高周波機電磁輻射污染及干擾問題分析與解決方案

高周波機是塑料熱合的首選設備，它是利用高頻電場(主要是指頻率大于100Khz的電磁波)使物料內部分子間互相激烈碰撞產生高溫達到焊接和熔接的目的。主要用于：各種聚氯乙烯（PVC）為主的塑膠熔接、焊接、燙金等。吸塑包裝（包括上下雙泡罩熱合切邊，泡罩與紙板熱合切邊等），汽車內飾件、坐墊、商標、文具、貼紙、塑料封面、吹氣玩具、鞋類制品、雨帆、雨傘、雨衣、皮包、銘牌、水床、遮陽板、車門板，各種包裝袋、手提軟袋等的熱合加工，各種凹凸開關的花紋圖案、字母文字的壓制。裝上簡單裝置還可進行燙金加工。

常見的高周波機

高周波機工作原理圖

正是因為采用了電磁波，所以高周波機可能因為各種原因產生泄露的電磁輻射，而如果人體處在一定強度的電磁場下，會吸收輻射能量，發生生物學作用，包括熱作用和非熱作用。所謂熱作用，就是高頻電磁波對生物基體細胞“加熱”作用。人體接受電磁輻射后，體內的分子會受到電磁場的影響而發生重新排列，在重排過程中，分子間相互碰撞、摩擦而產生熱能，引起熱作用。此外，人體內還有電解質溶液，其中的離子因受到電場的作用而發生移動（傳導電流），也能使電解質變熱。同時，由于人體內某些成分為導體（如體液等），還可產生局部性感應渦流，而導致生熱。總之，如果人體吸收的輻射能很多，靠體溫調節無法把熱能散發出去，則會引起體溫升高，并進而引發各種癥狀。由于電磁波是穿透生物表層直接對內部組織“加熱”，往往機體表面看不出什么，而內部組織卻已嚴重“燒傷”。

此外，電磁輻射對人體的危害主要表現在引起心血管系統的植物神經功能失調，主要癥狀為頭痛頭暈、心悸胸悶、口感舌燥、疲倦無力、失眠多夢、記憶力減退。女性人員月經周期紊亂現象發生。性別不同，年齡不同，電磁場對人體影響的程度也不一樣。女性人員和兒童最為敏感，為此，保護孕婦與胎兒成為重中之重，所以高頻機的操作人員一定要多加注意

高周波不但有可能對環境造成一定的電磁輻射危害，而且因為高周波的功率大，如果沒有做好良好的屏蔽，它還會對周圍的電磁環境干擾。

l  高周波機干擾信號頻譜分析

　　高周波機的功率輸出電子管自身振蕩且輸出信號，因此它的基波頻率穩定性較差，會隨著機柜內溫度和工作條件（輸出功率調節和工件大小、厚薄等）的變化而波動，雖然變化只有零點幾兆赫，就可能有個別干擾信號由某個頻道轉移到其相鄰的頻道上。

另外，高周波機的輸出功率大，大高壓（3kV）直流電源的電流也比較大（1A左右），而它的大高壓整流電源卻相對簡單，一般是用4只1A/10kV高壓硅堆加一只0.1μF/8kV的濾波電容器組成。由于濾波電容容量太小，高壓直流電源實際上是100Hz的脈動直流電源，高頻機輸出的高頻信號中實際上調制有調制度接近100%的100Hz的交流信號，這對高頻機的工作性能沒有多大不良影響，卻可因非等幅振蕩信號而減少電子管的功耗，延長電子管的使用壽命。所以高頻機干擾電視機的實質是一種調制有高頻信號的交流聲干擾，當高頻機的干擾信號串入電視機后，會在電視屏幕上產生兩個寬橫條的100MHz交流聲調制狀干擾，干擾強度大時，兩個橫條全部變白，干擾強度小時，兩橫條內分布著網狀波紋（與一般的交流聲干擾不同），而伴音則為100MHz交流聲。

