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电磁辐射源的种类与特点

时间:2020-03-03 来源:广东省辐射防护协会

 

图片来源:广东省辐射防护协会

对电磁环境造成污染的电磁辐射源按其发射的电磁波的强弱不同,可分为两大类。 

一类是弱电磁辐射源,其对电磁环境污染的后果主要是使得抗扰度较差的电器与电子设备或系统性能下降或损坏。 

另一类是强电磁辐射源,其对电磁环境污染的后果不仅仅是使得设备或系统降级,而且会对生物机体(包括人类)造成影响。 

根据我国的情况,城市一般电磁环境主要是由下列辐射源的辐射决定的: 

广播、电视发射设备 

包括调幅广播、调频广播和电视广播,频率覆盖范围如下: 

中波调幅广播:535kHz~1605kHz 

短波调幅广播:1.6MHz~26MHz 

调频广播:88MHz~108MHz 

VHF电视广播:低段 48.5MHz~92MHz ,高段 167MHz~223MHz 

UHF电视广播:低段  470MHz~560MHz ,高段  604MHz~960MHz 

通讯、雷达设备 

这类辐射源数量很多,包括高频电话电报、移动通讯、天线传真、遥控遥测、无线电接力通讯、导航和各种雷达设备等。频率范围很宽,从几千Hz到几十GHz。通讯设备功率比较小,并且方向性又很强,对环境影响的范围不大。雷达的脉冲峰值功率很大,频谱很宽,有多次谐波,对附近地区电磁环境的影响比较大。 

ISM射频设备 

工业、科技、医疗射频设备数量多、功率大,增长的又很快(据统计,世界范围内的ISM射频设备以每年5%的速率递增),常见的可分为以下几大类: 

(一)、高频感应加热设备,如高频电焊机、高频淬火设备、高频熔炼设备等。 

(二)、高频介质加热设备,如塑料热合机,木材、纸张干燥设备等。 

(三)、微波加热设备。 

(四)、射频溅射设备、高频外延炉等。 

(五)、电火花设备,如塑料火花处理机、射频引弧的弧焊机等。 

(六)、工业超声设备,如超声波焊接、洗涤设备等。 

(七)、电气设备(如电动机、电器开关等)的火花放电和弧光放电。 

(八)、射频医疗设备,如高频理疗机、微波理疗机、超声波医疗器械等。 

(九)、计算机、电子仪器的电磁辐射。 

机动车辆的点火系统 

机动车辆点火系统的火花放电辐射是窄脉冲,放电持续时间在微秒数量级以下,放电时峰值电压可达104V左右,峰值电流约为200A,所产生的辐射干扰频带很宽,从几百千赫到1GHz以上。 

电力牵引系统 

电力机车和电车的供电母线与导电弓加之间,由于振动或接触不光滑,经常出现部分接触不良,甚至形成小的放电间隙,都可能引起火花放电和弧光放电,产生电磁噪声。辐射频率通常小于30MHz,也可能达到VHF频段,对广播、电视、通讯都会产生干扰。 

高压输电系统 

目前,我国采用110kV、220kV、500kV电压等级的高压线路输电。高压输电系统周围有工频电磁场,也有射频电磁辐射。 

1、高压工频电磁场 高压输电线下的工频电场,在离地面2m以内的区域,电场的垂直分量基本上是均匀的,水平分量可以忽略不计。电场的最大值在距线路中心20m以内,场强最高可达十几千伏每米。 

在变电站配电区,高磁场区一般出现在母线下、阻波器下和电流互感器附近。电压等级高的配电区工频磁场强度反而比电压等级低的小。 

2、射频电磁辐射 高压输电设备产生射频电磁辐射的主要原因: 

A.电晕放电 电晕放电是由于高压输电线表面附近电场很不均匀,电场强度很大,引起空气电离而发生的放电现象。电晕放电产生的辐射干扰场强随空气湿度的增大而增大。 

B.间隙火花放电 高压输电线路上由于接触不良或线路受侵蚀而发生的弧光放电和火花放电。

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家用电器 

微波炉、电磁灶、日光灯、家用电动工具都会产生电磁辐射干扰,对小范围内的电磁环境有一定的影响。 

家用微波炉电磁泄漏的频率是2.45GHz。 

日光灯是通过辉光放电产生电磁干扰的,可以通过灯管、电源线产生辐射干扰,也可以通过电源线进入公用电网,产生传导干扰。 

家用电动工具的辐射干扰主要是由于电动机中的火花放电引起的。

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