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2011年安全生产月 6月1日-6月31日

家用电器的电磁辐射有多强

  2013-10-22 8:03:51  来源:本站原创   作者:佚名
【导读】

家居中的电磁场

输电和配电设备产生的背景电磁场强度

电力需要使用高电压的电力传输线传输很远的距离。变压器可以将高电压转换为低电压,用于本地居民和商业机构的电力分配。电力传输和分配设备和家用电线及电器是家中背景强度的工频电场磁场的主要来源。在远离电力线的住户中,背景电磁场强度可以达到0.2 µT。直接在高压线的下方,电磁场的强度还会更大,地面的磁通量密度可以达到几µT。在电力线下方的电场强度可以高达10 kV/m。然而,电场和磁场强度会随着与电力线的距离增加迅速减小。在50米到100米的距离,电磁场的强度通常会和远离高压输电线的区域的强度差不多。此外,相比于房屋外面同样地点测到的值,房屋的墙壁可以明显降低电场强度。

家居中的电器

通常最强的工频电场都是出现在高压输电线下方。作为对比,通常最强的工频磁场是在距离电动机或者其他的电器,以及某些特殊的设备,像医学影像使用的核磁共振仪,非常近的时候遇到的。

距离家用电器较近时典型的电场强度值(距离30厘米)来自德国辐射安全联邦办公室,1999年

 

电器 电场强度(V/m)
立体声收音机 180
电熨斗 120
冰箱 120
搅拌器 100
烤面包机 80
电吹风 80
彩电 60
咖啡机 60
吸尘器 50
电炉 8
电灯泡 5
目前标准限值 5000

在不同距离,家用电器典型的磁场强度值很多人看到了各种家用电器周围的磁场强度值的时候感到很惊讶。磁场强度的大小与设备的大小、复杂程度、用电多少、和产生噪声多少都没有必然联系。不仅如此,就算表面上相似的设备之间,磁场的强度会非常的不同。例如,一些电吹风的周围会有非常强的磁场,另外一些电吹风几乎不会产生任何磁场。磁场强度的不同与产品的设计有关。下面这张表格显示了一些家居和工作场所常见的电器的典型数值。测量是在德国进行的,所有的这些电器都是工作在50Hz的交流电下。值得注意的是,实际的暴露值会随着产品的品牌型号和使用距离变化很大。

 

电器 3厘米距离(µT) 30厘米距离(µT) 1米距离(µT)
电吹风 6 – 2000 0.01 – 7 0.01 – 0.03
电动剃须刀 15 – 1500 0.08 – 9 0.01 – 0.03
真空吸尘器 200 – 800 2 – 20 0.13 – 2
荧光灯 40 – 400 0.5 – 2 0.02 – 0.25
微波炉 73 – 200 4 – 8 0.25 – 0.6
便携式收音机 16 – 56 1 <0.01
电炉 1 – 50 0.15 – 0.5 0.01 – 0.04
洗衣机 0.8 – 50 0.15 – 3 0.01 – 0.15
电熨斗 8 – 30 0.12 – 0.3 0.01 – 0.03
洗碗机 3.5 – 20 0.6 – 3 0.07 – 0.3
电脑 0.5 – 30 < 0.01  
冰箱 0.5 – 1.7 0.01 – 0.25 <0.01
彩电 2.5 - 50 0.04 – 2 0.01 – 0.15

大多数家用电器在30cm的距离产生的磁场强度完全在公众安全标准的限值100µT以下,正常的使用距离用黑体标出。(来源:德国辐射安全联邦办公室,1999年)

这张表格主要说明了两点:第一个,各种电器周围的磁场强度都会随着你远离它们而迅速减小。第二个,大多数的家用电器不会在非常靠近身体的时候工作,在大多数家用电器周围30厘米的距离,比公众的安全标准上限100µT(50Hz)(60Hz是83µT)低100倍以上。

电视机和电脑屏幕

电脑屏幕和电视机以相似的原理工作。都会产生静电场和不同频率的交变电磁场。

但是一些笔记本电脑和台式电脑使用的液晶显示屏(LCD)不会明显增加电场和磁场的强度。现代电脑拥有的导电电脑屏幕可以将屏幕产生的静电磁场的强度降低到家中和工作场所中正常的背景电磁场类似的强度。在正常使用的距离(距离屏幕30厘米到50厘米),交变磁场的磁通量密度通常小于0.7µT(工频),正常使用距离的交变电场强度范围从1 V/m以下到10 V/m不等。

微波炉

家用微波炉会以很高的功率工作。但是有效的屏蔽使得泄漏到微波炉外面的电磁场降低到了无法检测到的强度。不仅如此,泄漏出的微波随着与微波炉距离的增大很快的减小。很多国家都规定了新出产的微波炉泄漏出来的电磁场强度最大值的生产标准。符合生产标准的微波炉不会对用户造成任何危害。

无绳电话

相比于手机,无绳电话工作产生的电磁场强度小很多。这是因为它们只在距离家中基站非常近的距离使用,不需要很强的电磁场来远距离发送信号。所以这些设备周围的射频电磁场大小可以忽略不计。

环境中的电磁场

雷达

雷达用于导航,天气预报,军事用途和其他很多的应用。它们会发射出脉冲的微波信号。尽管平均功率可能比较低,脉冲中的最大功率可以很高。很多雷达会旋转和上下移动,这将会降低雷达附近的居民电磁场下暴露的平均功率密度。大功率和非旋转的军用雷达也会将公众可以进入的区域暴露值降到安全准则以下。

