第十章电磁辐射的防护与治理.ppt

一.概述电磁辐射防护与治理的目的为了减少、避免或者消除电磁辐射对人体健康和各种电子设备产生的不良影响或危害；基于这目的，就要求对各种产生电磁辐射的设备，从设计、制造到使用都要特别注意到电磁辐射的污染问题，既要做到制造出各种低电磁辐射设备、或符合电磁辐射产品标准的设备，又要对运行中的设备进行检查和完善其防护与治理。,第十章电磁辐射的防护与治理,电磁辐射防护与治理的原理主动防护与治理手段:抑制电磁辐射源，包括所有电子设备以及电子系统。被动防护与治理手段：如调频、编码等防止干扰。,电磁辐射防护与治理技术措施的基本原则屏蔽辐射源或辐射单元；屏蔽工作地点；采用吸收材料，减少辐射源的直接辐射；清除工作现场二次辐射源，避免或减少二次辐射；屏蔽设施必须有很好的单独接地；加强个人防护。,二.高频电磁辐射的防护与治理技术方法有采取屏蔽、吸收、滤波、阻波抑制等。1.屏蔽屏蔽的目的：使电磁辐射体的电磁辐射能量被限定在所规定的空间之内，阻止其传播与扩散。亦即采取一切技术措施，将电磁辐射的作用与影响限制规定的空间范围以内。,高频电磁屏蔽的基本原理:,高频电磁屏蔽适用于抑制高频辐射产生的骚扰。利用波阻抗变化，电磁波在屏蔽界面反射，减弱骚扰能量利用屏蔽内涡流衰减电磁波，使骚扰能量进一步减弱。,图7-4平面型屏蔽体的屏蔽作用,根据边界条件可求出高频屏蔽系数式中:N介质波阻抗与屏蔽体波阻抗之比值b屏蔽体厚度,高频屏蔽系数决定于和N，其中代表屏蔽内涡流引起的屏蔽效果；而N则反映了折反射引起的屏蔽效果。从前者考虑，钢的屏蔽效果最好，铜、铝、铅次之。而从后者考虑，则铜的屏蔽效果最好，钢最差。故在实际中有时采用多层屏蔽保护。,2.接地接地的重要性接地是指屏蔽接地，将在屏蔽(或屏蔽部件)内由于感应生成的高频电流迅速引入大地，以保证起到高效的屏蔽作用。接地的要求接地系统表面积要足够大，以宽为lOcm的铜带为好；接地线要尽可能地短；接地应避开1/4波长的奇数倍；有足够的厚度。,3.滤波在抑制射频电源线路所造成的干扰的措施中，滤波是最重要的。线路滤波的作用就是要保证有用信号通过，并阻截无用信号通过。滤波器就是具有分离频带作用的选择性网络。,图典型的电源多级保护原理图,4.高频设备运行中的实际屏蔽防护工业企业中高频技术应用十分广泛。像高频淬火、高频焊接、高频冶炼、高频热合以及高频溅射等。以电力机车为例，产生了电磁辐射污染，并且还相当明显，需要治理，利用高频铁氧物体磁性材料抑制电力机车受电弓产生的无线电干扰技术，收到较好效果。,三.微波辐射的防护与治理1.微波防护措施的基本原则减少辐射源的直接辐射，降低或杜绝微波泄漏，屏蔽辐射源及其附近工作岗位。屏蔽辐射源可采用反射屏蔽和吸收屏蔽。屏蔽形式可采用闭合屏蔽或非闭合屏蔽。仔细且合理设计合适的屏蔽室，并对屏蔽室采用有效的接地措施。,2.微波通信设备泄漏防护措施定期进行设备检。经常测试检查微波设备外壳接地电阻值是否符合设计要求。如发现行波管、波导管连接处或其他连接处缝隙大时，需要采取减少或消除缝隙的措施：可用导电胶纸粘贴缝隙处；可用CW型橡胶质电磁波衰减腻子抹缝隙处；可用CZ型衰减黏合漆抹缝隙处；可用sf-4胶抹缝隙处。上述任何一项措施，都能达到1020dB屏蔽效果,四.安全防护与医疗卫生措施1.