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电磁辐射原理范文1
关键词：电磁辐射．防治措施，建议
Abstract: this article mainly expounds the general electromagnetic radiation monitoring and specific environmental electromagnetic radiation environment monitoring in the electromagnetic radiation pollution the problems existing in the management and prevention and control measures are analyzed, and puts forward related Suggestions.
Keywords: electromagnetic radiation. Prevention and control measures, the proposal
中图分类号：O441 文献标识码：A 文章编号
前言
随着我国科技技术的不断发展，通信工具、计算机和家用电器等都进入我们的生活，我们在享受现代化带来的方便舒适的同时，也受到恶化的电磁环境给健康带来的威胁，经研究证实，电磁辐射污染已成为废气、废水、固体废物、噪声污染后的又一新型污染源，已引起世界各国的广泛关注。
1 电磁辐射概述
1.1 电磁辐射背景及研究现状
一直以来，我国电磁技术随着科技技术的发展因而广泛应用于节能、通讯、制造、医药、科研、农业、军事等多个领域，而且应用范围不断扩大。作为一种新技术、新资源，电磁技术极大地推动了人类社会诸多领域的革新与发展。但随之而来的问题是电磁辐射污染，其影响和危害日渐受到人们的关注和重视。
1.2 电磁辐射污染的主要危害
随着电磁技术的广泛应用，环境中的电磁辐射越来越强，高强度的电磁辐射已经达到直接威胁健康的程度，由此引发的矛盾和纠纷也时有发生。电磁辐射污染产生的危害主要表现在三个方面：一是人体健康。电磁辐射可对神经系统、内分泌系统、免疫系统、造血系统产生影响；二是电磁干扰。电磁辐射会对电子设备、仪器仪表产生干扰，导致设备性能降低，严重时还会引发事故；三是燃爆隐患。电磁辐射能造成易燃易爆物品的燃烧、爆炸。
1.3 电磁辐射环境状况
目前人们所处的电磁环境状况主要表现在4 个方面：一是通信基站所使用的大功率电磁波发射系统对周围电磁环境的影响；二是广播电视发射系统对周围区域的电磁环境影响；三是高压电力系统的布设造成的电磁污染；四是日常电子设备的接触、利用带来的电磁环境污染。
2 一般电磁辐射环境的监测
一般电磁辐射环境是指在较大范围内由各种电磁辐射源，通过各种传播途径造成的电磁辐射背景值。一般电磁辐射环境的监测可以参照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》（HJ/T10.21996），将某一区域按一定的标准划分为网格，监测点取网格的中心位置，再考虑建筑物、树木等屏蔽影响，对部分网格监测点作适当调整。具体的监测工作按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》（HJ/T10.21996）进行。由于环境中辐射体频率主要在超短波频段，采用电场强度为评价指标，依据《电磁辐射防护规定》（GB8702－88），选取评价标准。一般环境的电磁辐射污染状况反映了一个区域在某个时间段电磁辐射环境的背景水平，可以从电磁辐射环境质量、电磁辐射分布规律、污染区域电磁辐射环境特点三个方面着手进行分析研究，以此评价一个区域一般电磁辐射环境状况。
3 特定电磁辐射环境的监测
特定电磁辐射环境是指在特定范围内由相对固定的电磁辐射源造成的电磁辐射背景值。电磁辐射源是引起电磁辐射污染的源头，分析、研究特定电磁辐射环境，对电磁辐射源进行调查统计是环境监测工作的前提。采取污染源普查的方式，对国家规定的规模以上的电磁辐射源进行基础性的全面调查，初步掌握电磁辐射源的种类、数量、规模等基本信息，为环境监测工作提供有效依据。
