生活中常見電氣設備的電磁輻射分析與防護常識

目前，電磁污染（EMF）已成為我們生活中最廣泛的環境影響因素之一。從來源上來講，電場和磁場的交互變化會產生電磁波，電磁波向空中發射或匯汛的現象就叫電磁輻射，同時過量的電磁輻射就會造成電磁污染。電磁污染就是指天然和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。

隨著人類文明的不斷進步及科技的不斷發展，廣播、電視、微波等射頻技術得到快速發展，但是由于射頻設備功率成倍增加，地面上的電磁輻射會大幅度增加，一旦電磁輻射強度過高，就會直接威脅人體健康。

電磁污染所造成的危害是不容低估的。據美國權威的華盛頓技術評定處報告，家用電器和各種接線產生的電磁波對人體組織細胞有害。歸納起來，電磁輻射污染的危害主要是以下幾個方面：

1)        電磁輻射產生的高電平電磁感應和輻射會直接影響易爆物質和電子控制裝置，甚至可以引起易爆物質和電子控制裝置失靈，發生意外爆炸或引發設備運行異常。

2)        電磁輻射產生的高電平電磁感應和輻射可以引起揮發性液體或氣體意外燃燒。

3)        從大功率微波和射頻設備泄漏出來的電磁波會形成空間電波噪音并會向空間輻射，形成空間電波噪聲。空間電波噪聲可以干攏位于這個區域范圍內的各種電子設備正常工作。

4)        電磁輻射具備熱效應，而高頻率的電磁波（特別是微波）易被人體吸引，對人體健康產生危害。其生物效應：主要是機體把吸收的射頻能轉換為熱能，形成由過熱而引起的機體損傷。

5)        電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因。

6)        電磁輻射對人體生殖系統、神經系統和免疫系統造成直接傷害。

7)        電磁輻射是造成流產、不育、畸胎等病變的誘發因素。

8)        過量的電磁輻射直接影響大腦組織發育、骨髓發育、視力下降；肝病，造血功能下降，嚴懲者可導致視網膜脫落。

9)        電磁輻射可使男性性功能下降，女性內分泌紊亂、月經失調等癥狀。

電磁輻射對人體健康影響示意圖

雖然電磁輻射對人體健康會帶來以上各種不得影響，但是不可避免的是，隨著越來越多的電子設備融入了我們的生活，在我們的生活中也會增加越來越多的電磁輻射源，那么，我們如何正確的認識這些電子設備產生的電磁輻射污染？又如何有效應對它呢，今天，我們就帶大家來好好認識一下它。

一、          電磁輻射危害人體的機理

當高頻電磁波產生的電磁場穿過人的身體時，只有非同相位的波會對人體產生影響。譬如手機的頻率是1.8GHz，波長約15厘米，穿過人體的相位不止一個，就有可能對人體有影響。而常用的交流電只有50赫茲，波長有6000千米，穿過人體只可能是一個相位，在強度不是很大的情況下，不會對人體產生影響。一般而言，電磁輻射對人體的健康影響主要有兩方面，軀體熱效應和神經效應。

1)        軀體熱效應：人體有70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，從而產生熱量，使人體體溫升高，當超過體溫調節能力時，人體溫度平衡功能失調，體內器官的正常工作受到影響，產生生理功能紊亂與病理變化等熱效應。

2)        神經效應：人類本身就生活在地球這個大的磁場中，人體的組織和器官都存在著微弱的電磁場，它們是穩定和有序的。一旦受到外界電磁場的干擾，處于平衡狀態的微弱電磁場即將遭到破壞，產生神經效應。

根據頻率的不同，電磁輻射對體的影響有所不同，一般而言低頻電磁輻射對人體的影響以神經效應為主，高頻電磁輻射對體的影響以熱效應為主。

二、          電磁輻射的安全標準

由于對電磁輻射所造成的健康危害的不同理解，不同國家所制定的電磁輻射標準有很大的差異。其中，美國、澳大利亞、德國等國在制定標準時采用了國際非電離協會（ICNIRP）的推薦標準，沒有考慮電磁輻射對人體的神經效應方面的影響，而只是考慮已有明確研究結果的熱效應，標準限值較寬松；俄羅斯、中國、意大利、比利時等國家在制定標準時考慮了電磁輻射對人體的神經效應方面的影響，標準限值較嚴厲。

