電磁環(huán)境

電磁環(huán)境由空間、時(shí)間和頻譜三個(gè)要素組成。

可以簡單的理解成電磁場現(xiàn)象。即環(huán)境中普遍存在的電磁感應(yīng)，干擾現(xiàn)象。

在人們生活的空間里到處都有電磁場，它作用于人體和電子設(shè)備。電磁場對于通信、廣播、電視是必需的。但是不需要的電磁輻射會干擾電子設(shè)備的正常工作并危害人體。由于無線電廣播、電視以及微波技術(shù)的發(fā)展，射頻設(shè)備的功率不斷增大，給環(huán)境帶來污染和危害。人工電磁污染源有脈沖放電、工頻交變電磁場、射頻電磁輻射等。鑒于電磁輻射有可能直接影響人體健康，一些國家從20世紀(jì)50年代起開始規(guī)定了高頻電磁輻射的安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和微波輻射安全標(biāo)準(zhǔn)以限制電磁環(huán)境的污染。

電磁環(huán)境保護(hù)根本原因

研究各種電磁場對人體健康的影響、對通信和電子設(shè)備的干擾，以及限制和防護(hù)各種干擾與不利影響所應(yīng)采取的防護(hù)措施。隨著電氣化的發(fā)展，人類生活環(huán)境中各種電磁波源越來越多，例如無線電廣播、電視、微波通信；家庭用的微波爐、工業(yè)用的高頻爐等；輸電線路的工頻電磁場和電暈放電引起的高頻電磁場等。這些電磁場的場強(qiáng)超過一定限度、作用時(shí)間又足夠長時(shí)，就可能危及人體健康；不希望的電磁輻射過強(qiáng)時(shí)，還會干擾其他電子設(shè)備和通信。對此，都需要進(jìn)行防護(hù)。

電磁環(huán)境保護(hù)保護(hù)背景

在一定程度上，甚至可以說，幾乎每個(gè)現(xiàn)代工程系統(tǒng)或裝置，不是電磁污染源，就是被污染的對象，或兼充兩種角色。例如無線電廣播、電視臺、微波通信站，工業(yè)用高頻爐和家用微波爐，輸電線路的工頻電磁場和電暈放電引起的高頻電磁場等，當(dāng)場強(qiáng)超過一定限度、作用時(shí)間足夠長時(shí)，就可能危及人體健康甚至生命安全。而輸電線路的電磁感應(yīng)以及電磁輻射強(qiáng)度超過某一限度時(shí)，又可能產(chǎn)生對廣播、電視、電信及電子設(shè)施的干擾。電磁場強(qiáng)度和電磁感應(yīng)強(qiáng)度超過某一閾值時(shí)，還能引起火藥、雷管和易燃易爆物質(zhì)的火災(zāi)爆炸事故。

高壓、超高壓、特高壓輸電線路下方和附近的靜電感應(yīng)可能造成對人的電擊，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致傷亡；長時(shí)間作用于居民還可能造成生理上的不良影響、血球的斷裂以至脫氧核糖核酸（ DNA）的變異。特高壓輸電線電暈放電產(chǎn)生的可聽噪聲，即寬頻帶噪聲——爆裂聲（無規(guī)噪聲） 和 100 赫 及其整數(shù)倍 的純音——嗡嗡聲(交流聲)影響身心健康，成為設(shè)計(jì)中必須考慮的判據(jù)。流過大型接地網(wǎng)中的大量交流或直流電流，在行人的兩腳間（約0.8米）的電位差或附近金屬物與腳之間（約0.8米）的電位差 ，超過一定值時(shí)，可能 造成跨步電壓和接觸電壓的電擊。直流輸電換流站接地網(wǎng)的電流以及為防止輸油（氣）管道電蝕而裝設(shè)的陰極保護(hù)裝置所流散的地中電流，可能造成附近其他金屬建筑物的電腐蝕。

為防止電磁污染，各國都制訂了電磁輻射控制標(biāo)準(zhǔn)。對廣播、電視、各類通信臺站的工作人員長期在電磁輻射下作業(yè)，制訂了安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即不同頻段下允許工作的最大功率密度和電場強(qiáng)度值以及允許連續(xù)工作時(shí)間。對臺站周圍居民，制訂了電磁輻射環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，一般取上述安全允許值的 1/10。對輸電線路，制訂了走廊寬度標(biāo)準(zhǔn)，走廊邊緣允許的工頻場強(qiáng)、無線電干擾、可聽噪聲限值，以及高次諧波影響限值標(biāo)準(zhǔn)。例如，有些國家制訂了走廊邊緣的地面工頻場強(qiáng)不超過 4千伏/米，導(dǎo)線下及附近的汽車的最大感應(yīng)電流不得超過 5毫安等電磁環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

電磁環(huán)境保護(hù)電磁場的生理效應(yīng)

電磁場分恒定場和交變場。交變場的頻率范圍極廣，不同頻率的電磁場對人體的影響不同。研究表明，高頻電磁場對人體健康有影響，其機(jī)理是使機(jī)體細(xì)胞發(fā)熱(相當(dāng)于感應(yīng)加熱)。被機(jī)體吸收的功率隨頻率增加而增加，直至諧振頻率時(shí)為最大。頻率超過諧振值后，吸收功率又隨頻率增加而降低。受損傷的機(jī)體主要是血流量少的部位，如眼、腦等。這是因?yàn)檠可?其自然冷卻作用減小。電磁輻射的強(qiáng)度加大,機(jī)體受輻射的時(shí)間加長，都會使影響加大。在輻射強(qiáng)度相同時(shí)，脈沖波對機(jī)體的影響大于連續(xù)波。在高頻強(qiáng)電磁場長時(shí)間作用下，人體出現(xiàn)的主要病理表征是頭痛、疲倦、反應(yīng)遲鈍、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙和植物神經(jīng)功能失調(diào)等。