安全防护技术措施设备设备必须符合标准要求。降低工作带电磁辐射操作人员应尽可能地远离辐射源；如遇输出功率很大而又难以屏蔽的设备，必要时可使用自动控制或遥控装置等。有一些特定地区，要设置警戒标志，以提醒无关人员禁止入内，以减少不必要的危害。建立定期检测制度对于使用中的设备应定期检查、检测，如发现有泄漏要及时维护解决。,2.个人防护微波的波长较短，穿防护服、戴防护帽等有一定的防护效果，但高频作业者一般不适用个人防护用品。微波防护服一般是用化学镀金属导电布做成的防护服。也有用不锈钢丝编织布做成的防护服。防护服头盔是用特制的导电丝编织的电密封拉链作为各部分的连接元件制成的。进入高强度微波辐射区，要穿戴防护服和头盔。,防护眼镜通常是采用镀铝膜玻璃制成普通眼镜，还有一种是微波防护套镜，适合于戴眼镜的工作人员。微波防护面罩它是用屏散布或是有屏散作用的其他材料制成。一种是带帽式防护面罩，在帽沿下有方型遮挡网，它是大网眼织物上镀金属导电布做成的，不影响视物，防护效果较好，比较实用。见图10-1一种的基底是有机玻璃，在上面镀上能够导电的铝膜或半导电的SnO2膜。这种面罩对微波的透射衰减可达1530dB，绕射衰减可达2030dB。见图10-2。,图10-1帽沿下有遮挡网的带帽式防护面罩图10-2基底是有机玻璃的微波防护面罩,3.医疗卫生措施就业前健康检查目的是使某些不适合从事微波作业的人员避免遭受微波辐射的危害。具有以下情况的人员不宜从事微波作业：有中枢神经系统器质性疾患和严重神经衰弱患者；有明显的精神病、癔病或癫痫病史者；有严重心理障碍者；有心脏或血管明显器质性病变者；有血液系统或造血功能障碍者；有内分泌系统疾患者；白内障患者等。,定期健康检查目的：“有病早治，无病早防”年限：一般情况下12年检查一次。在高电磁场区或有严重泄漏情况时，也可半年甚至3个月进行一次健康检查检查内容：先进行内科、神经科、眼科检查。如心电图、脑血流图、肝血流图、血常规、血小板等。内分泌像甲状腺素、睾酮、雌二醇、泌乳激素检查等。对某些强电磁场接触者还可做染色体检查。,防护知识的宣传“预防为主”电磁辐射这种污染物也和其他公害一样，是可以预防的。只要采取科学的对策、技术与方法，是完全可以减少、避免或消除其危害的。普及基本知识要使大家充分了解“源”、功率、频率，电磁辐射的特点及污染、影响、对人体健康的危害，基本而有效的防护措施、技术和方法等。,五.抗电磁辐射食品简介1.抗电磁辐射食品主要成分与组成抗电磁辐射药剂以中草药为基础添加微量元素和天然果汁复配而成。中药：枸杞子、酸枣仁、枙子、芡实等。微量元素：钙、锌适量。天然果汁：红葡萄汁等。抗电磁辐射食品如制成饼干类、饮料类等食品，在1kg原料(干粉)中加入上述药剂原液即成。,2.抗电磁辐射食品的作用本食品以药食兼用的枸杞子、酸枣仁、枙子、芡实等中药为主要成分。具有养阴补血、益精明目之功效，可用于防治电磁辐射所致的肝肾虚损、精血不足所引起的乏力，腰软、头痛、头晕、耳鸣及视力减弱等。酸枣仁：营养性安神药，可用于防治电磁辐射所致的失眠、多梦、记忆力减退、口咽干噪等。枙子：具有泻火除烦、清热利湿、凉血解毒之功效，可用于防治电磁辐射引起的心烦不宁、郁闷不畅、睡眠不安等。芡实：具有健睥止泻、固肾涩精、止带之效，可用于电磁辐射引起的性功能减退，月经不调等。