电磁辐射污染及其控制

第四章

电磁辐射污染及其防治第一节概述第二节电磁辐射基础第三节电磁辐射防护标准第四节电磁辐射污染防治技术第四章

第一节概述

一、电磁环境和电磁辐射污染

二、电磁辐射污染源

三、电磁辐射污染的危害

一、电磁环境和电磁辐射污染电磁环境定义：某个存在电磁辐射的空间范围。特点：电磁辐射是以电磁波的形式在空间环境中传播的，不能静止地存在于空间某处。人类工作和生活的环境充满电磁辐射。电磁辐射污染是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中，其量超出环境本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起周围人群的不适感，并使健康和生态环境受到损害。二、电磁辐射污染源（一）电磁辐射污染源的种类（二）电磁辐射体与电磁辐射的产生

电磁场源自然电磁场源（表4-1）

人工电磁场源（表4-2）表4-1自然电磁场源分类银河系恒星的爆发、宇宙间电子移动宇宙电磁场源太阳的黑点活动与黑体放射太阳电磁场源自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟大气与空气污染源来源分类（一）电磁辐射污染源的种类分类设备名称污染来源与部件

放电所致场源电晕放电电力线（送配电线）高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、大地漏泄电流所造成辉光放电放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管弧光放电开关、电气铁道、放电管点火系统、发电机、整流装置……火花放电电气设备、发动机、冷藏车、汽车整流器、发电机、放电管、点火系统……工频感应场源大功率输电线、电气设备、电气铁道、无线电发射机、雷达……高电压、大电流的电力线场、电气设备、广播、电视与通风设备的振荡与发射系统射频辐射场源高频加热设备、热合机、微波干燥机……

工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统理疗机、治疗机医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统家用电器微波炉、电脑、电磁灶、电热毯……功率源为主……移动通信设备手机、对讲机天线为主……建筑物反射高层楼群以及大的金属构件墙壁、钢筋、吊车……表4-2人工电磁场源分类

（二）电磁辐射体与电磁辐射的产生

电磁辐射体定义：能产生电磁辐射的物体。电力系统工业设备电气化铁道系统及设备广播电视和微波发射系统及设备电磁冶炼系统及电加热设备等

。电磁辐射的产生电磁辐射是一种物理现象，是能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。输出功率100kW，频率200～300kHz的高频冶炼机电磁辐射状况（表4-3）。

表4-3冶炼机作业区电磁辐射产生状况测试部位电场强度/V·m-1磁场强度/A·m-1距高频感应器30㎝处头部75～800胸部55～851～5腹部50～902～7距馈线40㎝处头部18～350胸部8～300.5～1.0腹部3～250.5～0.6距设备30㎝处头部20～400.2～0.5胸部25～550.2～0.7腹部35～750.4～0.5距设备50㎝处头部10～250胸部8～180腹部5～120距设备1m处头部5～60胸部3～50腹部3～50

三、电磁辐射污染的危害人体健康

生态环境

装置设备

对人体健康危害的影响因素

三、电磁辐射污染的危害周围环境受体差异辐射源频率（波长）

电磁场强度

波形

照射时间

与辐射源距离

累计频次

表4-4微波对生物作用的主要效应频率/kHz波长/㎝受影响的主要器官主要的生物效应＜100＞300穿透不受影响150～1200200～15体内各器官过热时引起各器官损伤1000～300030～10眼睛晶状体和睾丸组织加热显著，眼睛晶状体混浊3000～1000010～3表皮和眼睛晶状体伴有温热感的皮肤加热，白内障患病率增高＞10000＜8皮肤表皮反射，部分吸收而发热表4-5某单位受检人员症状百分比与场强关系统计

