防止电磁辐射的方法范文
时间：2023-10-19 16:07:43
导语：如何才能写好一篇防止电磁辐射的方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：手机，电磁辐射，时域有限差分(FDTD)法，比吸收率
随着经济的快速发展和科技的不断进步，手机等电磁产品的应用在给人类提供极大方便的同时，电磁辐射污染已经成为继大气污染、水污染和噪音污染后的第四污染，同时人们开始关注电磁产品的电磁辐射问题。本文通过建立近似的手机辐射电磁模型，利用MATLAB软件编制FDTD计算程序；通过改变手机天线与人头之间的距离，研究了暴露于GSM900MHz手机天线近区场中的人体头部在辐射系统峰值功率下发射时的场强和SAR分布，并将计算结果同现有的国际、国内卫生安全标准进行了比较。
1 手机电磁辐射的危害
手机通信是依靠对无线电波的接收和发送实现的，而任何一种形式的无线电波都或多或少的被人体组织吸收。自从1993年美国佛罗里达州发生全世界首例因使用手机危害健康引起的索赔案以来，关于手机辐射损害人体健康的诉讼案多有报道，更加引起了人们对手机辐射对人体作用的重视。2001年5月，国内也报道了投诉手机电磁辐射损害健康的案例；随后，在北京解放军304医院确诊了一例罕见的与长期高频率使用手机有关的恶性脑瘤－胶质瘤：患者肿瘤发生于颞、顶、枕交界区，正好是手机天线的辐射区[1]。
2 FDTD法与SAR值
时域有限差分（FDTD）法是在1966年由K.S.Yee[2]第一次提出的求解电磁场问题的一种数值计算方法。采用有限差分法要对问题的变量空间离散化就要建立合适的网格剖分体系，K.S.Yee提出了一个合理的网格体系，成功的创立了时域有限差分法。该网格体系的特点是，电场和磁场各分量在空间的取值点被交叉地放置，使得在每个坐标平面上每个电场分量的四周由磁场分量环绕，同时每个磁场分量的四周由电场分量环绕，这样的电磁场空间配置符合电磁场的基本规律：法拉第电磁感应定律和安培环路定律，因而也符合电磁波在空间传播的规律。
FDTD方法中，计算电磁波对人体的作用，是把人体作为一个散射体，通过迭代足够的时间步，使人体模型内每一网格中的场都达到稳定，计算所获得的是人体模型内每一网格三个电场分量和三个磁场分量的稳定值。
目前国际上通常用比吸收率SAR（Specific Absorption Rate）作为手机电磁辐射的量度，来衡量电磁辐射对人体的影响，并以此来确定人体能够接受的限制值。SAR定义为单位质量所吸收或消耗的能量对时间的导数：
（1）
如果入射场为时谐场，上式可表示为：
（2）
式中为生物体组织的等效电导率；是生物体组织的质量密度；为生物组织中的最大电场强度。
由于人体电学性质的高度非均匀性，电磁场在人体内的分布很不均匀，每种组织所吸收的电磁能量不仅与其中的电场有关，也取决于自身的电导率。为了表明整个人体吸收电磁能量的水平，有时也采用平均SAR这一参量。
3 手机和人体头部的电磁模型
3.1 单极天线手机模型
在本文的计算仿真中，主要考虑的是手机距离人体头部位置不同时的辐射情况，因此手机作为辐射源的状况不是考虑的重点。本文采用在手机电磁辐射研究中广泛采用的单极天线手机模型[3]，即手机天线长度为手机发射频率对应波长的1/4。对于GSM制式手机，信号激励频率为900MHz，输入功率设置参照IEEE C95标准，900MHz时为0.3W。
单极天线手机模型将手机简化为天线和机身两部分，机身为表面覆盖绝缘介质薄层的长方体金属矩形盒，表面的绝缘塑料介质，厚度通常为1㎜，其相对介电常数一般取。手机机壳内部通过一薄金属片与天线馈电端相连，该金属片用来固定手机天线并给天线馈电，大小为1.0㎝×1.0㎝，一般将其作为理想导体，其电导率取铜的电导率，固定在手机机壳上表面一角的天线长度为1/12m，近似取为8.0㎝，天线半径0.33㎝，馈电点在机壳上表面中心；长方体机身的长（a）、宽（b）、高（c）分别为2.0㎝×5.0㎝×8.0㎝，人右手持机，取z轴方向向上并与天线平行，人头水平指向手机方向为x轴，人头鼻尖至后脑勺方向为y轴。论文参考。
3.2 人体头部电磁模型的建立
本文的仿真计算中所建立的人头模型为分层球形人头模型，将人头划分为四层，包含皮肤、骨骼、肌肉、大脑四种组织，由于人的眼睛在人体各组织中具有较高的电导率，该组织处的SAR值突变明显，因此人头模型中加上眼睛一共五种组织。该模型所代表的实际人头几何尺寸为：左耳至右耳13.5㎝，鼻尖至后脑勺17.5㎝，下颚至头顶20㎝，各种人体头部组织在900MHz频率下的电参数如表1所示[4]：
表1 人体头部组织电磁属性参数（900MHz）
篇2
【关键词】 通信基站 电磁辐射 现状 对策
近年来，随着青岛市经济的高速发展，通讯产业和社会信息化程度不断提高，大量手机基站、电视塔、广播站、雷达、卫星通信等伴有电磁辐射的设备越来越多，这些设备为人类的生活和发展起到了重要作用，同时由于大部分电磁波都是有用发射，所以环境中电磁能量密度增大，频谱增密，电磁辐射的活动也在迅速增加。环境中产生电场、磁场、电磁场的设施大致可分为五类，无线通信发射系统是其中之一，尤其是移动通讯基站的电磁辐射，其危害性越来越受到社会公众的重视和关心。将是社会发展的必然趋势。
1 现状
青岛市现有移动、联通、电信等公司通讯基站6000余座，设备工作频段一般在900～1800MHz，其特点是种类多、数量大、分布广，全天工作，虽然使用定向天线，但由于信号覆盖率要求，绝大多数情况下是三个定向天线组合使用，单个基站输出功率相对不大，平均输出功率只有37.1W，但由于基站数量大，移动通讯基站设备总输出功率占全市以信号发射为主的设施总输出功率的32.4%，居第二位，而且相当一部分基站建在居民区等敏感位置，带来的环境投诉问题相对多。
目前我们对青岛市的移动通讯基站监测数量达到800余座，根据评价标准《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）电场强度公众照射导出限值为12V/m[1]，未出现超标现象；日常管理中按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）中对单个移动通讯基站项目的要求电场强度限制在GB8702-88中规定的限值的1/[2]，即5.4V/m。
监测时根据每个通信基站电磁辐射的空间分布特点和周围环境的状况的特点、敏感程度等，结合现场实际条件，选择不同的点位进行测量，力求测出对环境影响的辐射水平的最高值，监测方法按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）的要求进行，在基站天线主瓣方向（全向天线按3个方向）布设监测点位，取地面上1.7m的高度进行监测。
通过基站监测结果显示仅在发射天线近距离处（楼顶平台靠近发射天线5米内）且正对发射天线方向时，偶尔有超标现象，且超标率不到0.5%，并对监测数据超过5.4V/m的基站都要求进行了整改，整改后全部达标。
2 对策建议
针对通信基站中的问题，通过环保管理部门、监测部门和拥有电磁辐射设备的单位的共同努力，为保障人民群众的切身利益，应采取必要的措施保护我们的电磁辐射环境。
2.1 严格移动通讯基站的环评审批及“三同时”制度
从源头抓起，对移动通讯基站的建设严格进行审批和要求，执行“三同时”与环评制度，在环境敏感区域中或目标附近不准建设大规模的移动通讯基站；通讯基站建成后，严格进行验收，加强验收监测中设备近场、远场辐射强度的监测[3]，同时加强对电磁辐射污染源的日常监测及监理工作。
2.2 加强移动通讯基站监测能力及数据综合分析能力
加强监测能力，购置先进的电磁辐射分析仪，同时建议配备移动式电磁辐射监测站，配置射频和工频电磁辐射监测设备；针对基站电磁监测数据，进行综合分析，说清通讯基站电磁辐射的污染状况，找出污染的特点、规律并提出对策，为管理部门提供依据。
2.3 合理配置科学规划
结合城市规划，根据各功能区对电磁辐射环境的不同要求，做出青岛市的电磁辐射环境功能区划。将城市空域电磁波发展规划纳入城市建设总体规划，做好各类不同的电磁辐射发射设备的合理布局，即要防止其对居民区的污染和不同设备间的相互干扰，又考虑其今后的发展空间。对敏感区域要限制发射设备的发射功率，杜绝超标发射。针对不同设备，选择适宜的屏蔽防护设施。
2.4 建立相应的地方管理办法
积极贯彻国家环保总局18号令《电磁辐射环境保护管理办法》及《山东省辐射环境管理办法》，并根据国家有关的法规和标准，制定出符合当地实际情况的地方性电磁辐射管理工作条例。同时加强与无线电管理委员会及城市规划等部门联系、协调工作，密切配合，齐抓共管将电磁辐射的污染降到最低水平。
2.5 加强宣传教育
目前，社会上对电磁辐射污染环境的宣传力度不够，广大人民群众对电磁辐射的知识了解不多，并且拥有电磁辐射设备的单位中的管理和工作人员对加强预防电磁辐射的意识也不强，对电磁辐射的污染了解甚少，缺乏足够的重视。
3 结语
随着国家及社会对电磁辐射环境的日益重视，通过加强管理、科学规划及通信手段新技术、新材料等的有效地推广和使用，可大大减轻城市内电磁辐射环境污染问题，为保障社会群众生活在良好的环境中，起到积极促进和作用。
参考文献：
[1]国家环境保护总局.电磁辐射防护规定（GB 8702-88）.1988.
