電(diàn)磁(cí)輻射(shè)評價與防護技(jì)術

2005/12/15 22:27:00

   隨著現代科技的高速發(fā)
展，一種看不見(jiàn)
，摸(mō)不著的汙染源日益受到(dào)各界的關(guān)注，這就是被人們稱為“隱形殺手”的電磁輻射
。今天，越來越(yuè)多的電子
，電氣設備的投入使用使得各種頻率的不同能量的電磁波(bō)充(chōng)斥著地球的每一個(gè)角落乃至更加廣闊的宇(yǔ)宙(zhòu)
空間。對於人體這一良導體，電磁波不可避免(miǎn)
地會構成一定(dìng)程度(dù)的危害。

一(yī)． 電磁(cí)輻射(shè)的若幹(gān)
基本概念

1. 常見的電磁(cí)輻射源

一般來說，雷達係統，電視和(hé)廣播發射係統，射頻感應及介質加熱設備(bèi)
，射頻及微波醫療設備，各種電加(jiā)工設備，通信發射台(tái)站🐭，衛星地球通信(xìn)站(zhàn)
，大型電力發電站，輸變電設備(bèi)
👷，高(gāo)壓及超高壓輸電綫，地鐵列(liè)車及電氣火車以(yǐ)及大(dà)多數(shù)家用(yòng)電器等都是可以產生(shēng)各種(zhǒng)形式
，不同頻(pín)率
，不同強度的(dí)
電(diàn)磁(cí)
輻(fú)射(shè)源(yuán)
。

2. 電磁輻射場區的劃分

電磁(cí)輻射(shè)
場區一(yī)般分為遠區場和(hé)近區場。

2.1 近區場及特點

以場源為中心(xīn)，在一個波長範圍內的區域(yù)
，通常稱為(wéi)近區場，也可稱為感

應場(cháng)。近區場通常具(jù)有(yǒu)如下特點：

l 近區場內，電場(cháng)強度與磁場強度的大小(xiǎo)沒有確定的比例關係。即(jí)： E ¹ 377H🏥。一般情況下，對於(yú)
電壓高電流小(xiǎo)的場(cháng)源(如發射天綫🥆，饋綫等(děng))🌕
，電場要比(bǐ)磁場強得(dé)多，對於(yú)電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具)，磁場要比電場大得多。

l 近區場(cháng)的電(diàn)磁場強度比遠區(qū)場大得多🏴。從(cóng)這(zhè)個角度上說，電磁(cí)防護的重點應該在近區場🌠。

l 近區場(cháng) 的電磁(cí)場強度隨距離的變化比較快，在(zài)此空間內的不均匀度較大(dà)🀘。

2.2 遠區場及特(tè)點(diǎn)


在以場源為(wéi)中心，半徑為一個波長之外的空間範圍稱為(wéi)遠(yuǎn)區場(cháng)💶，也可稱為(wéi)輻射場。遠區場(cháng)的主(zhǔ)要特點(diǎn)如下：

l 在遠區場中
，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(dí)衰減要比感應場慢得(dé)多。

l 在遠區(qū)場，電(diàn)場(cháng)強度與磁場強度有如下關係： 在(zài)國際單位製中
，E=377H🎘，電場與(yǔ)磁場的運行方(fāng)向互相垂直🖴，並(bìng)都垂直於電磁波(bō)的傳播方向。

l 遠區場為弱場
，其電磁場強度均較(jiào)小。

2.3 近區場(cháng)與遠區場劃(huá)分的意義

通常，對於一個(gè)固定的可以產生一定強度的電磁輻射(shè)
源(yuán)來說，近區(qū)場輻射

的電磁場強度較大🔯，所以，我(wǒ)們應該(gāi)格外注意(yì)對電磁(cí)
輻射近區場的防護。對電(diàn)磁輻射近區(qū)場的防護(hù)🐖，首先(xiān)是(shì)對作業(yè)人員及處在近區場環境(jìng)內(nèi)的人(rén)員的防護，其次是對位(wèi)於近(jìn)區場內(nèi)的各種(zhǒng)
電子，電氣設備的(dí)防護(hù)。而對(duì)於遠區(qū)場
，由於電磁場強較小(xiǎo)🔑，通常對(duì)人的危害較小，這時我們應該考慮的主要因(yīn)素就是對信號的保護。另外，應該有(yǒu)對(duì)近區場一個概念，對我們最經常接觸的從(cóng)
短波(bō)段 30MHz到微波段的3000MHz的(dí)頻段範(fàn)圍，其波長範圍從10米到1米(mǐ)
。