3.1 移动通信基站电磁辐射环境监测
3.1.1 移动通信基站工作原理
移动通信是利用射频发射设备和控制器通过收发台与网内移动用户进行无线通信的。无线通信是由基站接收及发射一定频率范围内的电磁波实现的。基站主要通过发射天线改变周围电磁辐射环境。
3.1.2 移动通信基站电磁辐射环境的监测
移动通信基站电磁辐射监测工作主要包括监测仪器、监测点位、监测时间、监测技术要点等内容，按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》（HJ/T10.21996），以《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/T10.31996）的规范要求为质量标准。主要对基站机房、地面塔、楼上塔、增高架等处进行监测，依据国家《电磁辐射防护规定》（GB8702－88）的标准，所监测的电磁强度值应满足＜5.4 V/m 的要求。
3.2 广播电视系统电磁辐射环境监测
3.2.1 广播电视系统工作原理
广播电视发送设备主要组成部分是发射机和发射天线，基本原理是用将传送的信号经调制器去控制由高频振荡器产生的高频电流，然后将已调制的高频电流放大到一定电频并送到天线上，以电磁波的形式辐射出去。
3.2.2 广播电视系统电磁辐射环境监测
广播电视发射设备的电磁辐射监测条件及监测方法参照《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HJ/T10.31996）和《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》（HJ/T10.21996），对周围地面点、塔上工作环境、周围敏感点三个方面布点进行电磁辐射环境监测。依据国家标准《电磁辐射防护规定》（GB8702－88），所监测的电磁强度值应满足＜5.4 V/m 的要求。
3.3 高压电力系统电磁环境监测
3.3.1 高压电力系统工作原理
高压电力系统主要通过高压输变电工程影响环境，主要包括高压架空送电线路和高压变电站，具有电场、磁场和电晕三种电磁场特性。高压电力系统的电磁污染主要表现在由电晕放电和绝缘子放电引起的无线电干扰和热效应、非热效应两种生物学效应。
3.3.2 高压电力系统电磁环境监测
高压电力系统的电磁辐射监测工作参照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法》（HJ / T10.21996）。同时，根据不同的电压等级，选取不同的送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范为标准。高压电力系统电磁环境监测指标分别为综合工频电场强度和磁场强度，所监测的值应满足技术规范的要求。
4 电磁辐射污染管理中存在的问题
(1) 由于人们对电磁辐射污染的危害性认识不足或环保意识不强, 对环保部门的管理不予配合。
(2) 无完备的监测仪器对电磁辐射污染源和环境中的电磁污染水平进行监督监测, 不能及时为环保管理部门提供科学的管理依据; 同时也不能对产生电磁辐射的产品进行监督性检测。
(3) 通讯台站布局无科学规划, 仅考虑覆盖使用范围而不考虑环保要求及对人体健康的影响, 并且只在无线电管理委员会备案申请, 而不到环保部门申报登记。
5 电磁辐射污染的防治对策及建议
为加强电磁辐射污染的监督、管理和控制, 提出下列防治建议:
(1) 加强环境管理。
严格执行国家颁布的中华人民共和国环境保护法、国家环境保护总局18 号令电磁辐射环境保护管理办法、GB8702- 88 电磁辐射环境防护规定等相关的法规, 除加强对现有电磁辐射污染源的管理外, 对新建、扩建的电磁设备严格按环境管理程序进行申报、登记、环境评价和验收。
(2) 开展电磁辐射污染环境监测。
尽快购置监测仪器, 在我省电磁辐射污染源调查的基础上, 开展电磁辐射污染源及城市区域电磁辐射环境的监测, 确定重点电磁辐射污染源, 掌握环境电磁辐射容量, 为环境管理提供依据。
(3) 科学布局、减少污染。
