对推动我国电磁防护设计、保障公众健康、控制电磁辐射水平起到了积极作用,但在实际使用中也逐渐暴露出一些明显不足,具体表现在:
1、标准分散,不统一。无论是军、民标,多个相关的国家标准同时并存,归口管理部门分散,即不利于选用,也不便于统一执法。
2、各标准规定宽严不一。以军标100MHz为例,不同标准电磁辐射暴露限值规定各异,宽严不一,缺乏必要的说明和协调,见表2。
3、量值不统一。各标准中电场强度、磁场强度、功率密度、暴露剂量、V/m、W/m2、W.h/m2、mW/cm2、A/m等同时并存,转换关系复杂,使用起来极不方便。
4、测试频率覆盖不够,不能反映实际情况。无论是军标还是民标,国内现有标准均仅关注了部分频段/频点,远远不能适应现代电子、通信技术的迅猛发展。图1为实测条件下的环境电平。
四、结束语
随着科学技术的发展,各种电子、电气设备在极大地丰富和提高了人们的物质、精神生活的同时,也带来了复杂、严重的电磁污染。加强电磁环境监控,延伸测试频段,加大对不同频率及不同幅照量电磁波对人生理影响基础研究,尤其是累计效应研究,强化归口管理,促成一部科学、安全、具有强制约束力的电磁辐射暴露限值标准任重而道远。
参考文献
[1]《超特高压环境电磁场测量、计算和生态效应》何为等
随着经济的高速发展,工业化进程的加快,高压输电线路就不可避免地闯过人口密集区。高压输电线路电磁污染问题已经引起了人们的密切关注,它严重地威胁着经济的可持续发展、和谐社会的创建、人类生存健康。文章主要阐述了高压输电线路电磁辐射对环境的影响,并且针对存在的问题提出了防治措施。
1.高压输电线路电磁辐射对环境造成的影响
1.1高压输电线路对周边无线电装置所产生的影响
高压输电线路所通过的区域在一定的程度上都会受到电磁的污染。正在运行的高压输电线路会产生电磁脉冲,会向空间辐射高频电磁波。高频电磁波沿着高压输电线路进行传播,这样就造成高压输电线路两侧的无线电设备在工作时接收信号的波形相位和波形峰值都会受到影响,从而造成信噪比达不到无线电接收设备正常工作的要求。高压输电线路造成的干扰主要有火花放电、电晕放电等引起。火花放电主要会对电视频段的接收产生影响。电晕放电主要会对电视机、收音机等家用电器造成一定的影响,但是干扰不会对人身造成伤害。
1.2高压输电线路电磁辐射对周边人和动物造成一定影响
高压输电线路电磁辐射对人体造成的影响主要有非热效应、热效应、累计效应等。在自然状态下都存在着微弱的电磁场对人体的器官及组织产生作用,但是这种状态是稳定的、有序的,一旦外界电磁场作用于人体,这种稳定、有序的状态被打破,人体就会受到损伤,这就属于非热效应;在电磁的作用下人体内的水分子就会相互摩擦,引起体内水温上升,影响到体内各器官的工作,这也就是热效应。人体受到两种效应作用后,如果人体损伤没有恢复再次受到外界电磁辐射,损伤就会累积,长期就会造成永久性病态,甚至危及生命,这就是累积效应。
高压输电线路电磁辐射对动物也会产生影响。电磁辐射对大鼠的学习记忆、生殖系统、血液系统、心脏等方面产生一定的影响。科学家经过试验发现,高压输电线路电磁辐射会对大鼠心房肌细胞造成一定的影响,还会引起血红蛋白分子结构发生一定的改变,对、肾、肺的组织结构造成不利影响。高压输电线路电磁辐射对人体造成的影响:(1)电磁辐射引起女性月经失调,分泌紊乱,男性下降。(2)电磁辐射会造成造血功能下降,导致肝病,视力下降,影响骨髓、大脑组织发育,严重者还会引起视网膜脱落。(3)电磁辐射会造成畸胎、不育、流产等病变的诱发因素。(4)电磁辐射对人体的免疫系统、神经系统、生殖系统会造成直接伤害。(5)电磁辐射是癌突变、糖尿病、心血管疾病的主要诱因。
1.3高压输电线路电磁辐射对通讯线路(包括光缆、直埋电缆、架空线)的影响
高压输电线路对通讯线路的影响主要表现在对架空铁线的静电干扰、对直埋式电缆、光缆、架空线的电磁辐射影响。如果通信线路上感应电压形成短路电流,会对设备和人员的安全造成严重威胁,其造成的危害大小主要与作用时间和电流强度有关,如果作用时间较长,人体所能接受的电流强度就很小。一般情况下,只要平行接近段不是很长,是不会有什么危险的,但是在遭到雷击、输电线路短路时,输电电流或者输电电压就很有可能瞬间升高很多倍,对一些电器设备以及人员造成严重危险。