篇3
本文对当前防辐射服装市场进行了调查分析，阐述了制定防辐射服装产品标准的必要性和紧迫性，提出了相关的建议，并就改进和完善防辐射服装的性能进行了探讨。
关键词：防辐射；服装；必要性；标准
目前市场上涌现出大量的防辐射服装，这些产品的质量参差不齐，产品检测方面长期无标可依。因此，制定相关产品标准势在必行。
1电磁辐射的危害
一般来说，日常家用电器的电磁辐射对普通人体的危害不是很大，但是当人体所处环境的电磁辐射强度超过一定限度或产生累积效应时，将对人体健康产生不利影响。高强度电磁辐射可对人体造成一系列不适反应，尤其对老人、儿童、孕妇和病人等特殊人群危害性更大[1]。1998 年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响：1）电磁辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因；2）电磁辐射对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害；3）电磁辐射是孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素；4）电磁辐射直接影响儿童的发育、骨髓发育，导致视力下降、视网膜脱落，肝脏造血功能下降；5）电磁辐射可使下降，女性内分泌紊乱，月经失调。
2防辐射服装的发展
2.1防辐射面料及防护机理
从20世纪六七十年代开始，科学工作者就开始寻求屏蔽电磁波的良好方法，电磁屏蔽服装也就应运而生[2]。目前常见的抗电磁辐射的织物主要有金属丝和服用纱线混编织物、金属纤维和服用纤维混纺织物、化学镀层织物、金属喷镀织物以及科技含量较高的多离子、多元素和纳米材料等新型材料织物[3]。
金属纤维与常规纤维混纺织物电磁波辐射屏蔽机理主要是利用金属纤维(如银、镍、铜、不锈钢等)或金属化纤维的导电功能。这些导电性很好的金属对电磁波具有强烈的反射作用和吸收作用。当电磁波辐射在织物上时，织物中均匀分布的金属或金属化纤维成为导电介质而将部分电磁波反射回去，减少了电磁波的透过量；同时导体中的电子在电磁波的作用下感应形成涡流，涡流在导体中传导产生热效应，从而损耗电磁波；还有一部分电磁波进入导体内部经多重反射能量耗尽。随着织物中导电纤维含量增多，导电性越强，反射能力愈强，涡流形成越多，多重反射增多，电磁波透过量愈小，屏蔽作用也就愈好[4-5]。目前较为高端的产品是由银纤维面料制成的服装，由于银纤维良好的导电性，其屏蔽效果远远好于其他纤维，但是由于价格昂贵和国家对银使用的限制，一般工薪家庭只能望其项背，无法大面积推广普及。目前电磁屏蔽织物中的金属丝多采用铜、镍、不锈钢纤维，其中不锈钢纤维的制备工艺较为成熟，且价格低廉，其屏蔽效果也相当优秀。
2.2防辐射服装结构设计
由于服装的开口及缝隙会在一定程度上影响其功效，因此在防辐射服装的结构设计中，应尽量减少开口的数量与面积，减少布片间的缝合，使防辐射的屏蔽效果达到最佳状态。适当地加长衣长和袖子，领口、袖口，下摆尽可能收紧，加厚服装面料，形成一个相对密闭的防辐射空间，可抵挡电磁波的强穿透力。如目前市面上出售的肚兜式防辐射服对电磁波的屏蔽功效就会比夹克款式的相对差一些，因为电磁波容易从的背部袭入[6]。
2.3防护服装的功能性和设计美感
可根据人们的职业、个人品位及体形的不同来设计防辐射服装，细分消费市场，针对不同的消费群体设计各异的款式。如从事特种作业行业的急需防护措施的人们，应耐磨、耐水，面料较厚，色调偏暗耐脏，样式以工装为主；孕妇防护服装的设计重点可放在身体上部，在宽大的衣服上打褶或加以花边，局部使用刺绣等工艺手段将人们的视线吸引到装饰部位，并且考虑孕妇各个时期，尤其是怀孕后期的体形变化，尽可能地做到穿脱方便自如；防辐射内衣强调面料柔软舒适，女式内衣尽可能地合体，体现女性婀娜多姿的身材，儿童及男士内衣则相对宽松舒适等。当然，防辐射服装的设计也要从保温性、透气性、轻薄、穿脱便捷等方面不断改善服装的设计，增加服装的舒适度，从而使防辐射服装得到越来越多的人群认同。
3防辐射服装市场现状
防辐射服装的种类包括内衣、背心、肚兜、孕妇装、衬衫、马夹等。随着人们对优生优育的重视，孕妇防辐射服已经广泛普及，几乎每一个孕妇都会选择一件孕妇防辐射服作为保护宝宝的第一道屏障。目前市场上出售的防辐射服装动辄几百元，甚至上千元，普通消费者对防辐射产品缺乏正确的认识，主观地认为价格越高质量必然越好，面料越厚防辐射功效越明显，款式越长越能够更大程度地抵挡辐射的危害，至于产品的防辐射功能会达到什么样的效果却没有概念。虽然生产厂家和经销商都能拿出检测报告让消费者相信产品的性能，但很少有人认真查看检测报告，而且一般报告中标注的被检样品是面料而非服装。对面料样品的检验报告无法代表防辐射服装的防护功能，所以即使这些防辐射服装所采用的面料抗电磁辐射效能很好，能屏蔽掉99%以上的电磁波能量，在被制成不同款式的服装后，真正的屏蔽效能也无从得知[7]。
目前我国只有防辐射性能检测的试验方法标准，相关产品标准的制、修订工作远远没有跟上产业发展的步伐。为减少电磁辐射对人体的危害、防止电磁辐射污染、保护人们的身体健康，规范防辐射服装市场，积极引导健康消费，保护广大消费者的合法权益，防辐射服装产品相关标准的制定具有重要的现实意义和深远影响。
4防辐射服装标准的制定
目前人们可以检测出防辐射面料的屏蔽性能，但是对面料制成服装后的屏蔽功效的检验存在漏洞。防辐射服装的屏蔽性能虽与织物的性能有关，但在服装的生产过程中，摩擦、高温等作用必然会使面料的物理性能有一定的变化；服装的暴露面积也会在一定程度上影响防辐射的功效：在进行防护织物的屏蔽性能测试时，接收天线会被织物所屏蔽，反射和散射的信号很少，所以抗辐射作用优良；然而由于衣物的领口、袖口和下摆等处都存在开口和缝隙，环绕在人体周围的电磁辐射很容易从各个开口处进入，这在一定程度上会降低服装的屏蔽效果，使服装的屏蔽效能与织物的屏蔽效能存在差距。因此，有必要尽快制定出一整套完善的防辐射服装屏蔽效果测试的方法和标准，规范检验市场，切实保护消费者的合法权益，提高生产厂商的信用度。
建议具有承检能力的检测及科研机构充分关注防辐射服装的性能检验，尝试模拟真人试验空间，在辐射程度、光照、温湿度等各个指标符合一定参数设计条件下，对密闭空间内的人体模型穿上防辐射服装，利用天线发射不同强度的电磁波，根据放置在人体内部的接收信号的强弱，对其进行防辐射性能鉴定，并得出其防辐射服装的真实屏蔽功效[5]。
参考文献：
[1]查振林,许顺红,卓海华.电磁辐射对人体的危害与防护[J].北方环境，2004（6）：25-28.