由于城市中各有关行业都建有专用的通讯、广播电视发射设备, 不少处于人口稠密区, 产生的电磁辐射对周围人群健康具潜在危害, 也易造成电迅障碍, 尤其是机场通讯干扰将给飞行安全带来极大影响。因此应在环境电磁辐射监测的基础上, 科学合理规划通讯、广播电视发射台站布局, 防止电磁辐射污染; 对重点污染源要有计划地搬迁, 不能搬迁的应采取有效防治措施, 如安装屏蔽装置等。
(4) 制定产品电磁辐射限值标准加强产品检测。
制定有关产品电磁辐射污染限值标准, 如频率高的手机、微波炉等产品, 并对产生电磁辐射的产品和用品进行检测, 防止超标产品的生产、进口及使用对环境和人体健康造成危害。
(5) 加强宣传教育提高防范能力。
电磁辐射原理范文2
2、电磁炉的原理是电磁感应现象，即利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流；
3、这是涡旋电场推动导体中载流子运动所致；
4、涡旋电流的焦耳热效应使导体升温，从而实现加热；
5、电磁炉利用电磁辐射对锅具进行加热，普通的电磁炉在工作时线圈盘产生的电磁辐射除了给炉面上的锅体加热；
电磁辐射原理范文3
关键词电磁辐射;污染;环境
中图分类号X9 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0204-01
随着科学技术的不断发展,电磁技术已广泛应用于国民经济的各个部门。它的应用不仅给人类创造了巨大的物质文明,同时也把人们带进一个充满人造电磁辐射的环境里。电磁辐射就像太阳和紫外线的关系一样,人类要享受阳光,就不可避免的接受紫外线的辐射。伴随着电子产业及通信业的迅猛发展,电磁辐射所造成的环境污染问题越来越突出。存在于空间的电磁场和其它污染物一样,对人们的生产和生活产生各种不良影响。现代研究发现,小至空调、电脑、电视、微波炉、电热毯、手机、电动剃须刀等家用电器,大到雷达、中继通信、卫星通信、遥测遥感等电器设备,在正常工作时都会产生电磁波。这种电磁波是一种高速传播的光子流,也是一种被科学家称之为“电子垃圾”的微粒物质,又叫电磁烟雾或电磁辐射,有人将电磁烟雾污染称作继大气污染、水污染和噪声污染之后,威胁人类健康的第四大污染。
1何谓电磁辐射污染
电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。它是指各种天然的和人为的电磁波干扰和有害的电磁辐射。天然电磁辐射是某些自然现象引起的,包括雷电、火山喷发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴、新星爆发、宇宙射线等。人为电磁辐射源是指人工制造的各种系统、电气和电子设备产生的电磁辐射,包括脉冲放电、工频渐变电磁场、射频电磁辐射等。从理论上来讲,电场和磁场的交互变化产生电磁波,电磁波向空中发射的现象,叫电磁辐射,过量的电磁辐射造成了电磁污染。在这个电子产品充斥的时代,环境中的电磁辐射几乎无处不在,尤其是摆满各种家电产品的房间,电磁辐射源更多。通常情况下,电磁辐射能干扰电视的收看,使图像不清或变形,并发出噪声;会干扰收音机和通信系统工作,使自动控制装置发生故障,使飞机导航仪表发生错误和偏差,影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制。专家指出,并非所有的电磁辐射都会伤害人体,电磁辐射和电磁污染其实是两个概念。电磁污染是电磁辐射超过一定强度(即安全卫生标准限值)后的结果,电磁污染会对人体产生负面效应,如头疼、失眠、记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现间歇性异常等。
2大环境中的电磁辐射与污染
在人们工作和生活的环境里,许多大、中型发射系统在工作着,为人类的精神、文化生活与通信事业提供服务,促进社会的发展与进步。然而,一旦这些系统设计不完善、安装不合理、架设不妥当,特别是距离居民生活区过近,则会带来意想不到的影响与危害。在这类系统中,以广播电视发射系统、微波发射系统最为突出。
2.1广播电视发射系统的电磁辐射与污染