场强症状百分比/%对照组场强/（V·m-1）≤20≤50≤100≤300＞300头痛22.4524.3825.9327.2728.1514.12头晕40.8041.8845.2151.2551.7127.06乏力17.3521.6523.2023.7528.257.84多梦46.4449.0452.5054.0856.7231.76记忆力减退37.5038.7841.9142.3344.444.54心悸27.5028.5728.7033.9035.5411.37胸闷12.9212.9813.2714.1916.246.41窦性心律不齐15.0524.6433.6037.7140.2915.01窦性心动过缓5.267.259.429.6810.725.89窦性心动过速0.911.451.752.100.39脱发16.5216.9817.5418.1324.497.84月经紊乱5.106.277.408.7315.039.06一、电场与磁场●二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位●●●第二节电磁辐射基础（一）电场（E）带电荷的物体周围存在着电场。静止电荷周围的电场称之为静电场。运动电荷周围的电场则为动电场。一、电场与磁场●（二）磁场（H）定义：在电流通过的导体周围所产生的具有磁力的场。若通过导体的是直流电，则产生恒定的磁场；若通过导体的是交流电，则产生变化的磁场；磁场频率随着电场频率的变化而改变，两者呈正比例关系。一、电场与磁场●一、电场与磁场●二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位●●●第二节电磁辐射基础二、电磁场与电磁辐射●

电磁场交变磁场周围会产生电场，交变电场周围又会产生新的磁场，二者相互作用、相互垂直，并与自身运动方向垂直。这种交替产生的具有电场与磁场作用的物质空间称为电磁场。

电磁辐射电磁场以一定速度在空间传播过程中不断向周围空间辐射能量，此能量称为电磁辐射，亦称电磁波。二、电磁场与电磁辐射●（一）电磁波的周期（T）、频率（f）、波长（λ）和波速（V）

（二）场区分类及其特点

（三）电磁场的能量

（四）电磁波的传播特性

周期：电磁波发生一次全振动所需要的时间，单位s(秒)。频率：电磁波每秒振荡的次数，单位Hz(赫兹)；常用单位还有kHz(千赫)、MHz(兆赫)或GHz(千兆赫)。周期与频率互为倒数103MHz=106kHz=109Hz（一）电磁波的周期（T）、频率（f）、波长（λ）和波速（V）

波长：电磁波在一个周期内所经过的距离，单位有nm(纳米)、μm(微米)或m(米)等。换算关系1m=103mm=106μm=109nm波速（v

）：电磁波在介质中的传播速度。(4-1)真空光速c0=2.993×108m/s≈3×108m/s相对介电常数

相对导磁系数

【讨论】在同一介质中，电磁波传播速度是不变的，故波长与频率成反比定义空气的εr和r

的值均为1，则电磁波在空气中的波长和频率的关系可简化为(4-2)场区分类（二）场区分类及其特点

定义：以场源为零点或中心，1/6波长范围之内的区域。作用方式：电磁感应定义：相对于近区场，1/6波长范围之外的区域

作用方式：电磁辐射1.近区场（感应场）

2.远区场（辐射场）场区特点1.近区场（感应场）

①电场强度E与磁场强度H间无定量比例关系。②近区场电磁场强度比远区场要大得多，且衰减速度快。③近区场电磁感应现象与场源密切相关，近区场不能脱离场源而独立存在。

2.远区场（辐射场）①电场强度与磁场强度的定量关系

②电场E与磁场H互相垂直，且都与传播方向垂直。③远区场电磁辐射强度随距离衰减比近区场缓慢。

（4-3）电场的能量：用电场各点的能量密度表示

磁场的能量：用磁场各点的能量密度表示电磁场的能量：等于上述二者之和（三）电磁场的能量

（4-5）（4-6）（4-7）（四）电磁波的传播特性

1.电场分量与磁场分量2.电磁波的传播方向

3.波的极化4.电磁波在不同介质中的衰减

5.电磁波的反射和透射

6.电磁波的相速与群速

7.电磁波谱作简谐振动的平面电磁波沿z方向传播时，x方向的电场强度Ex为1.电场分量与磁场分量（4-8）其中y分量的磁场Hy为（4-9）其中介质的本征阻抗电场强度E和磁场强度H互相垂直的关系用右手螺旋法则描述，即右手四指由电场强度方向转向磁场强度方向时，垂直伸直的大拇指的方向即为电磁波的传播方向。电磁波的传播方向用矢量S表示。