,电磁辐射可致机体某些微量元素，特别是Ca、Zn含量降低，因此补充一些Ca、Zn是必要的。天然果原汁中所含埃诺维顿物质对防治由电磁辐射所引起的造血机能损伤、血小板减少、白细胞降低，活化网状内皮系统、迅速恢复造血机能具有显著效果。将以上中草药、微量元素以及天然果原汁适量配制而成的食品，具有促进机体代谢，调节免疫功能，增强体力，预防电磁辐射的危害，减少电磁辐射在体内的累积作用。,六.电磁辐射的管理影响电磁辐射不断增加的原因的五大系统：广播电视系统：发射设备增多、功率加大。通信系统：设备迅速增多和普及，使用频繁。工业、科研、医疗卫生系统：设备增加。电力系统：高压输出线、送变电站等发展飞快。交通运输系统：电气化铁道、轻轨、磁悬浮列车等投入运行。,加强对电磁辐射的管理其应遵循的原则：保护人体健康、保护生态环境；推动技术进步，即提供性能更好、更安全的产品；促进经济发展，即加快产业发展，促进世界经济贸易的往来。管理措施：健全法规、标准对电磁辐射进行管理，必须依靠法律、法规。我国先后制定了与电磁辐射相关的标准、法规、法律有：,全国人大，国务院发布国家建设项目环境保护管理条例(1998年)中华人民共和国环境影响评价法(2002年10月发布，2003年9月1日实施)。由卫生部组织制定的标准作业场所微波辐射卫生标准GBl0436-89；作业场所超高频辐射卫生标准GBl0437-89。由卫生部、国家技术监督局联合组织制定的标准作业场工频电场卫生标准GBl6203-1996由国防科学技术工业委员会发布的国家军用标准微波辐射安全限值GJB-84；,超短波辐射作业区安全限制GJBl002-90；水面舰艇磁场对人体作用安全限值GJB2779-96由国家环境保护总局组织制定的标准电磁辐射环境保护管理办法（1997年国家环保局18号令）；电磁辐射环境影响评价技术规范HJ/T24-1998由国家技术监督局发布的法规工频电场测量GB/T12720-91；短波无线电收信台(站)电磁环境要求GBl3617-92,建设高素质专业队伍建设专业队伍培训专业人才加强在职培训对已有从事这方面工作的人员进行继续教育，进行在职培训，提高专业水平。培养高素质专业人才开展电磁辐射专业教育。建立健全电磁辐射建设项目环境影响评价及审批制度目的避免项目建设的盲目性、减少或避免电磁辐射体可能带来的污染。其最终是有利于电磁辐射事业的发展，又能达到保护好环境和保护人群健康的目的。,范围广播电视系统电磁辐射设施及设备；通信系统发射电磁辐射设施及设备；工业、科教、医疗卫生射频电磁辐射设施及设备；交通运输系统电磁辐射设施及设备，包括轻轨、电气化铁道、地下铁道、有轨无轨电车、磁悬浮列车等；电力系统电磁辐射设施及设备，包括高压输电线路、电缆、送变电站等。实施由政府及其职能部门组织实施，是强制性的、必须遵守的制度。各级政府可以组织有关专业人员成立评审组，在政府领导下去完成评审与验收工作，这也是可行的。,建立以监督为主的科学管理体系电磁辐射环境管理，指的是完整而有效的科学管理体系的建立与健全。要想实现科学管理，应当做到：监督管理，要在设备运行期间进行监督；监测管理，公众环境监测和作业环境监测为环境管理服务提供了可靠的支持。一定要进行实地监测，掌握第一手数据资料。建立档案和数据资料，应把上述五大系统电磁辐射设施、设备档案完善的建立健全起来，这样即便于服务，又有利于科学管理。