所谓广播,是指以公众直接接收信号为目标的电波辐射。广播所发射的电波,可以把各种大量的信息准确、及时地传送给众多的接收对象。广播不同于无线电通信与导航,无线电通信与导航是以特定的对象为目标的电波发射。广播发射主要是通过特定天线将电磁能量以电磁波形式传播。
2.2微波发射系统电磁辐射污染与危害
微波辐射是强大的电磁辐射源。其主要污染场源包括雷达天线、工作电路、磁控管、速调管、敞开的波导管及加热器的开口等。由于天线系统的旋转,会使周围环境受到比较严重的污染,其强度由几十微瓦/平方厘米到几十毫米/平方厘米,甚至更大些。在工厂车间内调试时,由于波反射的结果,有可能造成更强大的辐射。
3电磁辐射污染七大危害
电磁辐射污染又称电子雾污染,高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔和电子仪器、医疗设备、办公自动化设备和微波炉、收音机、电视机以及手机等家用电器工作时,会产生各种不同频率的电磁波,对人体造成污染;长期暴露在超过国家规定的安全的辐射剂量下的人体,体内细胞会被大面积杀伤或杀死,导致病变。专家指出,电磁辐射污染有可能导致以下疾病:
1)儿童易患白血病,长期处于高电磁辐射的环境中,会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。
2)诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的会诱发癌症,并会加速人体癌细胞增殖。
3)影响人的生育功能,男性质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形。现在不孕不育高发很大程度上与电磁辐射有关。
4)导致儿童智力残缺,变成所谓的弱智儿童。
5)影响人们的心血管系统。造成人们心悸、失眠,部分女性经期紊乱、心动过缓、心搏血量减少、窦性心率不齐、白细胞减少、免疫功能下降。
4防范电磁污染的五种方法
专家建议,如果经常要接触和操作能产生电磁波辐射的产品的人,应当穿好防辐射服、配备防辐射屏等,以减少电磁辐射的伤害。市场上防辐射产品可分为两大类:普通屏蔽材料和吸波材料。普通屏蔽材料是由金属网、金属膜及掺金属纤维纺织品及其他材料组成,它使电磁波改变方向,但电磁波辐射依然客观存在,还可能给我们的生活、工作环境空间造成严重二次污染。吸波材料则利用电磁能量转换的原理,吸收电磁波转化为对人体及工作、生活的自然环境无任何危害的热能散发,从根源上彻底地削弱电磁波辐射,不会发生反射造成二次污染。而如今风靡一时的孕妇穿的防辐射服在一定程度上能降低辐射污染。在上海这样的大城市,几乎80%的孕妇会有1至2件防辐射服。防范电磁污染可以从以下几个方面着手:
1)购买家用电器和办公自动化设备时,一定要买正规企业生产的合格产品,必须通过3C认证。因为合格产品的电磁辐射值在国家规定的安全范围以内。
2)在使用电器的时候,要保持一定的距离。彩电的距离应在4-5米,日光灯距离应在2-3米,微波炉开启之后离开至少1米远。
3)注意室内办公设备和家用电器的安排,不要集中摆放。特别是一些易产生电磁波的家用电器,如收音机、电视机、电脑、电冰箱等,不宜集中摆放在卧室里。而且还要注意自己的卧床头部是否对着邻居的电视机,以免直接遭受电磁辐射。
参考文献
[1]薄琳.电磁辐射污染危害与预防[J].内蒙古科技与经济,2009.
电磁辐射原理范文4
【关键词】高压送变电；电磁辐射；环境影响
【中图分类号】X591
【文献标识码】A
【文章编号】1672-5158（2012）10-0334-01
国家经济在不断发展，人们的生活质量也在不断提高，人们对居住环境的要求也在不断的提高。但是越来越多的高压变电站造成的电磁辐射也在无形之中影响着人们的生活环境。电磁辐射在达到一定的限度之后就会对人体造成不同程度的危害，所以我们要采取一定的措施来减少电磁辐射对环境的影响，提高人们居住环境的质量。
1、电磁辐射及污染
电场和磁场在交互变化的时候产生的电磁波向空中发射的现象就是电磁辐射，电磁辐射是由空间共同移动的电能量和磁能量组成的，这些能量由电荷移动产生。电磁辐射是一种看不见摸不着的特殊物质。高压送变电工程的过程中交变电流就是由磁场和电场交互变化产生的，所以就会产生电磁辐射。电磁辐射污染和电磁辐射是不一样的，因为，任何带电的物体都可以产生电磁辐射，但只有电磁辐射超过国家规定的标准时，才会对人体构成危害，也只有超过国家规定标准的电磁辐射才叫做电磁辐射污染。没有超过国家规定标准的部分是可以转化成能力起到积极的作用的，就如同噪声的原理一样。图1是我国工业卫生组织对环境电磁场的限值。
