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2005-06-15 00:00 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
「摘要」現(xiàn)代建筑樓宇自控設(shè)備、電視、計算機、家用電器、綜合布線及智能化建筑日益增多,這些設(shè)備和線路之間電磁輻射相互干擾及對電源的污染也日益嚴重,本文介紹這些電磁輻射及對電源污染的現(xiàn)狀、危害及對策。
「關(guān)鍵詞」電磁輻射電源污染危害對策
目前高樓大廈遍地矗立,十分現(xiàn)代化,建筑電氣增添了不少的新內(nèi)容,上海在浦東地區(qū)智能化建筑也很多,可是在內(nèi)部有些設(shè)備都運轉(zhuǎn)不起來,就是運轉(zhuǎn)起來也不如人意。今年我去了一次上海,住在一個三星級賓館,打電話雜音比較大,不順暢,電視有一個頻道有游戲機哼的聲音,聞?wù)f有的房間看電視對另一個房間有影響,卜卜的響,汽車在下面過路電視有擅動現(xiàn)象,計算機與電視在同一房間,計算機初始化時,電視機卜卜的響。據(jù)了解有一家小工廠用熱合機,熱合機工作時,附近居民的電視畫面像波浪式的翻滾,居民知道此事還去圍攻了這個工廠,后來工廠加了屏蔽室才解決之問題,人大會堂計算選票的計算機起初未很好屏蔽,相隔幾十米的長安街大馬路上,收聽了信息很快就傳到國外了,比誰都知道的早,有些在會議室安裝竊聽器等這些怪事都是電磁輻射及對電源污染產(chǎn)生的,移動通信、微波通信的發(fā)展帶來微波輻射對人們身體健康危害也很大,如白內(nèi)障病人增多,視網(wǎng)膜病變,頭痛、頭暈,對心臟血管均有影響。
一、對電源污染狀況及危害
1.電源污染情況
上海電信樞紐大樓,采用了中央空調(diào)、風機、水泵30KW以上有100多臺,為了減小變壓器容量,降低各電動機的啟動電流,因此選用100多臺晶閘管軟啟動器,雖然起動電流小,變壓器容量減小了,可是對電源污染都很嚴重,圖1示出了軟啟動器晶閘管整流電路,這種整流電路結(jié)構(gòu)簡單,但是輸入電流中含有很高的諧波分量,輸入電流的5次諧波可達20%,7次諧波可達12%。圖2,由于晶閘管的快速換相,產(chǎn)生一定的高次諧波,可達35次以上,高次諧波對電話等通信線路產(chǎn)生一定的干擾。這種整流電路總的諧波電流以失真約為30%。
圖3示出了電網(wǎng)在此時的電壓電流波形均發(fā)生了畸變,對132KW電動機,200KVA軟起動器的高次諧波明顯表現(xiàn)出含有6N±1高次諧波分量,而且非理論上的三次諧波分量也很大,(移相角大,遠遠不止這一點這些值遠遠超出了的我國GB的規(guī)定)各國對電壓畸變率的規(guī)定見表2.
2.電源污染的危害
1)功率因數(shù)大為下降
2)功率因數(shù)補償?shù)碾娏﹄娙萜饔捎诟叽沃C波電流(因電容對高頻是低阻抗)而流入,導致電容器發(fā)熱,以致絕緣破壞,在發(fā)生共振時還有爆炸的可能。
3)對于變電站各種保護由于高次諧波導致過熱,過壓使得保護誤動作,及保護性變壞,甚至高頻引起振動使整個系統(tǒng)解列。
4)對于顯示平均值的儀表,由于高次諧波影響,誤差較大,顯示有效值的儀表影響不大,對電鐘影響較大。
5)對通訊、電話、計算機均有影響。
二、空間污染狀況及危害
1.空間污染狀況
空間電磁場輻射情況,以上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)為例,在上海信息樞紐大的1層、8層、41層分別測得電磁場在空間場強值如表3所示,測量當時信息樞紐大樓的高壓線,變電間及工業(yè)設(shè)備都未進入安裝,房屋還是一個框架,這只能說明陸家嘴區(qū)存在的外界電磁環(huán)境,不能說明電信樞紐大樓本身的電磁場輻射情況,從這個表中可看出30MHz以上,特別是電視廣播、微波及移動通信在空中電磁場是很高的高出90~100dB以上,其它城市,我想也不會例外,現(xiàn)在就看這些電磁場帶來的危害。
2.空間電磁場的危害
1)對中短波導航及中波廣播的影響,在150~700KHz內(nèi)允許防護率為9~15dB.
2)對短波在118~150MHz及225~400MHz內(nèi)防護為14~40dB.
3)對飛機著陸系統(tǒng)在108~112MHz,覆蓋區(qū)內(nèi)防護率為40dB.
4)對各種導航臺在960~1213MHz內(nèi)防護率為63dB.
5)對通信系統(tǒng)防衛(wèi)度74dB.
6)對計算機防護率60dB.
7)對人體危害見各國微波輻射衛(wèi)生標準表4.8)對各種導線、金屬管線上均有干擾電壓存在,而且傳導到相關(guān)設(shè)備進行干擾。
三、對策
建筑電氣設(shè)計把防止電磁污染要列上議事日程,也就是要進行電磁兼容設(shè)計,從選建筑物地址開始到施工圖設(shè)計、施工監(jiān)理到最后測試鑒定,主要進行電磁兼容管理,貫穿到整個設(shè)計過程。要有下述對策:
1.建筑物地址,離機場、電視廣播電臺,移動微波通訊臺、軍用雷達、電子對抗、高壓變電站之間的距離。
2.廠房之間內(nèi)部的電磁間距,如距離工、科、醫(yī)設(shè)備廠房,計算機房、電話通訊等之間電磁防護間距。
3.架空引下線,防雷引下線,綜合布線,通訊線等線間防護間距。
4.對整流,軟啟動裝置,電力補償電容、變頻器等非線性裝置接入配電網(wǎng)時要采取防止高次諧波污染電源的濾波器,動態(tài)有源網(wǎng)絡(luò)等。
5.防止失密、竊密對會議室微機室要采取特別措施。
6.對一些干擾設(shè)備要采取防護措施。
四川大學有位教授中科院院士帶領(lǐng)一位博士生研究出一種低價格電磁防護涂料,對電磁場防護效果可達40dB以上,總之要求我們的電源要保持清潔,諧波電壓畸變率不要超過國家標準,最好把電源電壓畸變率控制在2%以下。空間電磁場分布不使人身受到傷害,電氣電子設(shè)備之間能互相電磁兼容,正常、安全、穩(wěn)定運行。
參考文獻
1吳忠智工業(yè)、民用建筑與電磁兼容中國無線電管理1991 N06
2吳忠智工業(yè)與民用建筑電磁兼容設(shè)計中國建筑出版社1993.1北京
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