1. 電磁場的產生
電磁場是相互依存的電場和磁場的總稱,是物理場的一種。任何一種交流電路都會向其周圍的空間輻射電磁能量,形成有電力與磁力作用的空間,在此空間區域內電場隨時間變化引起磁場,磁場隨時間變化又產生電場,二者互為因果,形成電磁場。電磁場是物質存在的一種形式,具有質量、動量和能量。在空間傳播著的交變電磁場就是電磁波。電磁場能量以電磁波的形式向外發射的過程稱為電磁輻射。任何電磁場的發生源周圍均有兩個作用場存在著,即以感應為主的近區場(又稱感應場)和以輻射為主的遠區場(又稱輻射場),離發生源一個波長以內的為近區場,一個波長以外的為遠區場。隨著科學技術的迅速發展,電子設備與電氣裝置廣泛地應用在國民經濟的各個領域,因此電磁輻射的危害已成為日益突出的問題。
2. 電磁場對生物體的影響
電磁場對生物體的影響,其機理比較復雜,涉及多門學科,其中有些領域已被人們所認識,而有些只觀察到了一些現象,其機理尚不十分清楚,還有待于人們進一步去研究與探索。
從動物實驗和臨床統計來看,電磁場可以對生物體的生殖機能、神經系統、心血管系統及肌體組織等產生一定程度的影響。適度的電磁場可以對生物體產生有益的生理效應,如一些理療儀器可以用來給人治病,但過強的電磁場或長期暴露在一定強度的電磁場中,又會對生物體帶來有害的效應。
(1) 電磁場對人體的危害
1) 超過一定強度的電磁場,會引起人的中樞神經系統的機能障礙和以交感神經疲乏緊張為主的植物神經緊張失調,其臨床癥狀可表現為頭昏腦脹、失眠多夢、疲勞無力、記憶力減退、心悸、頭疼、四肢酸疼、食欲不振、脫發、多汗等,部分人員還會出現心動過緩、血壓下降、心率不齊等癥狀,婦女中會發生月經周期紊亂等癥狀;大強度長時間的微波照射還會影響男子睪丸精子的活動能力和引起眼睛晶體混濁,嚴重的會導致白內障。
2) 電磁場對人體的危害程度,一般隨頻率的增高而遞增。頻率較低的電磁場,其影響多數是功能性的,是可逆的,人體脫離電磁場的影響后,功能可逐漸恢復正常;頻率高的電磁場的影響,往往會造成器質性的損傷,如眼睛晶體混濁、皮膚灼傷等。
3) 電磁場對人體的危害有一定的積累效應,隨著人體在電磁場中暴露時間的增加和積累,癥狀會逐漸加重。
4) 電磁場是無聲、無光、無味的作用場,不達到很強的程度,人是感覺不到的。所以這種危害具有很強的“隱蔽性”,往往不被人們所察覺和重視。
(2) 電磁場的環境和衛生標準
我國已頒布的與電磁場危害有關的環境和衛生標準有:電磁輻射防護規定(GB8702-88)、環境電磁波衛生標準(GB9l75-88)、作業場所微波輻射衛生標準(GB10436-89)、作業場所超高頻輻射衛生標準(GB10437-89)等。具體指標限值詳見上述各標準。
3. 對有害電磁場的防護
(1) 屏蔽
對有害電磁場的場源采取屏蔽措施是最有效的一種防護措施。防護性屏蔽不同于一般的防干擾屏蔽,它面臨的是近區場,屏蔽體自身將參與與場源直接進行能量交換,這一特點決定了防護性屏蔽除了采用一般的屏蔽技術外,還要掌握一些特殊的技術措施。
根據防護性屏蔽的基本原理,在技術上應遵循下述原則:
1) 高屏效、低損耗
為了獲得較高的屏蔽效能,應正確認識和處理屏蔽效能與損耗的關系。由于屏蔽體本身具有電導率和磁導率,電導率越高,渦流越大,屏蔽效能越高;加在屏蔽體上的場強越大,渦流也大,損耗亦加大,這種“大”無助于屏蔽效能的提高,而且損耗增大后引起屏蔽體發熱并減低了設備的輸出功率(滿負荷工作時更明顯) 。所以為了提高屏蔽效能,選材時應考慮場的性質、場源的工作頻率、現場工作需要等。
2) 低阻抗主要是指接地系統的阻抗要低,以利泄放感應電荷。由于屏蔽體要泄放的不是一般的靜電荷,而是交變電荷,因此接地系統中的電感量和分市容量都會起作用。為了達到低阻抗,應盡量減小接地系統的電感量,要求連接線采用扁寬的銅帶,而不要用單股線。接地線要短而直,切忌繞圈。為了適應短波段設備的泄放接地,可以在接地干線中串入一適量的電容器,以電容器的容抗抵消系統中的感抗。如果選擇適當,則整個系統中的阻抗下降,屏蔽效果將明顯提高。
3) 等電位
為了避免不同接地點之間產生寄生的高頻電流和發生電腐蝕現象,應遵循:
① 一個屏蔽裝置只設一套接地系統;
② 屏蔽裝置力求單點接地。若屏蔽裝置是多單元拼裝的,則各單元亦應單點接地;各單元的接地線應以大致相同的規格與長度接到接地干線上;
③ 接地線只與接地系統相連,中途不要與機殼或別的導電性物體相碰;
④ 各連接點應采用焊接,不要壓接或鉚接;
⑤ 接地系統的子線、母線(干線) 應用同一種金屬材料。
4) 全面治理
一臺高頻設備工作時產生輻射的部位很多,不僅有明顯的(如高頻變壓器、感應器、饋線等),也有隱蔽的(如用非金屬材料遮蓋起來的振蕩槽路、高頻變壓器和感應器的冷卻水管等),有的輻射雖不嚴重,但工作人員經常靠近它(如屏極電壓、電流表等)。所以,凡對人有害的輻射部位都需加以屏蔽,予以全面治理。
(2) 改進操作工藝
采用遠距離控制或自動化作業,使操作人員遠離場源。
(3) 使用個人防護用目
適用于電磁波防護的個人防護用品有屏蔽服、屏蔽頭盔和防護眼鏡等。防護眼鏡主要用于對微波的防護。
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