2、电磁辐射的危害
电磁辐射是一种复合的电磁波，人的身体中含有一系列对环境的电磁波非常敏感的生物电活动，所以当人生存的环境中存在大量的电磁辐射时，对人体的危害是比较大的。人体中所含的电磁场比较微弱，还都是稳定的，如果受到外界电磁场的干扰，人体固有的微弱的电磁场将会被破坏，血液、淋巴液和细胞原生质都会发生相应的改变，同时也会影响人体的遗传效应、神经系统、感觉系统、免疫系统和内分泌系统。不过只有大剂量的电磁辐射才会构成这样严重的结果。我们生存的地球本身就是一个磁场，太阳光是电磁波的频段，还有其他星球和雷电也会产生电磁波，但是这些都是自然环境产生的，我们人类就是从自然环境中进化过了的，所以对人体不会有任何危害。但是高压线和变电站等利用电磁能工作的设施会向环境中发射电磁辐射，会使环境问题越来越严重，不过国家环境保护局的有关专家也提出，电磁辐射不是在任何时间，任何地方都会发生的，它也是可以进行屏蔽的。所以总的来说电磁辐射也没有想象中的那么严重，他只有在超过一定数值的情况才会对人体产生不良反应，也跟个人的抵抗能力和跟电磁辐射接触的时间的长短有关系。电磁波看不见，摸不着，也无处不在，它在给我们的生活带来很多便利的同时，也带给我们一定的损害，所以我们还应该采取相应合理的预防措施，在不给人们造成恐慌的前提下预防电磁辐射给我们的生活带来影响，既可以有利的保护人民及生活环境的健康，也不会阻碍国家经济产业的发展。
3、高压送变电电磁辐射对环境影响的预防措施
高压送变电工程的设计、建设都有一个规范的计划，尤其是在设计阶段，高压送变电线路对交通，居民区，建筑物等都有一个充分的安全防护距离，以减少高压送变电设备电磁辐射对环境的影响。
（1）建立一个高压输变电线路保护区，严禁在高压输变电设施的防护区内搭建居民住宅。
（2）严格按照标准对高压输电线路的路线保护区进行规划，选用适当的塔型、塔高，以免降低线路，增大走廊下得电磁场强度。如果高压输电走廊的外侧有居民区，应在居民区的周围多种植高大的乔木，以此来减少工频电磁辐射。
（3）在城市人口比较密集的地区建设高压输变电工程时，要考虑到电磁辐射的影响，高压变电所尽量采用封闭式的结构，110KV以上的输电线路在进出变电站时尽量采用地下电缆进出。
（4）设计高压输电线路时，尽量使用转角塔线路绕过房屋，或者避免跨越高层的建筑物，对于已经跨越建筑物以及居民区的高压架空输电线路，在重建的时候一定要严格控制好新建筑物的高度，给建筑物和高压输变电线路之间预留一定的防护距离，以保证居民的安全。通常情况下，高压输电线路和被保护的目标之间的垂直高度应该在7米以上；如果是私人住宅，制定相应的政策，防止居民为了眼前的个人利益不断增加房屋的高度，而影响了其他居民的生命安全，对城市的长期发展也不利。
电磁辐射原理范文5
关键词:计算机 电磁辐射 电磁场
1 概述
任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2 计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
3 计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面．所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
电磁辐射原理范文6
关键词: 综合布线系统;电磁干扰;屏蔽;传输;防护措施
引言
随着信息时代的高速发展,各种高频的通讯设施不断出现,相互之间的电磁辐射和电磁干扰影响也日趋严重;在国外,已把电磁影响看作一种环境污染,成立专门的机构对电子产品进行管理,制定电磁辐射值标准,加以控制。综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它把语言、数据、图像和控制信号系统统一的 传输媒介集为一体,方便地在智能建筑中组成一套标准、灵活、开放的布线系统。目前已被人们在世界上广泛地采用。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。