目前在我國有廣泛影響的標準是《電磁輻射防護規定》（GB8702-88）和《環境電磁波衛生標準》（GB9175-88）。《電磁輻射防護規定》對電磁輻射照射限值作了規定：

1)        我們生活用電采用的是50Hz工頻，按磁場強度大小為標準計算，具體單位為μT，如果工頻磁場強度在100μT以上屬于較強輻射，對人體有一定的危害。如果工頻磁場強度在100μT以下，相對安全。如果按電場強度大小為標準計算，具體單位為V/m，如果工頻電場強度在4000V/m以上屬于較強輻射，對人體會產生危害，如果工頻電場強度在4000V/m以下，則相對安全。

我們國家針對電力設備產生的工頻電、磁場強度限值標準

2)        射頻電磁場以功率密度或者場強大小為標準計算，具體單位為μW/cm²或者V/m， 30-3000 MHz這一公眾最敏感范圍內的標準限值為40μW/c m2，對不同類型的波又作了不同的規定，其中長、中、短波應小于10V/m，超短波小于5 V/m，微波小于10uW/cm²。

我們國家針對射頻電磁輻射安全限值標準

三、          常見電氣設備的電磁輻射分析

1)        變電站等大型電力設備

近年來城市用電量持續大幅增加，然而按供電要求，一個大的變電站的供電范圍只有0.56km～3km左右。隨著城市的發展、供電可靠性和電能質量要求的提高，新建的變電站只有進入居民區，才能把電力輸送到附近的居民家中滿足居民的用電需要。這也引起了居民的困惑，變電站到底有沒有輻射？電力系統使用的頻率是工頻50Hz，按照電磁波傳播的觀點，50赫的電磁波的波長大約是6000公里，通常情況下人體長度最大為兩米左右，比起波長6000公里50赫的電磁波來說，電磁波穿過一個人幾乎都是同相位的，另外，工頻電磁輻射是一種極低頻率的電磁場，空間傳輸能力差。在幾十米的范圍內，其能量幾乎全部衰耗。因此，50Hz的工頻電磁波產生的感應磁場對人體是無害的，其對周圍的環境影響可以忽略不計。

實際上，變電站對周邊的影響主要以電磁感應效應為主，而并非電磁輻射。衛生部門以及電力系統曾對輸變電設施操作員、維修工等長期近距離接受輸變電工程電磁輻射工作人員進行密切的健康監測，沒有發現任何因電磁輻射致病的案例，也說明了輸變電工程電磁輻射的安全性。一般來說，變電站與居民住宅或其他環境敏感目標保持適當距離便不會影響周邊環境，具體參考標準為：220千伏為20米，110千伏為15米。

變電站周圍的電磁輻射強度實際上遠低于國家標準

2)        微波爐、電磁爐、電熱毯、電視機等家用電器

 微波爐對人體產生的影響主要是以熱效應為主。家用微波爐采用2.4GHz主頻，對食物進行封閉式加熱，食物內的水分子受到這種強電磁波輻射后產生大量摩擦而變熱，同樣的方式，如果密封不嚴密，微波爐泄漏的微波能量也能使人體內的水分子變熱，影響到人體的健康。經測試，微波爐門中央0.05m處，其電磁波大小達到30.14μW/ cm²，到1m外便衰減到0.41μW/cm²。因此只要正確地使用微波爐就不會對健康造成影響，在接通微波爐電源時，應注意至少離微波爐1米，眼睛不要看著爐門，不可在爐前久站。食物從爐中取出后，最好先放幾分鐘再吃。