S=E×H

（4-10）2.电磁波的传播方向

波的极化：指电场E的取向。类型：由电场的方向来决定

电场的水平分量和垂直分量的相位相同或相反时为直线极化波；电场的水平分量和垂直分量振幅相等，而相位相差90˚或270˚时为圆极化波；电场两个分量的振幅和相位都不相等，则为椭圆

极化波。3.波的极化4.电磁波在不同介质中的衰减

均匀介质（如空气）中，无能量损耗，电磁波的波形不随距离改变。电场和磁场在时间上同相，在空间上互相垂直，均作正弦函数的周期性变化，而且也都与传播方向垂直（图4-1）。电磁波在无损介质中的衰减

图4-1电磁波在无损耗介质中的传播4.电磁波在不同介质中的衰减

金属等传导介质中，自由电子在电磁场的作用下定向运动形成电流，引起电磁波能量的损耗、衰减。电磁波只在传导介质的表面层或界面上传播。波形为衰减正弦波（图4-2）。电磁波在有损介质中的衰减

图4-2电磁波在有损耗介质中的衰减4.电磁波在不同介质中的衰减

趋肤厚度δ（穿透深度)：电磁波能够穿入金属的深度。电磁波在有损介质中的衰减

（4-11）式中：σ——介质的电导率，m/s;

μ——介质的磁导率,H/m。频率越低，进入良导体的厚度即穿透深度越大。5.电磁波的反射和透射

电磁波传播至分界面时，发生反射和透射图4-3电磁波的反射和透射

反射系数传输系数(又称透射系数)5.电磁波的反射和透射

当平面波在理想导电平面上垂直入射时（4-12）

（4-13）

6.电磁波的相速与群速

电磁波相位变化的速度。相速

（4-14）

电磁波能量传播（信号传播）的速度。群速

（4-15）

电磁波的角频率，rad/s

7.电磁波谱电磁波（无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等）的频率(或波长)不同，按其频率(或波长)的大小，依次排列成谱图即成电磁波谱图4-4电磁波谱图

一、电场与磁场●二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位●●●第二节电磁辐射基础三、射频电磁场●射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。每秒振荡十万次以上的交流电

表4-6射频电磁场的频段频段名称对应波段缩写名称频率范围甚低频万米波（甚长波）VLF3～30kHz低频千米波（长波）LF30～300kHz中频百米波（中波）MF300～3000kHz高频十米波（短波）HF3～30MHz甚高频米波（超短波）VHF30～300MHz特高频分米波UHF300～3000MHz超高频厘米波SHF3～30×103MHz极高频毫米波、亚毫米波EHF30～300×103MHz300～3000×103MHz三、射频电磁场●射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。表4-6射频电磁场的频段频段名称对应波段缩写名称频率范围甚低频万米波（甚长波）VLF3～30kHz低频千米波（长波）LF30～300kHz中频百米波（中波）MF300～3000kHz高频十米波（短波）HF3～30MHz甚高频米波（超短波）VHF30～300MHz特高频分米波UHF300～3000MHz超高频厘米波SHF3～30×103MHz极高频毫米波、亚毫米波EHF30～300×103MHz300～3000×103MHz应用于无线电广播

三、射频电磁场●射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。表4-6射频电磁场的频段频段名称对应波段缩写名称频率范围甚低频万米波（甚长波）VLF3～30kHz低频千米波（长波）LF30～300kHz中频百米波（中波）MF300～3000kHz高频十米波（短波）HF3～30MHz甚高频米波（超短波）VHF30～300MHz特高频分米波UHF300～3000MHz超高频厘米波SHF3～30×103MHz极高频毫米波、亚毫米波EHF30～300×103MHz300～3000×103MHz应用于无线电广播