综合布线系统是否采取防护措施的主要根据是防止外来电磁干扰和向外电磁辐射。外来电磁干扰将直接影响综合布线系统的正常运行;向外电磁辐射是综合布线系统的缆线在传送信息时,产生泄漏的原因。为此,在综合布线系统工程设计中,必须根据智能化建筑所在环境的具体情况以及建设单位的要求,进行认真的调查研究,选用相应合适的防护措施。事实上在综合布线系统的周围环境中,不可避免地存在这样或那样的干扰源,如:荧光灯、电梯、变压器、无线电发射设备、开关电源、电磁感应炉、雷达设备和500伏电压以下的电力线路和电力设备等。其中危害最大的莫过于电磁干扰和电磁辐射。电磁干扰是电子系统辐射的寄生电能,这里的电子系统也包括电缆。这种寄生电能可能在附近的其他电缆或系统上影响综合布线系统的正常工作,降低数据传输和可靠性,增加误码率,使图像扭曲变形、控制信号误动作等;电磁辐射则涉及综合布线系统在正常运行情况下信息不被无关人员窃取的安全问题,或者造成电磁污染。电缆即是电缆干扰的主要发生器,也是主要接收器。作为发生器,它向空间辐射电磁噪声场;电缆也能敏感地接受从其它邻近干扰源所发射的相同噪声。为了抑制电缆的电磁干扰必须采取保护措施。
目前国际上对设备发射电磁噪声,及其抵御电磁干扰都有相应的标准,规定了最高辐射容限。我国现行的《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000,结合国内的情况,参考EN55024信息技术设备的抗干扰国际标准,IEC801-2-4和EN50082-X等相关国际标准中的有关部分,制定了适合我国国情的抗电磁干扰的标准。通过大量的实际运行和实验,证明电磁干扰对布线系统的危害和对其防护的重要性。
对电磁干扰的防护,应该从以下三个方面给予重视和加强。
一、加强综合布线系统内在的结构及材料的抗干扰性
欧洲98/336/EEC条例中要求设备不能发射电磁噪声影响其他设备的正常工作;设备必须能够抵御电磁干扰,保证其正常功能不被破坏。这对可能产生电磁干扰的产品极可能受电磁干扰影响的产品都提出了相应标准;使有关产品的制造应按照有关的标准检测。
在计算机设备、通讯、电子等设备的产品外形结构上应该采用金属材料制成的箱、盒、柜、架,使其成为法位第茏形式,加上接地端子、做好良好的接地。这在某种程度上是设备加强了抗干扰和防辐射的能力。
在综合布线系统缆线材料及性能的选择上应根据用户要求,并结合建筑物的周围环境状况进行考虑,一般宜以抗干扰能力和传输性能为主,经济因素次之。目前常用的各种电缆线和配线设备的抗干扰能力为参考如下:
UTP电缆(无屏蔽层)40dB
FTP电缆(纵包铝箔)85dB
SFT电缆(纵包铝箔,加铜编织网)90 dB
STP电缆(第对芯线和电缆线包铝箔、加铜编织网)98 dB
配线设备插入后恶化≤30 dB
在国际上对综合布线系统是否采用屏蔽系统有不同意见,以五类对绞线对称电缆为例,欧洲大多数生产厂家以屏蔽系统(STP等)为主;而以北美为代表的其它国家则采用非屏蔽系统(UTP)。最近几年来,在综合布线系统工程中采用屏蔽性能的缆线和部件,逐渐有所增多,其主要有以下三个原因:
1.通信网络的传输速率迅速提高。由于工作频率的提高,导致容易产生向外电磁辐射和受到外界电磁干扰;
2.电磁干扰源日渐增多,因而客观环境使通信网络传输条件迅速恶劣。根据综合布线系统的信息传输要求,在智能化建筑内部及其周围,如有电磁干扰源,尤其是移动通信系统,产生的电磁干扰极为严重,在这种情况下必须采取防护措施;
3.网络安全可靠性要求日趋提高。由于工作频率的提高、电磁干扰源的增多,容易产生电磁辐射或电磁干扰。一方面因电磁辐射有可能使信息失密,不能保证信息网络安全运行;另一方面由于对外电磁辐射,直接影响和干扰其它系统的正常工作。