1.4高压输电线路电晕可听噪声
一般情况下,高压输电线路噪声产生原因主要是:(1)接触不良或连接松动产生的间隙火花放电。(2)在金属表面或导线表面处空气中的电晕放电。电晕放电是线路的固有特性,是不可消除的,当运行电压在100kV以上时,电晕放电占有重要地位。
2.高压输电线路电磁辐射可采取的防治对策
2.1高压输电线路的选线和设计单位要有强烈的环保意识
对于高压线路走廊资源紧缺地区,应当研究采取少拆房、少砍树的设计方案,尽量采取紧凑的塔型布置;要采取保护植被措施,尽量避免基面开挖,避免水土流失;在高压输电线路的下方的金属物体必须接地良好;高压输电线的两侧250m的范围内尽量避免建造房屋,避免人身健康造成影响;对高压输电线路进行设计时,导线距地面必须符合要求,另外,高压输电线与已建成房屋垂直距离不得小于5m;如果无线电设备在高压输电线路附近应当设立安全防护距离;当输电电压超过220kV时,需要设置防护走廊,走廊下不能有障碍物,走廊宽度在45m左右;当高压输电线路经过广播收音台或者电视差转台时,必须选择从信号不重要的一侧经过。从社会效益和环境保护方面考虑,为了加强环境保护而增加的线路工程投资,是科学合理的。
2.2针对高压输电线路电磁辐射对人体造成的危害应采取的措施
为了使高压输电线路电磁辐射对人体的影响降到最小,可以从劳动保护和输电设计两个方面采取措施。例如高低压导线分层架设、双回路导线逆向布置、导线对地高度提升等措施,会取得地面强度降低的效果。在高压输电线路运行中,对工作人员可以采取限制工作时间与局部屏蔽等防护措施,从而达到减少高压输电线路对人体伤害的目的。
2.3针对高压输电线路电磁辐射对通讯线路的干扰应采取的措施
高压输电线路对通讯线路的影响主要是电磁感应和静电感应两个方面。高压输电线路在正常运行时会对与它平行的邻近通讯线路产生感应电荷。感应电荷与输电线路、通讯线路以及相互位置有一定的关系,还与输电电压成正比。通讯线路与邻近的平行高压输电线路的交变磁场产生互感电压,其大小与通讯线路长度和电流强度成正比。
通过实验发现,一般情况下在距高压输电线路50m以内的范围受到电场的干扰是最大的,成为了干扰正常通讯的重要因素之一,但是磁场影响是比较小的。当与高压输电线路距离较远时,电场的影响明显下降,当距离达到100m以外时,磁场对正常通讯的影响成为主要因素,而电场对正常通讯造成的影响是极小的可以忽略不计。为了避免通讯受到影响可以采取如下措施:(1)装设中和变压器、屏蔽线、放电管。(2)对高压输电线进行科学合理的换位。(3)将受到影响的输电线、信号线、通讯线改为电缆。
3.结语
高压输电线路在运行的过程中会影响到通信线路的正常工作以及无线电的正常工作,还会对周边的居民造成一定的影响。高压架空输电线的可听噪声、无线电干扰、磁场、工频电场对周边设施以及人身安全和健康会造成一定危害,但是只要认真做好防护措施,就可以降低或避免其危害。目前高压输电线路所造成的电磁污染还没有明确的定论,但是人们还是对高压输电线路的电磁辐射的危害心存恐慌。因此,电气工程设计人员要认真研究防治措施,避免公众对高压输电线路电磁辐射的投诉,为以后工作的顺利开展创造条件。 [科]
【参考文献】
中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)160-0201-02
现在我国的电网建设规模正处于不断的扩大与蓬勃发展的阶段,与此同时建设的交流输变电线路工程所产生的工频电场与工频磁场波及的范围也越来越广,随着人们对于环境保护意识的加强,大家对于电磁辐射环境影响的关注也越来越多,以至于目前有关交流输变电线路电磁环境影响的投诉问题也越来越多[1]。而对于交流输变电线路周围环境的工频电场和工频磁场进行准确的监测,是处理输变电线路电磁辐射相关投诉问题的关键所在,同时也是落实输变电工程相关的环境保护审批手续的必备条件[2]。本文以某110kV典型高压输电线路为例,对交流输变电工程周围工频电磁场的监测与评价进行了讨论。