电视

三、射频电磁场●射频电磁场:高频电流周围形成的高频率电场和磁场，也称高频电磁场。表4-6射频电磁场的频段频段名称对应波段缩写名称频率范围甚低频万米波（甚长波）VLF3～30kHz低频千米波（长波）LF30～300kHz中频百米波（中波）MF300～3000kHz高频十米波（短波）HF3～30MHz甚高频米波（超短波）VHF30～300MHz特高频分米波UHF300～3000MHz超高频厘米波SHF3～30×103MHz极高频毫米波、亚毫米波EHF30～300×103MHz300～3000×103MHz应用于无线电广播

电视

微波技术

一、电场与磁场●二、电磁场与电磁辐射三、射频电磁场四、电磁辐射的量度单位●●●第二节电磁辐射基础（一）电场强度E表示电场中各个点电场的强弱和方向的物理量。用单个电荷在电场中所受到的力的大小来衡量。单位:V/m（伏/米）、mV/m（毫伏/米）或μV/m（微伏/米）。四、电磁辐射的量度单位●（二）磁场强度H磁场强度的大小在数值上等于该点单位磁极所受力的大小。单位:A/m（安/米）、mA/m（毫安/米）、μA/m（微安/米）。四、电磁辐射的量度单位●射频电磁场频段不同，测量采用的单位不同四、电磁辐射的量度单位●高频(100kHz～30MHz)甚高频(30～300MHz)

V/m、mV/m、μV/m或dB（分贝）特高频微波领域（>300MHz)

单位：功率密度W/cm2、mW/cm2或μW/cm2

表示电场干扰大小时，常用dB（分贝）来衡量

（三）复合场强定义：两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强。计算式

式中：E——复合场强，V/m；

E1，E2，…，En——各频率对应的电磁场强。四、电磁辐射的量度单位●一、电磁辐射评价标准及相关计算方法●二、电磁辐射评价测量范围●第三节电磁辐射防护标准一、电磁辐射评价标准及相关计算方法●（一）我国电磁辐射标准（二）国际电磁辐射标准简介分类作业场所电磁辐射安全卫生标准电磁辐射环境安全卫生标准干扰控制标准（一）我国电磁辐射标准（一）我国电磁辐射标准1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）

2.环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88）

3.作业场所微波辐射卫生标准（GB10436-89）

4.作业场所超短波辐射卫生标准（GB10437-89）

5.作业场所工频电场卫生标准（GB16203-1996）

6.工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）7.国家军用标准

国家环保总局和国家技术监督局联合发布增加了SAR（比吸收率）剂量的内容规定在24h以内任意连续6min的平均SAR应小于0.02W/kg。职业照射导出限值（表4-7）公众照射导出限值（表4-8）

1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）

1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）

表4-7

职业照射导出限值

150/0.40（0.5（0.0015频率范围/MHz电场强度/（V·m－1）磁场强度/（A·m－1）功率密度/（W·m－2）

0.1～0.3870.25（20）①3～30150/0.40(60/f）①30～3000（28）②（0.075）②0.43000～15000(0.5）②(0.0015）②f/150015000～30000（61）②（0.16）②10①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，MHz；表中数据作了取整处理。1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）

表4-8公众照射导出限值

150/0.40（0.5（0.0015频率范围/MHz电场强度/（V·m－1）磁场强度/（A·m－1）功率密度/（W·m－2）

0.1～0.3400.1（40）①3～3067/0.17(12/f）①30～3000（12）②（0.032）②0.43000～15000(0.22）②(0.001）②f/750015000～30000（27）②（0.073）②2①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，MHz；表中数据作了取整处理。本标准还规定对于一个辐射体发射几种频率或存在多个辐射体时，其电磁辐射场的场量参数在任意连续6min内的平均值之和，应满足式中：

Ai，j——第i个辐射体受j频段辐射的辐射水平；

Bi，j，l

——

对应于j频段的电磁辐射所规定的照射限值。1.电磁辐射防护规定（GB8702-88）

（4-16）

适用范围：适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需要的辐射。内容：二级容许限值（表4-9）

I级标准安全区：老弱病残孕婴儿公众在此区环境中长期居住生活，不受电磁辐射影响的区域。II级中间区：长期居住生活在此区，有可能对易感人群引起某些不良反应或影响，故必须加以限制。2.环境电磁波卫生标准（GB9174-3-88）