在欧洲的法国和德国十分推崇应用带屏蔽的双绞线,其市场占有率超过50%。而非屏蔽双绞线完全能支持市场上的高速网络应用,屏蔽线比非屏蔽线价格及安装成本均较高,线缆柔软性较差,对已经使用了金属走线管的工程,无必要选用屏蔽布线系统,但对干扰较大的场合,则应使用带屏蔽的双绞线。在综合布线系统的链路中通常采用双绞线缆线,双绞线具有吸收和发射电磁场的能力。测试显示,如果双绞线的绞距同电磁波的波长相比很小,我们可以认为电磁场在第一个绞节内产生的电流与二个绞节内产生的电流相同,这样,电磁场对双绞线中产生的影响可以抵消;而另一方面,电缆中的电流产生的电磁场,按照电磁感应的原理,我们可以确定电磁场的方向。第一个绞节内的电缆产生的电磁场与第二个绞节内产生的电磁场大小相等、方向相反、相加为零。但是,这种情况只有在理想的平衡电缆中才能发生。实际上理想的平衡电缆是不存在的,首先,弯曲会造成绞节的松散。另一方面,电缆附近的任何金属物体都会形成与双绞线的电容耦合,使相邻绞节内的电磁场方向不再完全相反。如果上述情况发生、电缆就会发射电磁波。
因此,当周围环境的干扰强度或综合布线系统的噪声电频高于《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》中GB/T50311-2000,中规定,干扰源信号或计算机网络信号频率大于或等于30MHZ时,应根据其超过标准的量级大小、分别选用FTP、 SFT、 STP等不同的屏蔽缆线系统和屏蔽配线设备。由于缆线的屏蔽层通常用一定的厚度的金属铝箔包裹制成。它具有以下三发面的因素:
1.反射损耗:首先,一部分电磁干扰被屏蔽层的外层反射;一部分射入屏蔽层的电磁干扰被屏蔽的内层反射。
2.吸收损耗:另一部分射入屏蔽层的电磁干扰由于传播损耗而被吸收。
3.趋肤效应:最后一部分电磁干扰会由于趋肤效应沿屏蔽层的外层传导。
因此,对电缆和配线设备采用屏蔽系统,可以增强抗干扰、防辐射的能力。
对屏蔽系统而言,单单有了一层金属屏蔽层是不够的,更重要的还要有正确、良好的接地系统。并且每一个部位的配线柜都应采用适当截面的导线单独布线至接地体;接地电阻值;单独设置接地体时,不应大于4欧姆;采用联合接地体时,不应大于1欧姆;综合布线系统的所有屏蔽应保持连续性,且宜两端接地,若存在两个接地体,其接地电位差不应大于1vr.m.s(有效值)。
二、屏蔽抗电磁干扰
屏蔽布线系统通过在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层,利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能,屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用,因而具有非常好的电磁兼容(EMC)特性。
EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。 国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不对其他系统和设备造成干扰。
各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响,在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。电磁兼容EMC对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定,使处于同一电磁环境的设备都是兼容的,同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份。
屏蔽电缆的屏蔽原理不同于双绞线的平衡抵消原理,屏蔽电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔,利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透能力越弱),有效的防止外部电磁干扰进入电缆,同时也阻止内部信号辐射出去,干扰其它设备的工作。 实验表明,频率超过5MHz的电磁波只能透过38μm厚的铝箔。如果让屏蔽层的厚度超过38μm,就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在5MHz以下。而对于5MHz以下的低频干扰可应用双绞线的平衡原理有效的抵消。