[2]贺娟.防电磁波辐射针织物的性能与功能研究[D].上海：东华大学,2009.
[3]刘国华，王文祖.电磁辐射防护织物的开发[J].产业用纺织品, 2003（6）：16-18.
[4]汪秀琛，张欣.防电磁辐射服装的防护机理[J].纺织科技进展，2005（5）：26-29.
[5]刘畅.防电磁辐射服装屏蔽效能测试方法研究[D].北京：北京交通大学,2009.
[6]汪秀琛，刘哲.防电磁辐射服装的屏蔽效能数学模型[J].纺织学报，2008（2）：73-75.
篇4
【关键词】电磁辐射协调机制；电磁环境
1.电磁辐射及电磁辐射污染的概述
电磁辐射（electromagnetic radiation）又称电子烟雾：是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生，能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。如正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段，形成电磁频谱。电磁“频谱”包括形形的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。频率越高该辐射的量子能量越大，其生物学作用也越强。
电磁辐射主要有两种来源：一类来源于自然，主要是太阳等近地天体活动，雷电、宇宙射线及放射性物质；另一类来源于人类活动，如电视机、微波炉、电热毯、DVD播放机、手机、微波基站、医疗设备、高压输电线路等。对人体危害较大、较广的多是这一类。
2.电磁辐射污染的危害
电磁辐射是由加速运动的电荷所产生的一种能量，大功率的电磁辐射能量可以作为能源利用，但也有可能产生危害，构成环境污染因素。电磁污染包括了各种天然的和人为的电磁波干扰和有害的电磁辐射。电磁辐射主要是指射频电磁辐射，当射频电磁场达到足够强度时，可能造成以下方面的危害：（1）引燃引爆，如可使金属器件之间互相碰撞而打火，引起火药、可燃油类或气体燃烧或爆炸；（2）工业干扰，特别是信号干扰、破坏，这种干扰可直接影响电子设备、仪器仪表的正常工作，使信息失误，控制失灵，对通讯联络造成意外，如使导弹制动系统失灵，造成不堪设想的后果。特别是对于安装有心脏起搏器的人，使用手机将干扰起搏器的正常工作，如美国就曾发生一起因电磁干扰使心脏起搏器失灵而使病人致死的事件；（3）对人体健康带来危害，生物机体在射频电磁场的作用下，可以吸收一定的辐射能量，并因此产生生物效应。这种效应主要表现是热效应。因为，在生物机体中一般均含有极性分子与非极性分子，在电磁场作用下，极性分子重新排列，非极性分子可被磁化。由于射频电磁场方向变化极快，使这种分子重新排列的方向与极化的方向变化速度也很快。变化方向的分子与其周围分子发生剧烈碰撞而产生大量的热能。当射频电磁场的辐射强度被控制在一定范围时，可对人体产生良好的作用，如用理疗机治病；但当它超过一定范围时，则会破坏人体的热平衡，对人体产生危害。
科学证明：电磁辐射对人体危害的程度与电磁波波长有关。按对人体危害程度由大到小排列，依次为微波、超短波、短波、中波、长波，电磁辐射的危害是随着波长的缩短而逐渐加强的。微波对人体作用最强的原因：一方面是由于其频率高，使机体内分子振荡激烈，摩擦作用强，热效应大；另一方面是微波对机体的危害具有积累性，使伤害成为永久性的。微波辐射对人体的影响，最突出的是造成植物神经功能紊乱，并且还会引起眼睛损伤。根据医学方面的知识，眼部无脂肪层覆盖，晶状体含有较多水分，又缺少血管散热，受微波致热效应后，晶状体蛋白质凝固并有酶代谢障碍而造成晶体混浊，严重的导致白内障，更强的微波辐射会使角膜、虹膜、前房同时受到伤害，以致失明。
3.电磁辐射污染的防治一——公众的自我防护渠道
由前文所述，人类已经开始对电磁辐射的危害进行研究和关注，根据电磁波的物理性质，我们可以采用屏蔽的技术手段，为了保证高效率的屏蔽作用，防止屏蔽体成为二次辐射源，屏蔽体必须要良好地连接至地面，还可以利用反射、吸收等减少辐射源的泄漏来加强防护。现在越来越多的公民已经注意个人的防护措施，他们通常用特制的保护物将人体与辐射波隔离开来，还有穿戴如网络里常做广告的防辐射衣、防辐射手套、防辐射眼镜等。
4.电磁辐射污染的防治二——在源头把关，做好电磁辐射的环境影响评价
根据《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方法与标准》第 1.3 条规定“电磁辐射环境影响评价是分为初步评价与最终评价的。初步评价应在获得环境保护部门颁发的项目规划建设许可文件（证）后进行。最终评价一般应于项目（或分阶段）竣工验收前进行。”第 1.2 条规定“本导则适用于一切电磁辐射项目的环境影响评价。对于特殊的电磁辐射项目，环境影响报告书的编写可以与本导则不同，但应加以说明。”可见国家对电磁辐射项目是有法律的规定，但并没有规定哪些电磁辐射项目是特殊的电磁辐射项目，环境影响报告书中的哪些内容可以特殊编写。现实中有许多各种各样的电磁辐射项目，比如输变电工程、变电站、火力发电厂、广电发射塔的设立与搬迁等项目。这些项目都有其不同和特殊性、该如何做好各项的环境影响评价，实属不易，因为没有一个可操作性、放之四海而皆准的法律规定。如今就是现有的法律也很难被执行、实施，比如2004 年的北京西上六电磁辐射听证案，该案就是因为工程在开工之前， 并未进行环境影响评价，造成后果，导致居民不满而投诉。笔者认为，电磁辐射环境影响评价首先应该把环境影响评价的一般性规定如公众参与、信息公开等执行、实施好是最为关键的一步，然后再根据各种电磁辐射项目的特点将环境影响评价实行好。比如辐射源工程，其电磁辐射环评分为几个阶段进行：即在可行性研究阶段进行初步环评，侧重提出污染防治措施；在初设阶段进行进一步环评，重点确定拆迁数量和补偿方式；在验收阶段则要着重检查环境保护措施的落实情况，并提出保护环境的建议。
5.电磁辐射污染的防治三——在终端做保障，健全监督机制
除了要在项目的源头把好环境影响评价这一关外，还需在项目的过程终端做好监督工作，根据《电磁辐射环境保护管理办法》来健全电磁辐射的监督机制。
（1）《电磁辐射环境保护管理办法》第 3 条规定：“县级以上人民政府环境保护行政主管部门对本辖区电磁辐射环境保护工作实施统一监督管理。”第 4 条规定：“从事电磁辐射活动的单位主管部门负责本系统、本行业电磁辐射环境保护工作的监督管理工作。”由此可见，监督主体多元，而监督效果寡存，所以从实践效果来看，缺失信息沟通和协商机制，电磁辐射防治效果并不理想。
笔者认为，应该明确监督主体，不能笼统规定为县级以上人民政府环境保护行政主管部门，因为上级领导的辖区是要大于下级领导的辖区，势必会造成一个辖区有两个领导来监督管理，最终监督效果因冲突而偏低，应该要协调部门及上下级领导的工作关系，建立信息沟通和协商机制。
（2）伴随着磁悬浮交通行业和超高压输电行业的迅猛发展，区域间的电磁辐射项目日益增多，迫切需要对跨区域的电磁辐射项目进行监督。不管从国家立法层面还是地方立法层面看，现行立法中都欠缺着区域间的信息沟通和协商机制。区域间协调机制欠缺，跨域电磁辐射污染监督不力，这势必会导致跨域的电磁辐射项目处于事实上的监督悬浮状态。笔者认为，区域间协调机制有必要建立，如此跨域电磁辐射污染监督才能得到实行、得到保障。
6.结语
电磁辐射无时不刻都存在着，需要我们做好电磁辐射的防护保障措施，普及电磁辐射的物理知识及法律保护知识，使公众了解不同微波辐射环境的特点，避免对电磁辐射产生不必要的恐惧心理，从而可以科学地应用电磁辐射，使它创造更多的社会与经济效益。
篇5
关键词:信息安全；电磁辐射；TEMPEST
Electromagneticradiationofinformationdeviceandelimination
LIANGXiao-yan，WANGJun-li，YANGJian，WANGRu-long
(BeijingTraceandCommunicationTechniqueResearchInstitute，Beijing100094，China)
Abstract：Withtherapiddevelopmentofcomputerinformationsafetytechnique，moreandmoreattentionhadbeenpaidtotheelectromagneticradiationofcomputer.Basedontheanalysisonthetrackofelectromagneticradiationofcomputerinformationsystem，typicalprotectionmethodisbrieflyintroduced.