二．電磁(cí)輻射汙染的簡單測試

1． 根據測試對象及環境(jìng)選用測(cè)試儀器

在(zài)對某電(diàn)子💛，電氣設備(bèi)的電磁輻射進行測試時(shí)，需要注(zhù)意以下問題。盡可

能多的了解此電子，電(diàn)氣設備(bèi)的各種電氣指標，運行(háng)參(cān)數🌀，在此(cǐ)前(qián)提下，確(què)定采用不同的測(cè)試儀器。一般來說
，對近(jìn)區場的電磁測試(shì)，如果測試頻段在(zài)
短波段或微波段，可選用國產(chǎn)的 701型(xíng)三維場強(qiáng)
計或其它三維場強計
，其測(cè)試頻率範圍大致(zhì)在幾百KHz至(zhì)
1GHz左右🏞。對變電站(zhàn)或(huò)高(gāo)壓🀧，超高壓輸(shū)電(diàn)綫進(jìn)行測試時
，應(yīng)選(xuǎn)用工頻電磁場測試設備
。對遠場區測(cè)試時

，根據(jù)不同的測試(shì)頻段(duàn)
，可選用(yòng)頻譜儀或幹擾場(cháng)強測試(shì)
儀。測試時(shí)，應按照《輻(fú)射環境(jìng)保護管理導則(zé)
電磁輻射(shè)監測(cè)儀器和方法》HJ/T10.2-1996的(dí)
要求進(jìn)行測(cè)試。

2． 電磁輻(fú)射測量采用的計(jì)量單位

通常，對大於 300MHZ的(dí)微(wēi)波頻段，采(cǎi)用平均功(gōng)率密度 m W/cm 2 作為計量單(dān)位，

小於 300MHZ的頻段，采用電場強度V/m和磁場強度A/m作為計量(liáng)單位
。在進行電磁(cí)環境測量(liáng)時
🀐，幹擾場強國家(jiā)計量標準采用單位為 m V/m🐴
，用分貝表示時，1 m V/m=0dB。

三．電磁輻射(shè)危害人(rén)體的機(jī)理(lǐ)

電磁輻射危害人體的機理主要(yào)
是熱效應，非熱效(xiào)應和累(léi)
積效(xiào)應等
。

1． 熱效應 ：人體70%以上是水
，水分子受到電磁波輻射後相(xiāng)互摩擦
，引起(qǐ)機體(tǐ)升(shēng)溫，從(cóng)而影響到體內器官的正常工作。

2． 非熱效應(yīng) 
：人體的(dí)器官和組織都存在微(wēi)弱的(dí)電磁場，它們(mén)
是穩定(dìng)和(hé)有(yǒu)序(xù)的，一旦受到外界電(diàn)磁(cí)場的幹擾(rǎo)，處(chǔ)於平衡(héng)狀態(tài)的微弱電磁場即將遭到破壞
，人體也會遭受損傷。

3． 累積效應 🌋：熱效應和非熱效(xiào)應作用於(yú)人體後，對人體的傷(shāng)害尚(shàng)未來得及自我修復之前（通(tōng)常所說的人體承受力---內(nèi)
抗(kàng)力(lì)），再次受到(dào)電磁波輻射的話，其傷害程度就(jiù)會發生累積
，久之會(huì)成為(wéi)永久(jiǔ)性(xìng)病態，危(wēi)及生(shēng)命。對於長期接觸電磁波輻(fú)射的群體🂺，即使(shǐ)功率很小，頻率很低，也可能會誘發想不到(dào)的病變，應引起警惕🔣。