表4-9《环境电磁波卫生标准》（GB9174-3-88）频率/MHz强度单位容许限值I级（安全区）II级（中间区）0.1～30V·m－11025>30～300V·m－1512>300～300000µV·cm－21040混合V·m－1按主要波段场强，若各波段场强分散，则按复合场强加权确定适用范围：接触微波辐射的各类作业（除居民所受环境辐射及接受微波诊断或治疗的辐射外）。内容：规定了作业场所微波辐射卫生标准及测试方法。此标准规定的内容相对较多，详细可参见标准原件（GB10643-89）。主要内容（表4-10）。3.作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89）

辐射条件8小时/日容许功率密度/(µW·cm-2)

剂量限值/(µW.h·cm-2)＜8小时/日的容许功率密度/(µW·cm-2)连续波或脉冲波非固定辐射50400400/t脉冲波固定辐射25200200/t仅肢体辐射50040004000/t表4-10作业场所微波辐射卫生标准（GB10346-89）内容：规定了作业场所超高频辐射（30～300MHz）的容许限值及测试方法（表4-11）4.作业场所超短波辐射卫生标准（GB1043-89）

表4-11《作业场所超短波（30～300MHz）辐射卫生标准》（GB10437-89）

辐射条件辐射时间容许功率密度值/(MW·cm－2)相应电场强度/(V·m－1)连续波8小时/日0.05144小时/日0.119脉冲波8小时/日0.025108小时/日0.0514内容：作业场所工频电场8小时最高容许量为5kV／m。因工作需要必须进入超过最高容许量的地点或延长接触时间时，应采取有效防护措施。带电作业人员应该在“全封闭式”的屏蔽装置中操作，或应穿包括面部的屏蔽服。5.作业场所工频电场卫生标准（GB16203-1996）

6.工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）主要内容：（1）防非电离辐射(射频辐射)①生产工艺过程防止电磁辐射能的泄漏措施；②工作地点微波电磁辐射强度卫生限值③短时间接触时辐射强度卫生限值；④高频电磁辐射工作地点辐射强度卫生限值⑤产生非电离辐射的设备的屏蔽措施。6.工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）主要内容：（2）工频超高压电场的防护

①产生工频超高压电场的设备防护措施。②产生工频超高压电场的设备安装地址(位置)的选择与辐射强度限值。③从事工频高压电作业场所的电场强度限值。④超高压输电设备的屏蔽要求。《超短波辐射作业区安全限值》GJB1002-90辐射条件日辐射时间/h容许平均电场强度/(V·m-1)容许暴露电场强度上限/(V·m-1)脉冲波81087连续波8141237.国家军用标准

表4-14《超短波（30～300MHz）辐射作业区安全限值》（GJB1002-90）

①当在脉冲条件下工作电场强度大于10V/m，在连续波条件下工作电场强度大于14V/m时，都必须采取有效防护措施。②如实测数据以平均功率密度表示时，须将数据按下式换算成等效值：Ｅ＝式中：E为电场强度，单位为V/m；Pd为功率密度，单位为W/m２。《水面舰艇磁场对人体作用安全限值》GJB2779-96舱室最大允许磁感应强度/mT允许暴露时间生活舱58小时/日，每周5日，连续不超过4小时一般工作舱78小时/日，每周5日，连续不超过4小时强磁场设备舱40连续不超过4小时401小时/日，每周5日，连续不超过4周8030分钟/日，每周5日，连续不超过4周20010分钟/日，每周5日，连续不超过4周7.国家军用标准

①生活舱，系包括居住舱、会议室、餐厅等生活与休息舱室；②一般工作舱，指除强磁场设备舱以外的各种作业舱室。表4-15《水面舰艇磁场对人体作用安全限值》（GJB2779-96）