Keywords：Informationsafety；electromagneticradiation；TEMPEST
当计算机网络的日益普及给我们工作带来极大便利的同时，不可避免地带来一些负面影响，其中最突出的是计算机网络的信息安全问题。信息泄密的途径很多，其中电磁辐射是计算机及其网络系统泄密的重要途径之一，对它的研究正越来越受到人们的重视。
1TEMPEST技术
计算机及其外部设备在工作时通过电磁波将有用信息泄漏出去的过程称为计算机电磁泄漏。和其它电子设备一样，计算机及其外部设备(包括主机、显示终端、硬盘驱动器、软盘驱动器、磁盘机、磁带机、打印机等)，在工作时都会产生不同程度的电磁泄漏，如主机中各种数字电路电流的电磁泄漏、键盘按键开关引起的电磁泄漏、显示器视频信号的电磁泄漏、打印机的低频电磁泄漏等等。这些辐射出去的电磁波，任何人都可以借助仪器设备在一定范围内收到它，尤其是利用高灵敏度的仪器可以准确、清晰地获取计算机正在处理的信息。信息辐射防护技术，就是针对计算机的信号辐射特性，运用一定的技术手段不让窃收方接受到计算机辐射的信号和复原出有关的真实信息。对电磁泄漏信号中所携带的敏感信息进行分析、测试、接收、还原以及防护的一系列技术构成了信息安全保密的一个专门研究领域，这种技术在国外称为TEMPEST技术，即“瞬时电磁脉冲发射监测技术”(TransientElectromagneticPulseEmanationSurveillanceTech－nology)。按照麦克斯韦电磁场理论：任何交变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号，任何载有交变电磁信号的导体都可作为发射天线。计算机是采用高速脉冲数字电路工作的，因此，只要处于工作状态就会向机器外辐射含有信息的电磁波。
TEMPEST技术的研究上世纪50年代始于美国。随后，俄罗斯、英国、法国和德国等国家都开始积极研究和发展TEMPEST技术。1985年荷兰人W.vanEck在“Computer＆Security”上发表文章，首次详细披露了通过简单改装电视机实现侦收并还原计算机显示器屏幕信息的可行性技术细节，并声称最远距离可达1000m，引起很大轰动。根据上世纪90年代以后的资料，英国人也称可以在1600m外对计算机视频信息进行还原[1]。随着信息技术的快速发展和恐怖的逐步升级，各国对TEMPEST技术的研究更加广泛和深入。而美国TEMPEST市场规模更是有增无减。几十年来，美国多次修订和补充TEMPEST技术标准和规定，TEMPEST的内涵也在逐渐扩大，已经从原来的通信安全领域扩展到信息安全的范围。
我国从80年代中期开始关注TEMPEST问题。90年代初，在国家相关单位牵头和组织下，经过多年的理论研究、实验测试以及产品开发，已经在信息设备的电磁泄漏发射机理、安全评估、技术产品测评、实验室和现场测试、红黑信号识别等方面取得一定成果。在TEMPEST防护技术方面，已经具有屏蔽室、低泄漏发射产品、电磁干扰产品3大类不同等级的防护产品。但是我国的接收机设计水平和数字信号后处理能力还不高。
2TEMPEST技术中电磁泄漏的途径
计算机及其外部设备内的信息，通常通过两种途径泄漏出去：以电磁波的形式辐射出去的称为辐射泄漏，这主要是指计算机内部产生的电磁辐射。这种辐射是由计算机内部的各种传输线(包括印制板上的走线)、信号处理电路、逻辑电路、显示器、开关元件和电机及其驱动控制电路产生的；另一种是通过各种线路和金属管道传导出去的称为传导泄漏。计算机系统的电源线、机房内的电话线、上下水管道和暖气管道以及地线等，都可能成为传导媒界，产生传导泄漏。传导泄漏往往伴随着辐射泄漏。
3TEMPEST技术中电磁泄漏的防护
对于电磁泄漏，目前可以采用的措施主要有：使用低辐射设备、利用噪声干扰源、电磁屏蔽、滤波技术和光纤传输[2]。
(1)使用低辐射设备。低辐射设备即TEMPEST设备。这是防辐射泄漏的根本措施。这些设备在设计和生产时就采取了防辐射措施，把设备的电磁泄漏抑制到最低限度。显示器是计算机安全的一个薄弱环节，对显示器的内容进行窃取，已是一项成熟的技术，因此选用低辐射显示器十分重要。单色显示器的辐射比彩色显示器低得多，使用等离子显示器或液晶显示器也能进一步降低辐射。
(2)利用噪声干扰源。电磁辐射干扰技术就是采用干扰器对计算机辐射进行电磁干扰，使窃收方难以提取视屏信息。利用噪声干扰源有两种方法：一是将一台能产生噪声的干扰器放在计算机设备旁边，干扰器产生的噪声与计算机设备产生的信息辐射一起向外辐射，使计算机设备产生的辐射不易被接受复现。干扰器产生的电磁辐射不应超过EMI(电磁干扰)标准；二是将处理重要信息的计算机放在中间，四周放一些处理一般信息的设备，让这些设备产生的电磁泄漏一起向外辐射。
(3)电磁屏蔽。屏蔽技术是将计算机设备置于屏蔽室中，达到防止电磁辐射的目的。该技术是所有防辐射技术手段中最为可靠的一种。屏蔽技术的另一种方法是使用防信息泄漏玻璃。防信息泄漏玻璃装在电子设备显示窗上，可以解决显示窗信息泄漏问题。有统计测试表明，如果电磁波辐射量是100％，那么防信息泄漏玻璃可以将89％的信息通过地线导入地下，再将10％的信息反射掉，剩下的漏网信号不足1％，这就无法还原成清晰完整的信息，从而达到保密的目的。
(4)滤波技术。滤波技术是对屏蔽技术的一种补充。被屏蔽的设备和元器件并不能完全密封在屏蔽体内，仍有电源线、信号线和公共地线需要与外界连接。因此，电磁波还是可以通过传导或辐射从外部传到屏蔽体内，或从屏蔽体内传到外部。采用滤波技术，只允许某些频率的信号通过，而阻止其它频率范围的信号，从而起到滤波作用，有效地抑制传导干扰和传导泄漏。
(5)光纤传输。光纤传输是一种新型的通信方式。光纤为非导体，可直接穿过屏蔽体，不附加滤波器也不会引起信息泄漏。光纤内传输的是光信号，不仅能量损耗小，而且不存在电磁信息泄漏的问题。若干年内还不可能从光纤外部窃取并还原信号。同其它传输方式相比，光纤具有容量大、安全、可靠、传输信息量大及抗干扰能力强等优点。
4结语
在信息时代的今天，任何国家的政治、军事、外交斗争都离不开信息，信息安全保密已成为国家安全战略的一个重要组成部分。信息安全保密是一项系统工程，电磁辐射泄漏也一样，任何单一的防护措施都不是万无一失的。要根据不同系统的特点采用与之相适应的最佳防护措施进行综合防护。
参考文献
篇6
【关键词】电气设备；电磁辐射；环境影响
1.变电站的电磁污染
现代电力网的电磁效应主要通过电场、磁场和电晕三种形式发生的。
1.1电场特性
载流输电线在周围空间产生电场，有如下特性：①场强度与输电线相对于大地的电压成正比；②场中的导电物体(建筑物、树林等)会使电场严重畸变，从而产生一定的屏蔽；③三相交流输电排列方式不同，电场强度不同（导线水平排列，场强影响范围最大；正三角排列次之；倒三角排列时最小）。提高输电线架设高度、可减少地面强度。
1.2磁场特性
磁场强度的大小与电流大小有关，与电压无关；50 Hz 或 60 Hz 的磁场能很容易穿透大多数物体(建筑物或人)，且不受这些物体的干扰。从理论上讲，由于三相变流输电线中各相电流的有效值相等，相位互差 120°，所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消，近似为零。一般重点研究电场。
1.3电晕特性
当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时，就产生电晕放电。这时，导线表面的电场强度一般达到 30kV/cm 以上，只有高压输电线路导线表面才有如此巨大的电场强度，因此，电晕放电多发生在高压输电线路上。电晕放电首先受线路自身状况的影响，例如，电压越高，电晕放电就越强；导线直径越大，电晕放电就越弱；导线表面光洁度越高，放电也就越弱。其次，电晕放电还与环境因素有关，空气污染越严重，电晕放电就越强；相对空气湿度越大，风速越大，电晕放电就越强。在降雨、降雪时，电晕放电加剧。在环境空气质量较差的天气条件恶劣时，电晕放电总是比较强烈。