多種頻率電磁波特別是高頻波和較強的電(diàn)磁(cí)場作用人體的直接(jiē)後果是在不知(zhī)不覺中(zhōng)導(dǎo)致(zhì)人的精力和體力(lì)減退
，容易產生白內(nèi)
障，白血(xiě)病，腦腫瘤，心血管(guǎn)
疾病，大腦機能(néng)障礙以及(jí)婦女流產和不孕(yùn)等，甚至(zhì)導致人(rén)類免疫(yì)機能的低下，從(cóng)而引起(qǐ)癌症(zhèng)等病變。

權威統計數字表明
：經常在顯示器前工作的(dí)
人群中，上述疾病的發病率明顯(xiǎn)高於普通人群。電磁輻射是主要原因之一
🕇。

四．測試結果的分析及不同類型(xíng)防護(hù)設備的選用

1. 測試(shì)結果的分析與電磁輻射方麵國標(biāo)的選用

在對輻射源周(zhōu)圍環境進行電(diàn)
磁輻(fú)射測試之後，應將(jiāng)電磁測試結果與相應(yīng)的

國標做對照(zhào)，我(wǒ)國已經頒布的(dí)電磁兼容方麵的環(huán)境標準及法規有(yǒu)數十項，應根(gēn)據(jù)現場的情況(kuàng)，采(cǎi)用適合(hé)此(cǐ)環境(jìng)的國標或行(háng)業標準。

最常用的電磁(cí)方麵的標準是《電磁輻(fú)射(shè)防(fáng)護規(guī)定》 (GB8702-88)，《環境(jìng)電磁波衛生標(biāo)準》(GB9175-88)
🧚， 工業，科學，醫療射頻(pín)設備無綫電幹擾輻射允許值(GB4824.1-84)
。各標準限值如下。

表 1 公眾導出(chū)
限(xiàn)值 （GB8702-88）

頻率範圍 MHz	電場(cháng)強度(dù) 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(biǎo) 2 環境電磁波容(róng)許輻射(shè)強度分(fēn)級標(biāo)準(GB9175-88)

波長(cháng)	單位(wèi)	容許場強
		一級（安全區）	二級（中間(jiān)區）
長🐼，中 ，短(duǎn)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(yào)波段場強；若各波段場強分散 ，則按(àn)復合場強(qiáng)加權確定。

在對一般環境的電磁輻射分析中，應主要選用《環境(jìng)電磁波衛(wèi)生標準》主(zhǔ)要選用(yòng)《環境電磁波衛(wèi)生標準》(GB9175-88)，根據輻射(shè)源的主要輻射頻率，參照表2，找到其輻射強度限值。注意掌握三個標準限(xiàn)值，一般(bān)我(wǒ)們(mén)把居民居住(zhù)的環(huán)境按一級安(ān)全區處理，則其標準(zhǔn)限值為：在(zài)長，中，短波，電場強度應小於10V/m；在超短波段(duàn)

，電場強度應小於5V/m；在微波(bō)波段(duàn)
，其輻射功率(shuài)密度應小於(yú)10 μ W/cm 2 。考慮到對在(zài)電磁輻(fú)射環境內工作人員的保護🕐，我們建議在職業(yè)安全衛(wèi)生領域，采(cǎi)用《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)的(dí)
相(xiāng)應限值(zhí)。

將測試結果與國標對照(zhào)後🥑，如果發現(xiàn)測試(shì)結果超過國標(biāo)限值，應考慮采取防護措施。首先應該考慮在輻射源的設(shè)備(bèi)上(shàng)采取措施
，盡可能將(jiāng)其(qí)輻射值降(jiàng)低至(zhì)國標限值之下。如果(guǒ)因為條件(jiàn)所限，無法(fǎ)降低輻射源周(zhōu)
圍(wéi)的電磁場(cháng)強度🌼，而作業人員又必須(xū)在此環境下工作，或其它人員必須在此環境(jìng)
下生活🚏，則對這些人員(yuán)應該采取個(gè)體(tǐ)防護措施。