電磁爐對人體的影響較多，主要是熱效應和電磁效應。電池爐的工作原理是電磁共振，利用電流通過線圈產生磁場，當磁場內的磁力通過含鐵質鍋底部時，即會產生無數的小渦流，使鍋體本身自行高速發熱，然后再加熱于鍋內食物。因此，電磁爐只對某些金屬起作用，比如說鐵。值得一提的是人體血細胞內鐵元素含量很高，而對人體細胞來說，即便是很小的加熱也是致命的，因此，在使用電磁爐時不可離爐太近。另外，電磁爐在工作過程中會產生極低頻電場與磁場，如果血液或細胞中存在有磁性物質，就容易受磁誘發作用，造成重金屬在體內積累，妨礙血液和細胞的正常活動等，從而影響到人體健康。而世界衛生組織把這種極低頻的電磁場作為可疑致癌物之一。實際測量下來，正在使用的電磁爐正前方0.1m處磁場強度達8.70μT，即使遠離到0.3m以外，也有1.00μT。因此，要使用電磁爐，從選購時就應該注意，一定要選擇正規廠家生產的、符合標準的產品。使用時也應當盡量遠離工作或通電的電磁爐，一般1.5米就可以。

電熱毯對人體的影響主要是電磁感應。人體與通電的電熱毯之間的感應電壓可達40～70伏特，可以產生15毫安的感應電流，實際測得電熱毯中央部位的磁場強度達到0.55μT，這種電磁波足以危害人體的健康，即使關上開關，仍然會擾亂體內的自然電場，對孕婦、兒童、老人的損害最大。所以盡量少用電熱毯，如果一定要用，也最好提前打開，并在睡覺之前取出電熱毯。

目前的電視機分為為傳統老式的CRT電視和液晶電視兩種類型。其中CRT電視對人體的影響較為復雜，其內部的設備諸如高頻電子槍、偏轉線圈、高壓包以及周邊電路等在工作時會產生各種類型的高頻、低頻電磁波，但是這些輻射的強度都不大，并且只在屏幕前方及機箱后被附近存在，實際測量下來，緊貼著顯示屏前1.00μT，機箱后面4 .8μT，但在正常觀看距離3m處測得的結果就只剩下0.12μT了。因此只要離電視有一定距離，就不會受到電視機的輻射影響。而對于液晶電視，不論是屏幕前還是正面3米的范圍內，測試結果都是0.1μT，不會對人體造成影響。

其他常見家用電器具體測試結果參見下表：

3)        電腦、無線路由器、手機、基站等通信設備

電腦在運行時的輻射來源于各個部位，包括主機箱、CRT顯示器、鍵盤與鼠標。其每一部分的輻射量值為：主機170V／m、屏幕218V／m、鍵盤1000V／m 、鼠標450V／m。在使用時，要與電腦保持一定的距離，不宜過長時間操作，休息時頭部不易距鍵盤過近，有條件的盡量使用無輻射的液晶顯示器。盡可能使用無線鍵盤鼠標，因為無線設備的直流供電，不會對人體造成影響。使用后，臉上會吸附不少電磁輻射的顆粒，要及時用清水洗臉。

無線路由器的發射功率在50mW左右，天線增益約2-3dBi，比較下來，信號強度僅有手機的5%。因此這種小功率的無線路由基本不會對人體造成影響，但是它可對電磁環境可造成累計效應，所以在購買時就應當注意，不要一味的追求大功率的室外無線AP，家中使用時，功率不要調的過大，不要把無線路由放在臥室，使用時擺放在離人體較遠的距離，不使用時關閉電源等等。另外，家中有孕婦、兒童、老人時也盡量不要使用無線網絡。

 手機的數量在日益增加，手機帶來的相關健康問題也引起了人們更多的關注。手機在使用過程中（包括待機狀態）會向基站發射無線電波，而無線電波或多或少地會被人體吸收，有研究證實，使用手機時，會有40％至60％的輻射量直接滲透到腦部一寸到一寸半的深度，并在腦中形成累積。而腦細胞由神經元細胞和神經膠質細胞組成，神經元細胞受到輻射加熱會死亡，這時膠質細胞就會增殖，從而形成腫瘤。嚴重的還會產生癌變。因此，手機輻射亟待引起人們的重視。當手機在離最近的基站較遠或者信號強度不夠時，其功率自動控制功能會使手機自身的功率加大，這個時候最好不要使用手機。一般而言，手機的功率在通話接通瞬間最大，超過1000mW，而接通后的通話過程會比較穩定，維持在800mW左右。使用手機時應注意，在通話接通瞬間，不應該使手機靠近頭部，應等到接通后1-2秒的時間再進行通話。在攜帶手機時，不要把手機靠人體太近。晚上睡覺時不要把手機放在枕頭邊。通話時盡量使用耳機并縮短通話時間以減少手機對大腦的輻射。