2.变电站电磁辐射对环境影响的研究
2.1测量方式
监测标准按《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》（H3lT 10.2-1996）执行。在送变电设施正常工作时间内进行测量，每测点连续测5 次，每次测量时间大于 15s，读取稳定状态的最大值。若指针摆动较大，适当延长测量时间。
2.2测量布点
站内布点在主控室操作人员的工作位置，测量部位距地面 1.5m。站外布点在围墙四周 0、10m、20m、30m、40m、50m。测量每个距地面 1.5m 处测点电场强度的垂直分量和磁场强度的垂直分量和水平分量。对评价范围内的环境电磁辐射水平进行定量分析评价，以及电磁辐射防护措施进行论证。对变电站及线路周围的居民区、学校、机关、重要建筑物等环境敏感点，以及变电站内的工作人员进行调查。本次研究监测了深圳南京某 500kV 变电站。
2.3检测结果分析
通过对南京某500kV 变电站环境电磁辐射测量，根据测试结果可以看出，所有测点的磁场强度均能满足标准要求。
2.4变电站电磁辐射影响评价
测量结果反映了被测变电站及线路的电磁辐射现状，包括工程电磁辐射的影响，也包括其他辐射及自然本地的影响。南京某 500kV 变电站，该变电站周围的地形相对较为平坦，排除输电线下方的测量值，墙外10m处测得得最大电场强度为3.91kV/m。50m 范围内均小于 4kV/m，磁场强度最大值为 0.0013mT；电磁场随距离呈下降趋势。变电站的电场强度基本随距离的增加而下降，磁场强度的环境影响甚微。
3.变电站电磁辐射的防护措施
当今，电力网电压等级不断提高，电磁污染潜在危害亦越来越受到重视。高压和超高压电力网的电磁污染防护措施主要有：
3.1对人体影响的减缓措施
为避免电磁辐射对人体的影响，应从输变设计和劳动保护两方面采取措施。例如，提高导线对地的高度，双回路导线逆相布置，高低压导线分层架设等措施，会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施，以减少电磁辐射对人体的影响。
3.2对通信线路干扰的消除措施
对通信线路的影响有静电感应和电磁应两方面。输电线路正常运行时，在邻近的与其平行的通讯线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比，还与通讯线路与输电线路的距离及相互位置有关。同样，输电线路的交变磁场也会在邻近的平行通讯线路上产生互感电压，其大小与电流强度和邻近的平行通信线路的长度成正比。计算与实测表明，在正常情况下距输电线 50m以内，电场影响较大，是干扰正常通讯的主要因素，而磁场影响很小。当间距增大，电场影响显著下降，到 100m 之外时，磁场影响是主要因素。而电场影响可忽略不计。当通讯线上的感应电压超过弱电设备绝缘的击穿电压时，就可能损害设备和人身安全。
3.3对无线电与电视的干扰
输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于 200m 处，干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大，一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通信线的干扰，设计时应从导线选择和连接等方面考虑，无论是单导线还是分裂导线，均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。
4.结论
从变电站周围的电磁场强度的分布来看，变电站所处地形大多为坡地。地处城区的变电站周围人口密集，高大建筑物参差不齐，地面场强分布不均匀，但从规律上看，场强随远离变电站的距离增加呈下降趋势。在线监测说明超高压变电站设施在正常运行时，周围无进出线区域的电磁辐射小于环保评价标准，不会对操作人员和公众的健康造成危害。在有线路进出较多的区域，其下方受高压输电线的影响，电场强度有超标现象，但超标点周围无人员居住。
【参考文献】
［1］郭伟强.当前电力规划工作的思考[J].农村电气化,2001,(1):ll-12.
篇7
目前,我国功能性纺织品的开发领域主要集中在内衣、家用纺织品和防护用纺织品等三个方面,涉及的功能包括抗菌防臭、远红外、抗紫外线、抗静电、防电磁辐射、拒油防水、负离子、放火阻燃、抗玷污、易去污、防水透湿、免烫 、高吸湿等。然而,目前行业面临着一大突出问题――检测难。
市场虽大 无奈检测困难
一项调查显示:在功能性纺织产品的消费人群中,买过防皱(免烫)整理产品占54%,买过拒水整理产品占31%,买过防污整理产品占25%,买过抗菌整理产品占4%。表示会再次购买的,防皱(免烫)整理占96%,拒水整理94%,防污整理占93%。这表明,功能性纺织品有良好的市场发展前景。
虽然需求巨大,然而,大多数功能性纺织品的性能消费者不能凭自己的视觉和触觉等进行判断,即看不见、摸不出和嗅不到,其功能的优劣程度,要靠一定测试方法和仪器才能进行评定。功能性纺织产品既没有色彩和图案那样直观的吸引力,又缺乏柔软飘逸等令人赏心悦目的质,只能在使用过程中慢慢品味其功效了。因此,其与其他纺织新产品一样,由于市场的不成熟,也呈现出了一哄而上、鱼龙混杂的局面,导致消费者的信任度下降。
近年来,虽然有一些科研机构、高校、标准化组织和企业开展了这方面的研究工作,并不断有一些成果面世,部分功能性评价方法也实现了标准化。但从总体上看,大部分功能性纺织品仍然缺少权威的、能被广泛接受的、经过充分科学论证的、简便易行的、重现性和准确性较高的功能性评价方法和标准。市场上王婆卖瓜式的吆喝成了消费者的主要信息来源,一些不法商家为了追求短期利益对这些高科技面料进行仿冒,真正的功能性纺织品面临珠混于鱼目的窘境,这对功能性纺织品市场的健康发展显然是不利的。
另一个不容忽视的问题就是功能性纺织品的生态安全性。众所周知,功能性纺织品的某些特殊功能,主要是通过在纤维材料中添加或在产品的后整理中使用某些具有特殊功能的化学物质来实现的。但目前在功能性纺织品上使用的这些化学物质有相当一部分并未经过严格的生态安全性能的评估,特别是未经过长期跟踪分析的安全风险评估。
典型功能的检测
抗紫外线
随着现代工业的发展,大气层中的臭氧层不断地遭到破坏,导致地表紫外线辐射量大增。紫外线是指太阳所发射的波长200～400nm的电磁波,它对人类皮肤能造成巨大的伤害。其中的UVA、UVB波段会助长黑色素生成,导致皮质老化,甚至造成白日稀⑵し舭┑炔”洹H缃,抗紫外线已成为人们习以为常的一种自我保护行为。日常生活中防晒产品层出不穷,防晒霜、晴雨伞、太阳镜等等,无不打上“UPFXX”的标识。然而,在户外特别是进行登山之类的活动,由于高山的海拔相对较高,紫外线的辐射相比平地上要强很多,这时候着装是人们抵抗紫外线辐射最直接的屏蔽物,因此,面料的防紫外线性能显得至关重要。
织物防紫外线的能力,主要取决于织物本身屏蔽紫外线的能力。屏蔽主要通过吸收光线和散射、反射来完成。影响织物防紫外线辐射性能的因素分别是织物结构、织物颜色以及漂白、染色等工艺处理。在一般情况下,吸收率和反射率增高,透过率就降低,防护性能就优越。
另外,短纤维优于长丝纤维,加工丝产品好于原丝产品,细纤维织物比粗纤维织物好,扁平异形织物优于圆形截面织物,机织物好于针织物。过测试我们发现,机织或针织结构越紧密UPF值越大。而在质地结构相同的情况下取一块浅色和一块深色面料,同时进行紫外线照射的测试,可以发现染色织物比未染色织物有更高的UPF值,并且织物颜色越深,其紫外线透过率越小,也就是说防紫外线能力越高。而织物的UVR吸收性能取决于织造过程中所采用的加工方法,如漂白、染色、施加消光剂等,这些加工过程都会对织物的UVR吸收性能产生作用。