不同的屏蔽电缆会产生不同的屏蔽效果。屏蔽电缆抵抗外界干扰主要体现在:信号传输的完整性可以通过屏蔽系统得到一定的保证。屏蔽布线系统可以防止传输数据受到外界电磁干扰和射频干扰的影响。电磁干扰(EMI)主要是低频干扰,马达、荧光灯以及电源线是通常的电磁干扰源。射频干扰(RFI)是高频干扰,主要是无线频率干扰,包括无线电、电视转播、雷达及其他无线通信。对于抵抗电磁干扰,选择编织层屏蔽最为有效,也就是金属网屏蔽,因其具有较低的临界电阻。而对于射频干扰,金属箔层屏蔽最有效,因为金属网屏蔽所产生的缝隙可使得高频信号自由地进出。对于高低频混合的干扰场,则要采用金属箔层加金属网的双重绝缘组合屏蔽方式,也就是(SF/UTP、S/FTP、SS/UTP)形式的双层屏蔽电缆,这样可使得金属网屏蔽适用于低频范围的干扰,金属箔屏蔽适用于高频范围的干扰。可以同时抵御线对之间和来自外部的电磁辐射干扰,减少线对之间及线对对外部的电磁辐射干扰。
对于综合布线的传输品质而言,屏蔽综合布线能够提供更高的性能。
比较综合布线的性能,首先要从数据传输品质说起。衡量数据传输品质的基本参数是误码率,根据实验室对于非屏蔽综合布线与屏蔽综合布线的误码率的对比测试,屏蔽接地以后,即使是单端接地,误码率也要比非屏蔽低2个数量级,传输品质就大大高于非屏蔽线缆。
从而,可以看到屏蔽系统比非屏蔽系统在抵抗噪音方面有着先天的优势。随着技术的发展,噪音的抑制在数据的传输过程中越来越重要,尤其是对于最新的超6类(Cat.6A)10G铜缆传输标准而言,除了标准中有提出的关于外部线缆与线缆间的干扰之外,在实际的场合中,还会受到各种强电及无线电对于线缆的干扰,此时屏蔽线缆的传输性能及传输速率与非屏蔽线缆相比将会表现的尤为出色及明显;同时,对于最新的超6类(Cat.6A)10G铜缆传输标准,施工也会变得愈加重要,非屏蔽线缆微小的结点都会造成线对间绞距的破坏,从而影响整个系统的性能;屏蔽线缆由于屏蔽层的存在,反而可以忽视掉这些微小的损耗,提高施工的效率。
相对于屏蔽电缆而言,非屏蔽电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量(如绞对),而会受到周围环境的影响。因为U/UTP(非屏蔽)周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性,从而降低EMC性能。
综合布线区域内存在的电磁干扰场强高于3V/m时,宜采用屏蔽布线系统进行防护。
用户对电磁兼容性有较高的要求时,或网络安全保密的需要,宜采用屏蔽布线系统。
采用非屏蔽布线系统无法满足安装现场条件对缆线的间距要求时,宜采用屏蔽布线系统。
有严重电磁干扰环境的用户,如工厂、广播站、电台、机场以及地铁等。
出于安全考虑,严格要求保密的单位,如国防、政府、财政金融系统、大学、研究所。
三、注意设备、传输线路离不同干扰源间距的影响
综合布线系统除采用屏蔽做好接地,以提高自身的抗干扰,防辐射力外,还需尽可能地远离烦扰元,以减少其对系统正常运行的影响、提高设备、系统的可靠性;是综合布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活无误的布线系统。实验表明:
1.采用UTP网络,用对讲机传输缆线加以干扰,据缆线0.5米开关对讲机,1分钟的文件要用1分45秒才完成,且屏蔽出现扭曲,但结果正常。采用FTP网络,做同样试验,缆线不受干扰,1分钟文件完成传输,无干扰。当采用UTP缆线,对讲机离开2米以外使用,无干扰。
2.采用UTP缆线与电力线平行,离开0.2米时误码率要下的多,当离开1米以上时误码率就极少了。
从上面的实验结果可以看出,传输缆线距干扰源不同的距离,其传输信号的失真度亦将不同。因此,在施工安装中要重视布线系统与不同干扰源间距的影响,严格按照规范设计、施工,做好电气性能测试、存档,加强质量意识。
综合布线系统中除要抗电磁干扰外,还防电磁辐射。因此,在综合布线系统工程的具体设计、施工时,应根据工程实际情况和建设单位的要求,只要提出上述中任何一种要求,都应认真研究,在设计中是否采用防护措施是极为重要的内容。