1.工频电场卫生标准

2.工频磁场卫生标准3.射频电磁辐射标准4.无线通信标准5.磁场标准（二）国际电磁辐射标准简介表4-16各国工频电场强度限值≤20导则西班牙变电所短期≤20变电所长期≤15波兰变电所长期≤15国标捷克维护工作区短期≤30长期≤20工业标准前联邦德国维护区短时＜25运行区工作日＜5国标前苏联区域暴露时间容许场强/(kV·m-1)

类别国别1.工频电场卫生标准

目前约有20个国家制定了工频电场电磁辐射标准；多数标准是推荐值(表4-16)。表4-17

IRPA/INIRC50/60Hz电磁场限值

受照群体电场强度/(kV·m-1),rms磁通密度/mT,rms职业群体整工作日内100.5短时间内305局限于四肢-25公众群体每天最多达24小时内50.1每天数小时内1012.工频磁场卫生标准国际辐射防护协会所属国际非电离辐射委员会（IRPA/INIRC）于1990年向各国推荐频率为50/60Hz电场和磁场限值临时导则（表4-17）。

2.工频磁场卫生标准（4-19）

职业照射：受照射时间t与电场强度E的关系为公众照射：磁通量密度＞1mT时，受照射时间容许值限制在每天数分钟以内，且此时体内感应电流密度≤2mA/m２。表4-18IRPA射频电磁辐射职业暴露限值频率/MHz电场强度/(V·m-1)磁场强度/(A·m-1)功率密度/(mW·cm-2)0.1～16141.6—1～10614/f1.6/f—10～400610.161400～20003×f1/20.008×f1/25/40002000～300001370.3653.射频电磁辐射标准国际辐射防护协会（IRPA）对射频电磁辐射标准的修改（1988年）（表4-18）①表中f为频率，MHz。表4-19IRPA射频电磁辐射公众暴露限值3.射频电磁辐射标准①表中f为频率，MHz。频率/MHz电场强度

/(V·m-1)磁场强度/(A·m-1)功率密度/(mW·cm-2)0.1～1870.23-1～1087/f1/20.23/f-10～40027.50.0730.2400～20001.375×f1/20.0037×f1/2f/20002000～30000610.1614.无线通信标准无线通信容许限值：为保护无线通信环境中工作和生活的职业人群和公众人群的安全与健康的限值。国际非电离辐射防护委员会（ICNPR）制定的无线通信标准被世界卫生组织和越来越多的国家、地区逐步采用。国外研究机构已有研究报道，对恒定磁场职业暴露标准提出了一些建议或推荐限值。但尚未得到公认，仅具有参考价值。我国在磁场暴露卫生标准方面研究较少。5.磁场标准表4-20电磁辐射防护评价测量范围电磁辐射设备防护测量范围功率P＞200kW的发射设备以发射天线为中心，半径为1km的范围；若最大辐射场强点处于1km外，则范围扩大至最大场强处，直至场强值低于标准限值功率200kW≥P＞100kW的发射设备以天线为中心半径为1km的范围对于有方向性的天线，范围可从天线辐射主瓣的半功率角内扩大到0.5km；如有高层建筑的部分楼层进入天线辐射主瓣的半功率角内时，应选择不同高度对这些楼层进行室内或室外的场强测量功率P

≤100kW的发射设备以天线为中心半径为0.5km的范围工业、科教、医疗电磁辐射设备以设备为中心，半径250m内高压输电线路和电气化铁道以有代表性为准，对具体线路作认真详尽分析后，确定其具体范围。可移动式电磁辐射设备一般按移动设备载体的移动范围来确定；对于可能进入人口稠密区的陆上可移动设备，需考虑对公众的影响，来确定其具体范围二、电磁辐射评价测量范围●一、电磁辐射防护基本原则