为了使织物获得较好的防紫外性能,织物的后整理很重要。采用各种方法将无机和有机的紫外线整理剂分别或共同对纤维、纱线或织物进行处理,并使之牢固结合,这是较为传统的方法。除此之外,也可以采用纳米纺丝技术的方式。在切片聚合过程中,添加紫外线隔离因子(纳米氧化钛Ti02),使纤维及其制成的产品能有效地吸收紫外线,防止紫外线透过衣服,保护人体因紫外线过多照射而引起各种皮肤疾病。同时可以反射可视光线和红外线,降低太阳热辐射所造成的温升,保持衣服内部的凉爽感觉,让穿着更舒适与安全。这种方法具有抗紫外作用持久、永不消褪的特点。
防水透湿
人体由于运动以及新陈代谢,会通过皮肤表面蒸发水汽散热,如果这些水汽不能通过织物及时排出,就会在织物和皮肤之间产生高湿热区域,使人体感觉闷热不适。
织物的透水汽性是指气态水透过织物的能力。透水汽性与织物的原料,纱线的结构,织物组织结构及其紧密度等因素有密切的关系。当织物的一面所受水蒸气压力大于另一面时,水蒸气会透过织物。织物的透水汽按单位时间内透过水蒸气的量来表示的,它对人体的舒适和卫生影响甚大。目前,国际标准中对织物透水汽性的检测方法有很多,常用的有ASTME 96,BS 7209等,具体操作方法是:先将面料置于装有定量蒸馏水的透湿杯上,密封后称重,再放在标准规定的测试环境中(固定的温度,湿度以及气流速度),经过24小时后取出再称重,通过试样前后质量的损失来推算透过水蒸气的量。
防水透气织物是指水在一定压力下无法浸入织物,而人体散发的汗气能以水蒸气的形式通过织物传导到外界,从而避免汗气积聚冷凝在体表与织物之间,以保持穿着的舒适性。它是一种高技术、独具特色且极具实用性的功能性织物。防水对于面料行业来说并不是什么难题,关键是如何实现透气与其兼得并且实现超强防风。像雨衣、击剑服、登山服等要求不透水又不发闷,须采用微孔型织物或用传递水汽性能好的纤维制的织物。
防电磁辐射
电磁辐射已经成为继水、大气、噪声之后的第四大环境污染源。大量研究表明,电磁辐射对地球生物和人类的危害和影响已经远远超过了人们以往对它的认识。早期的防电磁辐射或抗电磁干扰研究和产品开发主要集中在军事、国防或工业领域。随着个人电脑、计算机网络通讯、移动电话、视听设备、微波炉等电子技术和产品的日益普及,电磁辐射对人们健康和生命安全的影响日益显现,开发和使用具有抗电磁辐射功能的纺织产品则是最简便和有效的手段之一。
电磁辐射是由不同波长和频率的多种类型的电磁波形成的,其频段范围可从3Hz到3×1012Hz不等。由于抗电磁辐射材料对不同频段的电磁辐射的反射和吸附能力各有不同,因此目前被采用的抗电磁辐射性能的测试方法也各不相同,必须根据抗电磁辐射材料的性质和实际用途加以选择。
防电磁辐射服装的防护方式有两种:一是用屏蔽面料直接制作的服装,另一是将屏蔽面料作为内衬或内胆制作在服装中。到目前为止,国内外尚无统一的针对抗电磁辐射纺织产品的功能评价测试方法和标准,市场上大量的抗电磁辐射纺织产品基本上都在沿用一些常规电磁屏蔽材料的性能测试方法。通常,抗电磁辐射产品可以用反射率R、透过率T、吸收率A和屏蔽效能SE来评价其抗电磁辐射的效果,其中采用最普遍的是屏蔽效能SE。研究表明,在低频时,材料的屏蔽效能主要取决于反射。由于电磁波的反射与材料表面的阻抗有关,因此,材料的导电性能越好,反射就越强,屏蔽效能就越高。而在高频时,屏蔽效能主要取决于电磁波在材料内部传播时的吸收损耗。这种吸收损耗与材料的厚度、电导率和磁导率有关。
完善测定制度 引导行业发展
将高科技运用于纺织品生产中已成为当今纺织品开发的主流, 新型纤维的应用和纺织技术的革新,使纺织品不仅美观、保暖,而且柔软富有弹性,并且发展了吸湿、透气、防雨、防风、防污、防霉、防蛀、抗紫外线、防辐射、抗静电、 保健、无霉和环保等多种功能。功能性纺织品已跳出传统形态,完全深入家用、装饰、医疗、环保、农业、建筑、地质、交通、工具、包装、休闲、防护等众多应用领域,且受到化工、汽车、机械、纺织装饰、服装等行业的高度重视。“未来的衣服能够按环境影响而向我们发出预警,例如内置全球卫星定位系统的衣服,能以光速交换数据的外套,或瞬间改变外貌的外套,Hans-Jurgen Hubner更预言纺织品能启动药物治疗。”著名功能性纺织品供应商Schoeller公司的CEO Hans-Jurgen Hubner说。
一项调查结果表明,全球消费者都喜爱不需要过多打理的服装,但不同国家的人对服装的某些具体功能偏好不同。抗皱和易于打理始终是全球消费者较为了解和期望获得的两项特性。此外,对于天然纤维,例如棉,消费者也表示出始终如一的喜爱。至于全球消费者认知度较低的,例如吸湿快干,防紫外线,除臭,抗菌也有一定市场。消费者不仅了解这些功能性并进一步转为购买行为。
我国功能性纺织品已经形成具有一定规模、品种相对齐全、功能日趋完善、发展相对稳定的产业格局,其研发和应用正向着多领域、多行业、多学科、产业化和产学研协同的方向发展,已涉及环保、医疗、卫生、矿业、热带农业、产业用纺织品、纳米、化工等领域。如电磁辐射、防护服装及其标准的研究、户外运动功能纺织品的开发、印染废水处理、天然染料及植物功能染料、镀银纤维、防蚊纺织品、功能性微胶囊、桑皮纤维、医用循环减压袜的研制等。相信随着产品开发的不断深入,功能性纺织品将是未来市场上的一支生力军。然而,令人尴尬的是,目前国内基本还没有专业专注于开发多功能纺织品的企业,功能性在很大程度上还处于被炒作概念的境地。
篇8
论文摘要：随着高新技术的不断开发，数字通信及控制技术也在飞速发展，计算机通信及控制技术得到了广泛应用，针对各种情况探讨了保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施。
1在设计计算机通信与控制系统时要注意以下事项
（1）在对计算机通信与控制系统设计和配置时，要注意到系统的结构要紧凑，布局要合理，信号传输要简单直接。
在计算机通讯与控制系统的器件安装布局上，要充分注意到分散参数的影响和采用必要的屏蔽措施：对大功率器件散热的处理方法；消除由跳线、跨接线、独立器件平行安装产生的离散电容、离散电感的影响，合理利用辅助电源和去耦电路。
（2）计算机通信与控制系统本身要有很高的稳定性。
计算机通信与控制系统的稳定性，一方面取决于系统本身各级电路工作点的选择和各级间的耦合效果。特别是在小信号电路和功率推动级电路的级间耦合方面，更要重视匹配关系。另一方面取决于系统防止外界影响的能力，除系统本身要具有一定的防止外界电磁影响的能力外，还应采取防止外界电磁影响的措施。
（3）算机通信与控制系统防止外界电磁影响的措施，应在方案论证与设计时就给予充分考虑。
例如数字信号的采集传输，是采用脉冲调制器还是采用交流调制器，信号在放大时采用几级放大器，推动司服系统工作时采取何种功放，反馈信号的技术处理及接入环节，电路级间隔离的方法，器件安装时连接和接地要牢固可靠，避免接触不良造成影响，机房环境选择和布局避免强电磁场的影响等。
2排除电源电压波动给计算机通信与控制系统带来的影响
计算机通信与控制系统的核心就是计算机，计算机往往与强电系统共用一个电源。在强电系统中，大型设备的起、停等都将引起电源负载的急剧变化，也都将会对计算机通信与控制系统产生很大的影响；电源线或其它电子器件引线过长，在输变电过程中将会产生感应电动势。防止电源对计算机通信与控制系统的影响应采取如下措施：
（1）提高对计算机通信与控制系统供电电源的质量。
供电电源的功率因数低，对计算机通信与控制系统将产生很大的影响，为保证计算机通信与控制系统稳定可靠的工作，供电系统的功率因数不能低于0.9。
（2）采用独立的电源给计算机通信与控制系统供电。
应对计算机通信与控制系统的主要设备配备独立的供电电源。要求独立供电电源电压要稳定，无大的波动；系统负载不能过大，感性负载和容性负载要尽可能的少。
（3）对用电环境恶劣场所采取稳压方法。
对计算机等重要设备采用UPS电源。在稳压过程中要采用在线式调压器，不要使用变压器方式用继电器接头来控制的稳压器。
3防止由于外界因素对供电电源产生的传导影响
由于外界因素对电源产生的传导影响要采取以下措施。
3.1采用磁环方法
(1)用磁环防止传导电流的原理。