,七.电磁辐射区域控制与绿化实施电磁辐射区域控制在一个城镇建设、改建、扩建中，都应将上述五大系统电磁辐射设施及设备整个布局考虑周到、规划好。这样就会减少一些由于规划不周、布局不合理所造成的污染，所以一定要将工业区、居民区等功能分区规划好，其中实施电磁辐射区域控制就会收到较好效果。,提倡绿化树木、花丛等对电磁辐射能量有较好的吸收作用。树干、树枝和植物叶子的表面粗糙不平，并且多绒毛，因此它们对电磁波有很好的吸收作用。树叶与树干分泌的某些油脂或黏液良好的电磁波吸收体。从防止电磁辐射污染角度出发，也应提倡植树造林、绿化环境。应在各个区域之间，特别是工业区和住宅区之间植树造林，营造美丽而自然的吸收屏障。,八.雷电的危害及防护1.雷电的形成雷云接近地面感应出异性电荷（地面）形成电场电场强度增加到一定值放电即形成雷击。雷暴伴有雷声和闪电的现象，而雷暴现象实质上是一种静电放电现象。雷击（直击雷）雷云(带电云)与大地之间产生放电现象。直击雷雷电感应雷,2.雷电的危害目前雷电是世界十大自然灾害之一。雷击形成的电流可达数百千安，冲击电压可达数千千伏，破坏作用很大。除了直击雷之外，还有雷电波入侵，感应雷击等。感应雷击电压能烧坏用电设备，如照明灯、洗衣机等,雷电活动的规律闪电总是沿着电阻最小的路径行进,湖、塘、河边的建筑容易受雷击尖屋顶及高耸建筑物、构筑物易受雷击2003年5月12日辽宁彩电塔顶部遭雷击造成电缆起火。高层建筑比多层建筑易受雷击;高层建筑容易产生更强烈的上行先导,将雷电引向本身。高层建筑周围的多层建筑比其他地区的多层建筑受雷击的概率要大;东北大学的五层科技大厦远低于附近的23层银基科技园,该大厦于2005年7月11日被雷电击中,由于设置了避雷带,削掉楼角的一小部分。,空旷地区中的孤立建筑物易受雷击2004年11月9日铁西新区中朝中学旱厕遭雷击一名女生身亡,两男生受伤,该旱厕在当地位置最高。排出导电的废气管道易受雷击;金属屋顶或金属库容易受到二次雷效应金属屋顶具有良好导电性能,是易遭受雷击的部位。与铁路线相连的建筑物易受雷击2005年7月9日沈铁物资集团仓库遭雷击引燃库内木材等物资被大火吞噬。,被雷击的人,高出周边建筑物的树易受雷击2005年7月11日雷电击中东北大学校门外的大树,树下的该校毕业生不幸身亡。高出建筑物的金属构件、设备易受雷击2004年6月10日沈阳市太原北街的一座大楼顶端的广告牌及电气线路遭雷击起火,9至17楼的部分房间被烧;2005年7月12日东北大学的一施工工地塔吊受到雷击,由于进行了接地保护,没有造成损失。建筑物雷电易击部位:建筑物的屋角、檐角,屋脊、女儿墙、天线、天窗、消防梯、旗杆、广告牌等。,雷害频繁发生的原因电子设备耐受过电压、过电流的能力相对较低大规模电子集成电路制造技术使用集成的程度越来越高，内部的线间距越来越小，受过电压、过电流的能力越来越低，受到过电压后立即损坏，更经受不起雷电强烈冲击的破坏。电子设备、计算机系统的网络化程度越来越高它们的传输线路，特别是暴露在室外的长距离通信线，以及动力线路等，都有可能遭受雷击。缺乏必要的雷害防护技术措施；高品质的防雷技术产品相对匮乏,3.生活中雷电危害的防范居家关闭窗户不要把头手伸出窗外或接触户外金属架、晾衣铁丝，以防引雷入室。