●二、电磁辐射防治的基本方法

三、电磁辐射防治技术

四、电磁辐射控制应用实例●●●第四节电磁辐射污染防治技术一、电磁辐射防护基本原则

●目标：抑制电磁辐射源具体做法：设备的合理设计；加强电磁兼容性设计的审查与管理；做好模拟预测和危害分析工作等。主动防护与治理

被动防护与治理

目标：防护被辐射方具体做法：采用调频、编码等方法防治干扰；对特定区域和特定人群进行屏蔽保护。基本原则①在泄漏和辐射源层面采取防护措施

特点：着眼于减少设备的电磁漏场和电磁漏能，使泄漏到空间的电磁场强度和功率密度降低到最小程度。根据上述电磁辐射防护技术原则，电磁辐射防护形式分为两大类：②在作业人员层面（包括其工作环境）采取防护措施特点：着眼于增加电磁波在介质中的传播衰减，使到达人体的场强和能量水平降低到电磁波照射卫生标准以下。

（一）

屏蔽（二）

接地技术

（三）

滤波

（四）

其他措施

二、电磁辐射防治的基本方法

●（一）屏蔽1.屏蔽的分类2.电磁场屏蔽机理3.电磁屏蔽室的设计制作1.屏蔽的分类屏蔽：采取一切可能的措施将电磁辐射的作用与影响限定在一个特定的区域内。1.屏蔽的分类屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽被动场屏蔽

电磁屏蔽静电屏蔽

磁屏蔽

屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽

被动场屏蔽

电磁屏蔽静电屏蔽

磁屏蔽

1.屏蔽的分类场源位于屏蔽体之内限制场源对外部空间的影响屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽

被动场屏蔽

电磁屏蔽静电屏蔽

磁屏蔽

场源位于屏蔽体之外用于防治外界电磁场对屏蔽室内的影响

1.屏蔽的分类屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽

被动场屏蔽

电磁屏蔽

静电屏蔽

磁屏蔽

1.屏蔽的分类采取一定的措施以消除电磁感应的影响屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽

被动场屏蔽

电磁屏蔽

静电屏蔽

磁屏蔽

1.屏蔽的分类利用静电场的特性，使电场线终止于屏蔽体的表面上，抑制电场的干扰屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽

被动场屏蔽

电磁屏蔽静电屏蔽

磁屏蔽

1.屏蔽的分类用高磁导率材料制成的磁屏蔽体将磁场封闭在内

屏蔽分类（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽

被动场屏蔽

电磁屏蔽

静电屏蔽

磁屏蔽

1.屏蔽的分类实际防治工作中采用最多

依靠屏蔽体的反射和吸收起作用，实现电磁场的屏蔽。在屏蔽体表面部分电磁波被反射回空气介质中；部分穿透屏蔽体的电磁波因电损耗、磁损耗及介质损耗而被吸收。2.电磁场屏蔽机理3.电磁屏蔽室的设计制作电磁屏蔽室结构类型板型屏蔽室

网型屏蔽室

由若干块金属薄板制成；毫米波段只能采用此类屏蔽室。

由若干块金属网或板拉网等嵌在金属骨架上装配或焊接制成。

二、人工光环境的评价影响电磁屏蔽室屏蔽效果的因素

(1)孔洞及缝隙影响因素25341(2)屏蔽材料(4)混合屏蔽及天线效应(3)空腔谐振(5)辐射源屏蔽室结构设计一般要求

（1）屏蔽材料的选择必须选用导电性和透磁性高的材料；铜、铝、铁均具有较好的屏蔽效能；超短波和微波频段，一般采用屏蔽材料与吸收材料制成复合材料。屏蔽室结构设计一般要求

（2）屏蔽结构的设计尽量减少不必要的开孔、缝隙及尖端突出物；孔洞上接金属套管可减小孔洞的影响；套管与孔洞周围要有可靠的电气设备连接；孔洞的尺寸要小于干扰电磁波的波长；每条焊缝都应做到电磁屏蔽。屏蔽室结构设计一般要求