2． 根據(jù)測(cè)試(shì)結果選用電磁個體防護設(shè)備

隨著人們物(wù)質文化水平的不斷提高
，各種家(jiā)用電器：彩(cǎi)
電
，錄像(xiàng)機，VCD，家用電腦，微波爐💔，電磁爐，無繩電話
，手機等相繼(jì)進入千家萬戶
，這些家用電器和電子設備在(zài)使用過程中都會向環境空間發射與漏泄一定強度(dù)的電磁波，電(diàn)磁輻射已成為(wéi)繼水汙染，大氣汙染，噪聲(shēng)汙染(rǎn)之後(hòu)當(dāng)今人們(mén)生(shēng)活(huó)中的第四大汙染💯。因此
，許多研究機(jī)構和生產廠(chǎng)家(jiā)都在相繼研究(jiū)開發防電磁輻射(shè)的民(mín)用產品，以減少電磁輻射對(duì)人類健康的(dí)危害
。現在看來，穿著防電磁輻(fú)射的服裝是比較方(fāng)便有效的方法。

一般(bān)來說，作業人員(yuán)所處環境的電磁場強度超過國標限(xiàn)值或(huò)
者作業人(rén)員(yuán)
所處環境的電磁(cí)場強度未超過國(guó)
標限(xiàn)值(zhí)
，但(dàn)與此限值(zhí)比較(jiào)
接近🤐，而作業人員(yuán)又(yòu)需要(yào)長時間在此環境工作時，都應考慮采用輻射防護用品(pǐn)🦭。選用(yòng)個體防護產品時，應首先確定電磁輻射的(dí)衰減(jiǎn)度，然(rán)後
，參照各種產品說明中對(duì)電(diàn)磁(cí)波的衰減參(cān)數🍚，確定使(shǐ)用何種形式的防護用品
。降(jiàng)低電磁輻射方(fāng)麵的個體(tǐ)
防護用品主要包括防護服裝(zhuāng)🥮，防(fáng)護眼鏡及輻射防護屏。

目前國內已經開發出多種(zhǒng)麵料的防護服裝(zhuāng)。防(fáng)
護服裝中有：防護襯衫(shān)，防護圍裙🔻
，防護馬甲，防護大褂，護(hù)胎寶，孕(yùn)婦(fù)裙，夾克套裝等
，此(cǐ)
外還有用於設備屏蔽的屏蔽布等(děng)。表 3列出了常用的電磁輻射方麵的個體防護產品，製成材料及屏蔽效能。

防護服(fú)裝是根(gēn)據(jù)屏蔽或吸收原理製作的。防護眼鏡是用於保(bǎo)護(hù)操作人員的眼鏡免受傷害，對於防護眼(yǎn)鏡的要(yào)求(qiú)是：透視度要足夠高，不影響視綫；屏蔽效果要好(hǎo)
（原則上應保證(zhèng)
屏蔽後場強(qiáng)
控製在國標限值之下）🕛；重(zhòng)量(liáng)輕，鏡麵啟動靈活🂰
。防護眼鏡(jìng)的(dí)基本材料是金屬(shǔ)網或金屬膜🗒。

表 3 常用電磁輻射個(gè)體(tǐ)防護產品(pǐn)

品名	分類與規格	采用功能性的材料	屏蔽效能
男(nán)襯(chèn)衫		不(bù)鏽鋼纖維		20-30dB
女襯衫		不(bù) 鏽鋼纖維		20-30dB
男短袖襯衫		不鏽鋼纖維		20-30dB
女短(duǎn)袖襯衫		不鏽鋼纖維(wéi)		20-30dB
防護圍(wéi)裙	A	不鏽鋼纖維		20-30dB
	B	金屬化鍍膜(mó)材(cái)料
防護馬甲	A	不鏽(xiù)鋼纖(xiān)維		20-30dB
	B	金屬化鍍膜(mó)材料		20-30dB
防護大(dà)褂	A	不鏽鋼纖維(wéi)		30-40dB
	B	金(jīn)屬化鍍膜材(cái)料		30-40dB
孕婦裙		不鏽鋼纖維		20-30dB
肚(dù)兜		不鏽鋼纖維		20-30dB
孕婦褲		不鏽鋼纖維		20-30dB
夾克防護套裝(zhuāng)		不鏽鋼纖(xiān)維		30-40dB
屏蔽布	A	不(bù)鏽鋼纖維布		50-58dB
	B	化鍍鍍膜布		50－58dB
屏蔽布 (麵料(liào))		不鏽鋼纖維		20-30dB
屏蔽裏子綢		不鏽(xiù)鋼纖(xiān)維		10－18dB
屏蔽襯衫布		不鏽鋼纖維		20-30dB
防護屏 (玻璃(lí))		14－17寸鍍膜		20-25dB
防護鏡(jìng)		平鏡 鍍膜		10-15dB
		近視(shì)及其它功能(néng) 鍍膜		10-15dB