磁环是抑制电磁感应电流的元件，其抑制电磁感应电流的原理是：当电源线穿过磁环时，磁环可等效为一个串接在电回路中的可变电阻，其阻抗是角频率的函数。
即：Z二f／(ω)
从上式可以看出：随着角频率的增加其阻抗值再增大。
假设Zs是电源阻抗，ZL是负载阻抗，ZC是磁环的阻抗，其抑制效果为：
DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC／(ZS+ZL)]
从上述公式中可以看出，磁环抑制高频感生电流作用取决于两个因素：一是磁环的阻抗；另一个是电源阻抗和负载的大小。
(2)用磁环抑制传导电流的原则。
磁环的选用必须遵循两个原则：一是选用阻抗值较大的磁环：另一个是设法降低电源阻抗和负载阻抗的阻值。
3.2采用金属外壳电源滤波器消除高频感生电流，特别是在高频段具有良好的滤波作用
电源滤波器的选取原则
对于民用产品，应在100KHZ一30MHZ这一频率范围内考虑滤波器的滤波性能。军用电源滤波器的选取依据GJBl51／152CE03，在GJBl51／152CE03中规定了传导高频电流的频率范围为15KHZ-50MHZ。
4抑制直流电源电磁辐射的方法
4.1利用跟随电压抑制器件抑制脉冲电压
跟随电压抑制器中的介质能够吸收高达数千伏安的脉冲功率，它的主要作用是，在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其阻抗立即降至很低，允许大电流通过，同时把电压箝位在预定的电压值上。利用跟随电压抑制器的这一特性，脉冲电压被吸收，使计算机通信与控制系统也减少了脉冲电压带来的负面影响。
4.2使用无感电容器抑制高频感生电流
俗称“隔直通交”是电容器的基本特性，通常在每一个集成电路芯片的电源和地之间连接一个无感电容，将感生电流短路到地，用来消除感生电流带来的影响，使各集成电路芯片之间互不影响。
4.3利用陶瓷滤波器抑制由电磁辐射带来的影响
陶瓷滤波器是由陶瓷电容器和磁珠组成的T型滤波器，在一些比较重要集成电路的电源和地之间连接一个陶瓷滤波器，会很好起到抑制电磁辐射的作用。
5防止信号在传输线上受到电磁幅射的方法
(1)在计算机通信与控制系统中使用磁珠抑制电磁射。
磁珠主要适用于电源阻抗和负载阻抗都比较小的系统，主要用于抑制1MHZ以上的感生电流所产生的电磁幅射。选择磁珠也应注意信号的频率，也就是所选的磁珠不能影响信号的传输，磁珠的大小应与电流相适宜，以避免磁珠饱和。
(2)在计算机通信与控制系统中使用双芯互绞屏蔽电缆做为信号传输线，屏蔽外界的电磁辐射。
(3)在计算机通信与控制系统中采用光电隔离技术，减少前后级之间的互相影响。
(4)在计算机通信与控制系统中要使信号线远离动力线；电源线与信号线分开走线。输入信号与输出信号线分开走线；模拟信号线与数字信号线分开走线。
6防止司服系统中执行机构动作回馈的方法
6.1RC组成熄烬电路的方法
用电容器和电阻器串联起来接入继电器的接点上，电容器C把触点断开的电弧电压到达最大值的时间推迟到触点完全断开，用来抑制触点间放电。电阻R用来抑制触点闭合时的短路电流。
对于直流继电器，可选取：
R=Vdc／IL
C=IL*K
式中，Vdc：直流继电器工作电压。
I：感性负载工作电流。
K二0.5-lЧF／A
对于交流继电器，可选取：
R>0．5*UrmS
C二0.002-0.005(Pc／10)ЧF
式中，Urms：为交流继电器额定电压有效值。
Pc：为交流继电器线圈负载功率。
篇9
【关键词】变频器；干扰；抑制
随着科技的发展，变频器以节电、节能、可靠、高效的特性应用于工业控制的各个领域中，同时因其良好的调速、节能性能在钻井设备中也得到了广泛使用。但随之所带来的系统电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计技术已变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，造成设备和生产事故。
1 变频调速系统的干扰源
电磁干扰也称电磁骚扰，是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰，通过电路传导和以场的形式传播的。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波会对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外，变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式并高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此，变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是电磁干扰源。
变频器能产生功率较大的谐波，对系统其他设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分电磁辐射、传导、感应耦合。
（1）电磁辐射
变频器若非处在一个全封闭的金属外壳内，它即可通过空间向外辐射电磁波，其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变桥大多采用PWM技术，当根据给定频率和幅值指令产生预期的和重复的开关模式时，其输出电压和电流的功率谱是离散的，且带有与开关频率相应的高次谐波群。高载波频率和场控开关器件的高速切换所引起的辐射干扰相当突出。当变频器的金属外壳带有缝隙或孔洞，则辐射强度与干扰信号的波长有关，当孔洞的大小与电磁波的波长接近时，会形成干扰辐射源向四周辐射，辐射场中的金属物体还可能形成二次辐射，同样，变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常工作。
（2）传导
上述电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部发射，也可通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其它电路，与辐射干扰相比，其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径是：接自工业低压网络的变频器所产生的干扰信号将沿着配电变压器进入中压网络，并沿着其它配电变压器最终又进入民用低压配电网络，使接自民用配电母线的电气设备成为远程的受害者。
（3）感应耦合
感应耦合是介于辐射与传导之间的第三条传播途径，当干扰源的频率较低时，干扰的电磁波辐射能力相当有限，而该干扰源又不直接与其它导体连接，但此时的电磁干扰能量可通过变频器的输入、输出导线与其相邻的其他导线或导体产生感应耦合，在邻近导线或导体内感应出干扰电流或电压。感应耦合可以由导体间的电容耦合的形式出现，也可以由电感耦合的形式或电容、电感混合的形式出现，这与干扰源的频率以及与相邻导体的距离等因素有关。