為了將電磁輻射控制在合理范圍內(nèi)，各國都制定了相應(yīng)的電磁輻射控制標(biāo)準(zhǔn)。廣播、電視以及各類通信臺、站的工作人員長期在電磁輻射下作業(yè)，為保護(hù)他們的健康，各國都制訂了安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同頻段下允許工作的最大功率密度和電場強(qiáng)度的值，以及允許連續(xù)工作的時(shí)間。為保障上述臺、站周圍免受電磁輻射的不良影響，各國還制訂有電磁輻射環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定不同頻段下允許的功率密度和場強(qiáng)值，一般取安全作業(yè)允許值的1/10。為了限制強(qiáng)電磁泄漏，減少環(huán)境中的污染源，防止電磁輻射對靈敏電子設(shè)備的干擾，對電工產(chǎn)品需規(guī)定允許產(chǎn)生無線電干擾水平的限值。超高壓輸電線路會對無線電廣播產(chǎn)生干擾，有些放電會對電視產(chǎn)生干擾，線路電暈時(shí)還會發(fā)出噪聲。為防護(hù)這些不良影響，不少國家制定了線路環(huán)境走廊的規(guī)定，給出走廊邊緣允許的工頻電場、無線電干擾、可聽噪聲限值以及高次諧波的影響限值，以此作為設(shè)計(jì)超高壓輸電線路的依據(jù)。

電磁環(huán)境保護(hù)無線電干擾

泛指各種雜散電波對正常通信和收聽廣播的影響。這些雜散波影響收聽質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)使被接收信號難以分辨。

無線電干擾的來源有：①宇宙干擾，主要是銀河系和太陽的電磁輻射，干擾頻率主要在超短波頻段。②天電干擾，主要是大氣層積聚的電荷放電，如雷電。③工業(yè)干擾,主要是電焊機(jī)、電車及有電點(diǎn)火裝置的設(shè)備;高壓輸電線的電暈放電也屬于工業(yè)干擾。輸電線路電暈引起的干擾頻率在幾十千赫到幾十兆赫，對調(diào)幅廣播的中波段影響較大。但這種干擾隨距離增加而衰減；隨頻率增加，幅值迅速減小。頻率在10兆赫以上時(shí)，已難測出。離開輸電線路200米后， 線路干擾接近背景水平。

無線電干擾通常用以分貝為單位的準(zhǔn)峰值測量，規(guī)定用空間1微伏/米的干擾場強(qiáng)為零分貝。通常用信噪比判斷干擾程度。它是以分貝表示的有用信號場強(qiáng)和干擾場強(qiáng)的差值。信噪比大于24分貝時(shí)，收聽效果較為滿意。大雨天輸電線路的無線電干擾水平比晴天時(shí)約大17～24分貝。

電磁環(huán)境保護(hù)電視干擾

電視接收頻段內(nèi)各種電磁波對電視接收效果的影響。主要來源有汽車的點(diǎn)火、日光燈、可控硅控制亮度的臺燈和其他家用電器，輸電線路的電暈放電，污穢絕緣子表面的局部放電及絕緣子串間或?qū)w間的火花放電等。解決辦法是找出干擾源，再對癥處置。

電磁環(huán)境保護(hù)可聽噪聲

高壓輸電線路運(yùn)行時(shí)因電暈放電產(chǎn)生的噪聲。它隨輸電電壓等級的提高而增大，對特高壓輸電，防止可聽噪聲是其線路設(shè)計(jì)的主要控制因素之一。輸電線路噪聲分兩種:寬頻帶噪聲和100赫及其整數(shù)倍的純音。后者又稱交流聲。前者表現(xiàn)為爆裂聲(或無規(guī)噪聲)，后者為嗡嗡聲。輸電線路電暈引起的噪聲與天氣關(guān)系密切。雨、霧、雪天時(shí)，可聽噪聲大。不同氣象條件下，無規(guī)噪聲和交流聲的相對數(shù)值不同。雨天無規(guī)噪聲大，結(jié)冰時(shí)交流聲大。兩種噪聲中，引起人們煩惱的主要是無規(guī)噪聲。

對于交流500千伏及以下輸電線路,所選導(dǎo)線如能滿足無線電干擾限值的要求，也同時(shí)能滿足可聽噪聲的限值要求。對于500 千伏以上輸電線路，滿足可聽噪聲的限值要求對確定導(dǎo)線結(jié)構(gòu)起重要作用。

電磁環(huán)境保護(hù)輸電線路靜電感應(yīng)

高壓輸電線路下方或附近，存在對地絕緣的導(dǎo)電物體時(shí)，輸電線路將通過對該物體的耦合電容,在該物體上感應(yīng)出電壓，若將該物體接地,將有一持續(xù)工頻電流流入大地，即為輸電線路的靜電感應(yīng)。物體上的電壓稱為感應(yīng)電壓。短路接地后流入大地的電流即稱感應(yīng)電流。靜電感應(yīng)的直接后果是可能導(dǎo)致電擊。在電場中處于地電位的人接觸對地絕緣的導(dǎo)體或?qū)Φ亟^緣的人接觸接地物體時(shí)，都可能產(chǎn)生電擊。按其對人影響的程度可分為可感覺電擊、引起痛覺的電擊和直接造成傷亡的電擊3種。設(shè)計(jì)輸電線路時(shí),需使可能發(fā)生的電擊控制到能允許的程度。例如，要求輸電線路附近的汽車或其他金屬物體的最大感應(yīng)電流不得超過5毫安。

電磁輻射

高壓輸電線路邊導(dǎo)線與建筑物距離規(guī)定

對公眾暴露的工頻電場和工頻磁場限值規(guī)定