製成防護服(fú)裝的麵料(liào)對(duì)於電磁波的(dí)防護(hù)
起著決定性的作用(yòng)
👣。因此在選用電磁輻射防(fáng)護服裝時，應了解防護服裝所采用(yòng)的麵料，是否是大的專業廠家製造(zào)
的(dí)，並且是(shì)否有電磁輻射專(zhuān)業檢測(cè)部門的檢測證書(shū)
。在確保(bǎo)這兩條的前(qián)
提下🐶，再考慮服裝的做工和美(měi)觀是(shì)否(fǒu)符合(hé)
要(yào)
求
。

3． 電磁輻(fú)射個體防護產品的(dí)使用範(fàn)圍

電磁輻射個(gè)
體防護產品可應用於：

l 直(zhí)接從事電磁波作業及間接接(jiē)受電(diàn)磁影(yǐng)響(xiǎng)人員的防護；

l 帶心髒起搏(bó)器及其他對(duì)電磁輻射敏感(gǎn)人(rén)
群的(dí)
防護；

l 可與其他吸波材料配合🎂，製成(chéng)多頻譜兼容偽裝隱身材料🍛，將(jiāng)在現代(dài)軍事戰(zhàn)
爭中(zhōng)
發揮重要作用。

l 除了上述(shù)個體(tǐ)防護的範圍以外(wài)，還可根據實際需要(yào)
，做成窗簾

，屏幛，對特殊環境予以防護(hù)🌈；做(zuò)成罩，套，對有關的(dí)電磁波(bō)
輻射(shè)源進行屏蔽防護📲。

4． 對電磁輻射區內工作人員的(dí)防護措施(shī)

l 推測或檢測到射(shè)頻功(gōng)率(shuài)密度超過 50 m W/cm 2 的區域，應認為(wéi)
是(shì)電磁輻射

潛在危險(xiǎn)區。

l 人員容易誤入的危(wēi)險(xiǎn)區域應設有警告標記。除非(fēi)有緊急情況
，凡(fán)經計

算或用場強計測量超過 50 m W/cm 2 的區域，不允許人員在未采取防護措施的情(qíng)況下進入
。

l 應(yīng)防(fáng)止大功(gōng)
率信號發生器在試驗過程中放電🃽
，因為它將對其周圍區(qū)域

內產生(shēng)大於 50 m W/cm 2 的電磁輻(fú)
射。在做(zuò)
此類操(cāo)作時，應用假負載(zǎi)或其它吸收(shōu)材料吸收其輸出能(néng)量
。

l 應利用保護(hù)用品使輻(fú)射危害(hài)減至最小。必須保證在發射天綫射束區(qū)內工作

的(dí)維護(hù)
人員(yuán)
穿(chuān)好保護服裝。

l 應(yīng)
該禁止身上帶有金屬(shǔ)移植件，心髒起搏(bó)器等輔助裝置的人員進入(rù)電

磁輻射區。

l 應給受到輻(fú)射源，電(diàn)磁能和(hé)高(gāo)壓(yā)裝置輻(fú)
射(shè)的(dí)
人(rén)員作定期身體檢查🤻。

5． 國內電磁輻射防護材料的(dí)最新研究動態

隨著人(rén)們對(duì)電磁環境的(dí)重視和科學(xué)技術的進步，近(jìn)一兩年(nián)來，又有許多新型的屏蔽織物研製成功。比較典型的是由北京某公司研製的新型防(fáng)輻射服裝麵料，這種服(fú)裝麵料是用不鏽鋼纖維，棉纖維(wéi)，滌纖維和麥飯石纖維(wéi)混合(hé)紡織而成的