l  高周波機干擾的特點

高周波機干擾信號傳播和侵入特有線電視干線電纜和用戶分配主線大多是采用民用電纜沿用戶住房外墻布設的，只在空檔地段加立水泥桿，沒有搭掛在用戶房屋前后的電力桿上，許多條干線電纜和用戶分配主線電纜在距高頻機僅幾米外經過，最近的還不到1m（民房長度10~20m，一般房內2樓設施機，2樓墻外拉鋼絞線掛電纜，電纜與高頻率機近似水平平行），下面再接幾級干線放大器或一級用戶放大器，或者直接進行用戶分配。如果說高頻機的干擾信號是先被干（主）線電纜接收而串入其中，然后（經放大器放大）再通過電纜分配進入用戶的電視機，那么其下面所有的電視機都會受到高頻機的干擾。但實際情況并非如此，通常只是零星、“游走性”的干擾，與高頻機相距較近的用戶投訴比例較大，稍遠的用戶比例較小，距高頻機500m以外的用戶沒有投訴過。這就證明，高頻機的干擾信號不是先侵入干（主）線電纜，再（經放大器放大）通過電纜傳播到各電視機。雖然高頻機輻射出的干擾信號強度很大，但干（主）線電纜（-12或-9物理發泡電纜）的屏蔽損耗可達80dB左右，侵入到電纜內的干擾電平就不會很高，遠遠小于電視信號電平。

l  防止和減輕高頻機干擾的措施

1.        建廠房時做好系統的屏蔽，用0.3的鍍鋅板或小目的鐵絲網屏蔽四周，將50mm的鐵管打入地下2-3米，每隔兩米打一根，將屏蔽網與鐵管連接，這樣高頻信號就不容易從工廠輻射出去，起到整體屏蔽的效果。

2.        將高頻機機架和外殼良好接地，加強機體屏蔽，減輕機體輻射建議用寬度50mm×50mm或以上，長度不小于2m的角鐵打入地下作為接地體，再用10mm2以上的銅線將高頻機的機架和外殼與接地體相連。連線應盡可能短，不可打圈，盡量避免轉彎，這樣可以加強高頻機機身部分的屏蔽，減小干擾信號向外輻射的強度。如果車（房）間里有多臺高頻機，最好每一臺高頻機（或相鄰兩臺）都在機旁就近埋一條地線。

3.        調整高頻機的位置和方向。如果房屋外墻掛有電纜，高頻機最好設置在遠離電纜的一端。另外，普通型高頻機電子管機箱有成直角的兩個方向是用鍍鋅鐵板固定在鍍鋅角鐵機架上的屏蔽上，輻射弱，應以這兩個方向對著電纜或近處的電視用戶。

4.        建議購買和使用防干擾型高頻機

5.        做好有線電視網絡的接地，選好電纜的最佳位置。高頻機附近的放大器和鋼絞線必須可靠接地，以加強自身屏蔽能力。電纜懸掛在設有高頻機房屋的外墻時，要選在鋼筋水泥構件（如圈梁、水泥多也樓板）外測，不要選在磚墻外側，這樣電纜受到輻射弱些。

6.        調整放大器或電纜的位置。當放大器的入口纜距高頻機很近時（10m以內），可將放大器前移，改為出口電纜靠近高頻機，因為此處電視信號電平高，有利于增加電視信號與侵入干擾的電平差，或者調整干線電纜，使之離高頻機稍遠點。

7.        保證電纜接頭可靠。放大器之間的連接盡量采用直通型接頭，普通線路的接頭要做得規范、可靠，應特別注意接頭防水，以免接頭進水造成外導體編織網霉斷，導致屏蔽不良而串入干擾信號。

8.        與高頻機近距離只有二三十米以內的用戶，可采取的措施是：

1)        保證或提高用戶信號電平，各頻道的用戶入口電平保證不小于65dB，盡量提高到75~80dB。

2)        戶內不用用戶盒，入戶線直接用插頭連接電視機，如有多臺是電視機則用密封型分支器（如Z106）或分配器直接連接電視機。

3)        用戶室內布設的電纜必須采用合格品或四屏蔽電纜，禁用劣質電纜，距高頻機10m以內的用戶最好用鋁管電纜入戶。

4)        室內電視機盡量不用塑料壓注型插頭線上。

5)        做好插頭線，盡量不用塑料壓注型插頭線（其內部容易脫焊又不易發覺），使用手工制作的四屏蔽電纜插頭線。

6)        接到用戶故障投訴后，首先換一條新的插頭線試一下，如果問題得到解決，則將用戶插頭線的插頭剪掉重做，否則再查室內的電纜及接頭，乃至室外電纜的接頭。

編輯：廣州極端機械科技有限公司（部分內容摘錄自網上）

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