1 110kV输电线路概况
本文讨论的110kV输电线路全长18.39km,为单回路架设线路,整个架空线路沿线共有1处环境敏感目标。线路衰减断面设在110kV输电线路46#~47#线路东侧,线高13.6m。线路衰减断面监测布点示意图见图1。
2 电磁辐射的特点
本文涉及的电磁辐射主要指工频电场和工频磁场,能量以电磁波的形式在空间传播的现象,也可以理解为能量以电磁波形式有源的发射到空间的现象[3]。而有规则地运动的电荷载流的导体(本文主要指输变电线路)周围会产生着磁场[4]。
3 电磁环境监测
3.1 电磁辐射测量的一般性要求
在正常运行工况下,监测输变电线路工频电场和工频磁场时,工频电场与工频磁场的监测点位的选择应该遵循以下要求:首先要选取地势平坦的位置;其次,没有其他的电力线路的影响;再次,没有广播线路与通信线路的干扰;最后,在远离树木等遮挡的空旷地点。
监测工频电场和工频磁场时,监测设备的仪表应当按要求架设在距离地面大概1m~2m高度的位置并且保持水平,通常情况下选取1.5m。
3.2 监测点位的布设、监测内容与频次
对于输变电线路的工频电场和磁场监测选点应遵循以下要求:监测点位应在导线档距中央弧垂最低位置,并且选取的点位应在的导线横截面方向上。本次输变电线路为单回送电线路,监测点位应以弧垂最低点的中相导线相对于地面的投影点作为监测点位起点,同时要注意监测点位应当均匀的分布在所要监测的方向上。对于输变电线路下的工频电场和工频磁场的监测,一般监测至距离边导线对地投影外50m处或衰减至本底不再变化即可。
3.3 监测标准
按照《工频电场测量》GB/T12720-1991、《交流输变电工程电磁环境监测方法(试行)》HJ 681-2013、《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》HJ/T 10.2-1996及《高压架空送电线、变电站工频电场和磁场测量方法》DL/T 988-2005中有关要求进行监测。《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)中指,公众曝露控制限值为工频电场度4000V/m,工频磁感应强度100μT。
3.4 本项目监测选取的仪器
工频电场、磁感应强度监测仪器采用EFA-300型工频场强仪。
3.5 监测期间的工况情况
监测时间段内,本项目110kV线路工程处于正常运行的条件下。监测工况符合国家相关的竣工验收监测条件。本项目涉及的110kV输变线工程运行工况的负荷情况详见下表1。
4 监测结果分析
按照监测规范和技术要求进行监测,线路环境敏感目标及衰减断面处的工频场强监测结果见表2。
由表2可知,110kV线路环境敏感目标及衰减断面处的工频电场强度的范围为14.2V/m~264.7V/ m,工频磁感应强度的范围为17.9nT~170.4nT,低于《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)中规定相关限值(即工频电场强度4kV/m和工频磁感应强度0.1mT的标准限值),也小于考核标准《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)中规定的公众曝露控制限值(电场强度4kV/m和磁感应强度100μT(即0.1mT))。由此可以得出本次涉及的110kV线路在工程建成后,电磁辐射对周边环境的影响很小,不会对居民生活及身体健康造成不良影响。
5 结论
110kV输电线路的电磁辐射水平远远低于国家规定的推荐标准限值,对本工程项目周边的电磁环境造成的影响可以忽略。从辐射环境保护的这一角度分析,该项目的运行是安全可行的。
参考文献
[1]唐宝贤.输变电工程环境逐年增多专家建议建立电磁环境公共信息机制[N].中国环境报,2008-12-01(3).