安全检查系统

商店里的防盗系统会使用可以被出口的通电线圈探测到的标签来工作。当商品被购买的时候,标签会被去掉或者永久的失效。线圈产生的电磁场一般不会超过安全准则的限制。访客控制系统以类似的方式工作,标签被放进了钥匙圈或者身份卡中。图书馆安全系统使用的标签在书被借出的时候失效,书被归还的时候再次生效。金属探测器和机场安检系统会产生强度高达100 µT的强磁场,金属物品的存在会干扰这一磁场。距离探测器很近的时候,磁场强度会接近甚至偶尔超过安全准则限值。但是这并不会构成健康的威胁,会在安全标准的部分进一步讨论(请看“超过安全准则的暴露有害吗?”)。

电动列车和有轨电车

长途列车会有一个或者多个与旅客车厢分开的专门发动机车厢。因此乘客暴露的电磁场主要来源于列车的供电系统。长途列车乘客车厢的磁场强度在接近地面的时候可以达到几百µT,在车厢内其他位置会有低一些的值(几十µT)。电场强度可以达到300 V/m。居住在铁路沿线的居民会遇到头顶的供电线产生的磁场,强度不同国家有所不同,一般会与高压电线的磁场强度相当。

一些列车和有轨电车的发动机和牵引设备位于乘客车厢地面的下方。在发动机正上方最近的车厢地面区域,磁场强度可以达到几十µT。强度会随着与车厢地面的距离增大迅速减小,乘客身体上部暴露的强度已经大大降低。

电视和收音机

当你在家中为自己的立体声收音机选择电台的时候,是否想过熟悉的缩写AM和FM代表着什么?收音机信号因为携带信息方式的不同分为调幅(AM)和调频(FM)两种。调幅广播用来远距离传播信号,调频广播覆盖更局部的区域,但是会提供更好的声音质量。

调幅广播由很大的天线阵列来发送信号,可以达到几十米高,发射场所公众人士禁止入内。在天线和电缆附近的暴露强度可以很高,但是这只会影响维修工人,不会影响普通公众。

电视和调频广播天线比调幅广播天线小很多,以阵列的形式安装在高塔的顶部。塔的本身只作为支撑结构。在塔底附近的暴露强度在安全标准限值内,公众进入这些区域有时是可以的。小型的本地电视和广播天线有时安装在建筑的顶部,如果是这样的话,可能有必要对进入屋顶进行限制。

手机和手机基站

手机可以让人们在任何时间被联系到。这种低功率的射频装置与固定的低功率基站组成的网络之间互相发送和接收信号。每个手机基站对指定的区域进行覆盖。按照需要处理的通话数量,在主要城市里基站之间相隔几百米,而在农村地区可以相隔几公里。

手机基站通常安装在建筑顶部,或者在15米到50米高的塔顶部。从某个基站向外发出信号的强度是不断变化的,取决于通话的次数和通话者距离基站的距离。天线会发出很窄的一束无线电波,沿着几乎与地面平行的方向散开。所以地面和公众平时可以进入的区域的射频电磁场强度比危险值低很多倍。只有一个人接近天线正前方一米或者两米的距离,安全标准才有可能被超过。在手机广泛使用之前,社会公众接触的射频辐射主要来自于广播和电视发射台。就算是今天,由于公众可以进入的地方的基站信号强度通常和远离广播和电视发射台的区域相似甚至更低,手机基站对于我们总的暴露量的增加微乎其微。

但是,手机用户暴露的射频电磁场强度比环境中的高出很多。手机使用时距离头部很近。所以,相比于对于全身的加热效应,使用者头部吸收的能量的分布必须被确定。按照复杂的计算机模拟和头部模型的测量,从手机吸收的能量没有超过目前的安全标准。

对暴露在手机频率的电磁场中产生其他所谓的非热效应的担忧也不断被提出。其中包括可以影响癌症进程的细胞上的微弱效应;对电兴奋组织的作用可能会影响大脑和神经系统的功能是另外一个猜想。然而目前已有的证据总体上不支持手机的使用会对人体健康产生有害的影响。

日常生活中的磁场:它们真的那么高吗?

近些年,很多国家的官方部门对于居住环境中的电磁场强度进行了很多的测量。其中没有一项认为电磁场的强度可以带来有害的健康效应。

德国辐射安全联邦办公室最近测量了各种不同的职业和公众电磁场暴露情况,2000名人士每天暴露的磁场强度。他们中的所有人全天24小时都戴着个人测量器。测量的结果各不相同,但是平均每天的暴露量是0.10 µT。这个数值比公众的暴露标准限值100 µT低1000倍,比职业的暴露限值500 µT低5000倍。不仅如此,城市中心区居民的暴露情况显示农村地区和城市地区生活的人士暴露值没有明显不同。居住在高压电线附近的居民的暴露量和普通人群的暴露量区别也很小。

要点总结:

  1. 家庭中背景电磁场强度主要来源于电力传输和分配设备,以及家用电器。
  2. 不同电器产生的电磁场强度会明显不同。电场和磁场的强度都会随着与电器距离的增大而迅速减小。在各种情况下,家用电器周围的电磁场强度远远小于安全准则的限值。
  3. 在电视机和电脑屏幕正常的使用距离,电场和磁场强度只有安全标准值的万分之一到千分之一。
  4. 符合标准的微波炉不会对健康造成威胁。
  5. 只要公众不近距离接近雷达设施、广播天线和手机基站,就不会受到超过安全准则限制的射频电磁场。
  6. 手机的射频电磁场强度比日常居住环境中的其他电器都高出很多,但即使这样的强度也没有显示出有害健康的效应。
  7. 很多调查显示出日常居住环境的电磁场下的暴露强度是非常小的。
(中国职业安全网)

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