（3）屏蔽厚度的选用接地良好时，屏蔽效率随屏蔽厚度的增加而增高。鉴于射频(特别是高频波段)的特性，厚度无需无限制地增加（1mm）。屏蔽室结构设计一般要求

（4）屏蔽网孔大小(目数)及间距的确定对于中、短波，网孔目数小些即可保证屏蔽效果；对于超短波、微波，屏网目数一定要大；适当增大屏蔽体与场源的间距，可提高屏蔽效果。将场源屏蔽体或屏蔽体部件内感应电流加以迅速引流以形成等电势分布，避免屏蔽体产生二次辐射。是实践中常用的一种方法。射频接地将设备屏蔽体和大地之间，或者与大地上可视为公共点的某些构件之间，采用低电阻导体连接起来，形成电气通路，使屏蔽系统与大地之间形成一个等电势分布。高频接地

（二）接地技术

1.接地抑制电磁辐射的机理

2.接地系统的设计与实施

图4-5接地系统结构组成

射频设备接地线接地极2.接地系统的设计与实施

（1）接地线①设备的接地：原则上要求每台设备应当有各自的接地连接，不应采用汇流排线，以避免引起干扰的耦合效应的发生。②屏蔽部件的接地：屏蔽部件应使用宽金属带作接地线，多点接地，与接地极良好连接。③屏蔽电缆的接地：电缆的屏蔽外皮要妥善接地。2.接地系统的设计与实施

（2）接地极接地极的结构设计型式

①埋置接地铜板②埋置接地格网铜板③埋置嵌入接地棒竖立埋横立埋平埋①埋置接地铜板将约2m2的铜板埋在土壤中，接地线良好地连接在接地铜板上。①埋置接地铜板——竖立埋（图4-6）

图4-6竖立埋铜板

①埋置接地铜板——横立埋（图4-7）

图4-7横立埋铜板

①埋置接地铜板——平埋（图4-8）

图4-8平埋铜板

②埋置接地格网铜板（图4-9）

在一块2m2的铜板上立焊＃字形铜板，使其成为格网结构，而后埋入土壤中。②埋置接地格网铜板（图4-9）

图4-9格网式接地线

③埋置嵌入接地棒（图4-10）一般将长度为2m、直径为5～10cm的金属铜棒或铁棒打进土壤中，或挖坑埋置，然后将各接地棒上端连接在一起，并与屏蔽体相连接。③埋置嵌入接地棒（图4-10）

图4-10接地棒埋置示意图

多片（根）单一接地极之间的屏蔽问题

板与板（或棒与棒）间存在着相互屏蔽效应，接地极附近的土壤得不到充分利用，泄流面积变小，流散电阻变大，复合接地极中的各个单一接地体间距要大，考虑到施工方便，一般以3～5m间距为宜。2.接地系统的设计与实施

（3）一点接地与多点接地通常采用单点接地，对射频设备本身进行“接地”处理。采用多点接地，对射频场源本身实行屏蔽无论采取单点接地或多点接地，都须注意接地体本身所具有的天线效应问题。2.接地系统的设计与实施

射频接地系统设计时的注意要点①接地线要尽可能短，以保证接地系统的阻抗足够低；②要保证接地系统有良好的作用，接地线应避开1/4波长的奇数倍；③无论何种接地方式都要求有足够厚度，以维持一定的机械强度和耐腐蚀性。

3.接地效果

中、短波段：接地正确与否对电场屏蔽效果的影响很大；对磁场屏蔽效能则无明显影响（表4-21）。短波段：特别是20～30MHz频段以上，接地作用不太明显（表4-22）。微波段：屏蔽接地作用更小。（三）

滤波

1.滤波的机理机理：在电磁波的所有频谱中分离出一定频率范围内的有用波段。作用：保证有用信号通过的同时阻截无用信号通过，是抑制电磁干扰最有效的手段之一。2.滤波器滤波器是由电阻、电容和电感组成的一种网络器件。功能：具有分离频带作用的无源选择性网络，能够从输入端（或输出端）电流的所有频谱中分离出一定频率范围内有用电流的能力。可有效对付电磁干扰信号的传导和某些辐射干扰注意点：电源网络的所有引入线在屏