，這種麵(miàn)
料做起來的服裝(zhuāng)穿起來和普通服裝(zhuāng)沒什(shí)麼差別，但具有防電(diàn)磁(cí)輻射，抗靜(jìng)電，耐洗滌，透氣性好(hǎo)，柔軟，舒(shū)適和保健等功(gōng)能
。

此外，上海研製成功采用(yòng)多(duō)離子(zǐ)織物和金屬化纖維織物(wù)的電磁輻射(shè)屏蔽材料。多離子織物(wù)是(shì)采(cǎi)用(yòng)目前國際(jì)最先(xiān)進(jìn)的物理和化學工藝，對纖維進行離子化處理
。該(gāi)產品以吸收(shōu)為主，將(jiāng)有(yǒu)害(hài)的電磁輻射能量通過織物自(zì)身(shēn)的特殊原理轉變成熱能(néng)散發掉，從而避免了(liǎo)環境二次汙染，淨(jìng)化了空氣。由於織物中含有(yǒu)大量(liáng)金屬陽離子可起(qǐ)到殺菌除臭作用，對皮膚無刺激，有助(zhù)人體(tǐ)表皮微循環。同時具(jù)有(yǒu)防靜電🕉，防(fáng)部分(fēn) X射綫及紫外綫等功能。多離(lí)

子織物是目前國際上屏蔽低，中頻段電磁輻(fú)射最先(xiān)進的(dí)民(mín)用(yòng)防護材(cái)料。

補(bǔ)充： 工(gōng)頻電磁輻射的危害

根據研(yán)究及相關測試表明，變壓器，超高(gāo)壓配電裝置和超高壓輸(shū)電綫在(zài)運行中🦜，會(huì)形成一定強度的(dí)工(gōng)頻(pín)電磁輻射。據相(xiāng)關資(zī)料顯示，550KV輸電綫的(dí)工頻電場輻(fú)射在距地麵1.5m處可(kě)以達到9.7KV/m之高(gāo)。工頻磁場對計算機顯示(shì)
器偏轉係統可(kě)能產生較嚴重的幹擾(rǎo)，具(jù)體(tǐ)
現(xiàn)象是，使顯示器的顯示畫麵發生抖動，顯示器邊緣可能出現色斑。高強度的工頻電磁(cí)輻射還(huán)
可能造成(chéng)計(jì)算機(jī)
死機(jī)
。

高壓架空電(diàn)力綫路和變電站的(dí)運行(háng)，會產生(shēng)無綫電噪聲，這種無綫電噪聲(shēng)嚴重(zhòng)時，會對電力(lì)綫路和(hé)變電站附(fù)近居民的無綫電(diàn)（主要是中，短波廣播）接收和專業無綫電台站的工作造成騷擾影響(xiǎng)。由於電(diàn)力綫路和變電站占地大，尤其是電力綫路長度可能達幾百公裏，影響(xiǎng)範圍廣，

通常(cháng)情(qíng)況下，架空電力綫路(lù)
和(hé)變電(diàn)站無綫電噪聲的產生有三類根源(yuán)
：分別是
，在導綫及其金屬表麵處(chǔ)空氣中的電暈放電🖇；絕緣子承受高電位梯度區域中放電並產生火花；連(lián)接鬆動或接觸不良產生的間隙火花放電
。當運行電(diàn)壓在100KV以上（通常導(dǎo)綫表麵電位梯度(dù)>12KV/cm）時，第一種(zhǒng)根源占據(jù)主導地位，成為(wéi)
不可消除的，屬綫(xiàn)路固有的特性。

此文(wén)側(cè)重電磁輻(fú)射的個體防護和(hé)測試，有必要就電磁輻射對其他電子設備的幹(gān)擾和其他(tā)電磁(cí)兼(jiān)容問題作進一步(bù)的論述。