 通信基站的密度也隨著手機使用數量的增多而增加。一般而言，通信基站的發射功率不會超過25W，天線高度在35-55m，增益約12 dB，測試下來，其天線前10m的功率密度遠遠低于標準的40μW/c m2。并且，基站的密度越大，它覆蓋的通信面積就越小，其發射功率就會越低，產生的輻射也就越小。總的來說，通信基站對人體的輻射相當小，只要保持一定的距離，不會對人體造成輻射污染。

射頻電磁輻射的強度分布特征

移動基站的電磁輻射強度計算

4)        X光機、CT機等醫療設施

在醫療設施中，會產生電磁波輻射的主要有X光機、核磁共振、電磁理療機、CT機等。該類設備主要配備在具有一定規模的醫院，而醫院方面也了解此類設備電磁輻射的危害，在放置這些設備的房間都加了屏蔽層，以減少輻射泄漏。因此大家大可不必擔心這類設備的輻射。

5)        高頻切割機、熱合機等工業電磁設備

這種類型的工業電磁設備遍及城鄉，分布地域廣泛。加上很多商家為了降低成本，使用的高頻震蕩源質量很差，并且沒有任何屏蔽措施。因此此類工業設備頻點多，頻率跨度大，諧波分量較多，并且輻射強度大。我們選擇了對其中最常見的熱核機進行測試。經測試，在30MHz-300MHz頻段的，單個熱核機工作時電場強度綜合值最大達到了41.62V/m，多個熱核機同時工作則達到95.65V/m，在距熱核機工作車間30m處，電場強度也有5.229V/m，均超過了國家規定5V/m的標準。工業電磁設備容易對無線電通信產生有害干擾并可能對操作人員和周圍環境、居民造成不良影響，對于此類設備，一定要加強治理，另外，自己也要樹立防范意識，注意遠離有此類設備的工廠。

四、          電磁輻射的防護措施

我們國家在控制電磁輻射方面也出臺了一些政策，比如要求電視臺、微波站、雷達站等大功率發射設備遠離主城區，必須設置在市內的設施如變電站應須與居民區保持一定的安防距離，等等。但是，光靠這些還不夠，我們還必須注重自身的防護：

1)        避免同時使用多種電器產品。不要把家中電器擺放得過于集中，使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。如電視機、電冰箱、電腦等電器，不宜集中擺放在臥室里。單個電器的輻射對人體可以忽略不計，但很多電器同時使用就很可能使電磁輻射的量明顯增加。另外，在盡量避免多種家用電器的同時啟用的同時，也要與通電的家用電器保持一定距離，對于辦公設備、移動電話等設備還應盡量避免長時間操作使用。

2)        減少電磁輻射載體的影響。經常對居室通風換氣，保持室內空氣暢通，保持家中整潔。灰塵不光是個衛生問題，它還是電磁輻射的重要載體，即使電器關閉，電磁輻射仍然可以留在灰塵里影響人體的健康。電器一般都會產生靜電，灰塵因為靜電的作用極易粘附在電器產品上，因此對于電器產品最好做到天天擦拭，清潔電器上的灰塵時，也要注意安全問題，一定要做到斷電操作。

3)        注意飲食調節。多吃胡蘿卜、西紅柿、海帶、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物，經常喝綠茶，這些都有助于加強肌體抵抗電磁輻射的能力。

正確的電子設備使用習慣對于有效防護電磁輻射非常有必要

資料整理：廣州極端科技有限公司（部分內容來源于網絡）

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