根据电磁性的基本原理，形成电磁干扰须具备电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统等三个要素。为防止干扰，其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。具体措施如下：a）隔离：指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。b）滤波：为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器；为减少对电源的干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器，以免传导干扰。c）屏蔽：屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法，通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏。输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能为20m以内，且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路及控制回路完全分离，不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。d）接地：实践证明，接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段，良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式，要根据具体情况采用，要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。e）正确安装：变频器对安装环境要求较高，一般变频器使用手册规定温度范围为最低温度-10℃，最高温度不超过50℃；变频器的安装海拔高度应小于1000m，超过此规定应降容使用；变频器不能安装在经常发生振动的地方，对振动冲击较大的场合，应采用加橡胶垫等防振措施；不能安装在电磁干扰源附近；不能安装在有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境；不能安装在潮湿环境中，如潮湿管道下面，应尽量采用密封柜式结构，并且要确保变频器通风畅通，确保控制柜有足够的冷却风量，其典型的损耗数一般按变频器功率的3%来计算柜中允许的温升值。安装工艺要求：确保控制柜中的所有设备接地良好，应该使用短、粗的接地线连接到公共地线上；安装布线时将电源线和控制电缆分开，如果控制电路连接线必须和电源电缆交叉，应成90°交叉布线；使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时，确保未屏蔽之处尽可能短，条件允许时应采用电缆套管。
2 变频器控制系统设计与应用中注意的问题
（1）在设备排列布置时，应注意将变频器单独布置，尽量减少可能产生的电磁辐射干扰。在实际工程中应尽量将容易受干扰的弱电控制设备与变频器分开。
（2）变频器电源输入侧可采用容量适宜的空气开关作为短路保护，由于变频器内部有大电容，其放电过程较为缓慢，频繁操作将造成过电压而损坏内部元件。
（3）控制变频调速电机启/停通常由变频器自带的控制功能来实现，否则，频繁的操作可能损坏内部元件。
（4）除了控制系统与变频器之间必须的控制线外，尽量减少变频器与控制系统不必要的连线，以避免传导干扰。
（5）应注意限制最低转速。在低转速时，电机噪声增大，电机冷却能力下降，若负载转矩较大或满载，可能烧毁电机。确需低速运转的高负荷变频电机，应考虑加大额定功率，或增加辅助的强风冷却。
3 结束语
通过以上对变频器运行过程中存在的干扰问题的分析，提出了解决这些问题的实际方法。随着新技术和新理论不断在变频器上的应用，存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。随着工业现场和社会环境对变频器要求的不断提高，变频器的EMC问题一定会得到有效解决。
【参考文献】
篇10
关键词：高压输电线路 磁场 电磁辐射
中图分类号：TN8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0106-01
最近几年来，我国不断的加强电网的结构和规模，提高各个地区电网供电的稳定性与保证性。因此，我国应该不断加强与扩大电力工业的发展。而且，由于我国的人口数量多，城市人口密度大，这样就会使得高压输电线路进入人口密集地区是不可避免的了。
随着我国人民生活水平的不断提高，人们对人体暴露在电磁场中是否会对健康产生不良影响存在着很大的疑虑，而且社会上的一些负面的消息，也使人们对电磁场产生了很大的恐慌心理，其中，最重要的原因是在于对电磁场缺乏了解。因此，本文借鉴国内外相关的研究结果，结合日常高压输变电工程环境的影响与实际操作经验，针对高压交流输电线路电磁场的产生机理及其对环境的影响作出分析与研究。
1 高压输电线路周围电磁场的产生机理
电场是由静止电荷在其周围空间产生的，而磁场是由运动电荷在其周围空间同时产生的。当频率变低的时候，电场和磁场是互不联系的。当频率变高的时候，变化的电场和磁场就可以相互转换且存在着定量的波阻抗关系，而且可以脱离电荷以波的形式把电磁能量传播到空间中。并且，根据电磁场理论，只有当一个电磁系统的尺度与其工作的波长一样的时候，系统才能向空间发射电磁能量。
2 对输电线路周围的工频电场、磁场水平进行分析与研究
高压送电线路和大地之间的存在的位差， 形成了很强的工频电场。而电流通过时就会产生一定的工频磁场。其中，对输电线路周围工频电场强度造成影响的主要包括：线路运行电压、线路参数、相序排列等。而对输电线路周围工频磁感应强度造成影响的主要包括：线路运行电流、相序排列等。其中工频电磁场与输电线路对地高度的关系为图1所示，而工频磁场与输电线路对地高度关系为图2所示。
3 对高压输电线的电磁辐射进行分析
高压输电线的电磁辐射与电流、电压以及塔高等因素有关。而电磁场的强度是随着距离的减小而逐渐衰减的。一般情况下，弧垂最低点，电场强度最大。根据研究证明，电磁场辐射的强度越大，造成危害的程度也越大。而正是由于电磁辐射携带的极高电磁能量，因此，才会对周围的一切生物产生强烈的危害作用，从而改变这些生物的电磁特性，进而对这些生物的生理健康功能造车重大危害。
因此在人们的日常生活中，我们要做到不在高压线下居住，以便防止意外情况的发生。但是，如果被迫有居民的房屋必须在靠近高压输电线路的地方，那么人们一方面可以尝试在窗户上安装一些金属保护网，因为，金属门窗对电磁波有非常好的的屏蔽效果。另一方面，在这里，还要对一些长时间工作在电磁辐射场所的工作人员提出一些宝贵意见：首先要做到，使用含有铁芯电抗器的操作工具，其次是在在变电站工作的时候要注意将主控室、工作人员办公室以及休息室等尽量远离电磁辐射的房间。而且当干扰电磁场的频率高的时候，我们的工作人员应当利用低电阻率的金属材料产生出来的涡流，来阻止外来电磁波的影响，从而达到屏蔽的效果。而当干扰电磁波的频率较低的时候，我们的工作人员则要采用高导磁率的材料，从而使磁力线被控制在屏蔽体的内部位置，这样可以防止电磁波扩散到屏蔽空间中去。
4 高压输电线路中电磁场的影响
（1）磁感应强度是由于水平分量与垂直分量共同作用决定的，在不同的时间和地点有着不同的作用，从而也会产生的不同作用的效果。
（2）磁感应强度是受外在天气影响的。其中，温度影响是最为重要的一个因素。但是相对于建筑物来说，对它们的造成的影响就非常小。
（3）因为建筑物和植物之间对电磁场有削减的作用，因此在某一特定的环境中，可以达到降低电磁污染的效果。由此可知，在高压线下可以适当的种植一些花草树木，这样可以减少对当地居住的人们过多的伤害。
5 总结减少输电线路周围电磁场水平的方法
（1）升高杆塔高度。因为线路在杆塔每升高1 m的时候，电场强度就会下降8%～10%，而工频磁感应强度也会相应的下降15%～20%。
（2）改变及加强导线的架设方式。相对于单回路线路来说，必须要采用三角形排列的方式。
（3）改变导线的排列顺序。相对于多回路输电线路而言，必须要采用逆向排列的方式，利用三相电的一些独有特性，来降低工频电场强度和磁感应强度对人们的影响。
（4）采用合理的屏蔽措施。在高压线路与地面之间合理的安装一些屏蔽线。
6 结语
随着社会的不断发展与进步，我国的电力工业也正在走向一个美好的时代。然而，随着我们用电的不断加大，人们对高压输电线路所产生的电磁场也是十分担心的，因为会给人们的身体造车很多的伤害，甚至会威胁到生命健康。因此，我国也做了许多研究，从而得出结论：树木与建筑物对电磁场有着一定的削弱作用。所以，我国的各个相关部门应当在高压线下种植一些花草树木，这样可以削弱电磁场对人们的影响。从而使人们的生活与工作更加幸福与美好。
参考文献
