电场辐射常见辐射源

一般来说，雷达系统、电视和广播发射系统射频感应、介质加热设备、射频微波医疗设备、各种电加工设备、通信发射台站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车、电气火车、电脑及大多数家用电器设备等都是可以产生各种形式不同频率、不同强度的电磁辐射源。

2.辐射场区的划分

辐射场区一般分为远区场和近区场。

辐射是以电磁波的形式向外放散的。是以波动的形式传播能量。无线电波和光波都是电磁波。它们的传播速度很快，在真空中的传播速度与光波(3×1010厘米/秒)相同，在空气中稍慢一些。 电磁波是由不同波长的波组成的合成波。它的波长范围从10E-10微米(1微米10E-4厘米)的宇宙线到波长达几公里的无线电波。Υ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线，超短波和长波无线电波都属于电磁波的范围。肉眼看得见的是电磁波中很短的一段，从0.4-0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后，成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光带，这光带称为光谱。其中红光波长最长，紫光波长最短，其它各色光的波长则依次介于其间。波长长于红光的(>0.76微米)有红外线有无线电波；波长短于紫色光的(<0.4微米)有紫外线，Υ射线、X射线等。这些辐射虽然肉眼看不见，但可用仪器测出。 太阳辐射波长主要为0.15-4微米，其中最大辐射波长平均为0.5微米；地面和大气辐射波长主要为3-120微米，其中最大辐射波长平均为10微米。习惯上称前者为短波辐射，后者为长波辐射。

自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量，称为辐射能，简称辐射。

辐射是以电磁波的形式向外放散的。是以波动的形式传播能量。无线电波和光波都是电磁波。它们的传播速度很快，在真空中的传播速度与光波(3×1010厘米/秒)相同，在空气中稍慢一些。

以场源为中心，在一个波长范围内的区域，通常称为近区场，也可称为感应场。近区场通常具有如下特点：

近区场内，电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。即：

E¹377H。一般情况下，对于电压高，电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具)，磁场要比电场大得多。

近区场的电场强度要比远区场大得多。从这个角度上说，电场防护的重点应该在近区场。

近区场的电场强度随距离的变化而变化，比较快，在此空间内的不均匀度较大。

在以场源为中心，半径为一个波长之外的空间范围称为远区场，也可称为辐射场。

远区场的主要特点如下：

在远区场中，所有的电场能量基本上均以电子波形式辐射进行传播，这种电场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

在远区场，电场强度与磁场强度有如下关系在国际单位制中，E=377H，电场与磁场的运行方向互相垂直，并都垂直于电子波的传播方向。

远区场为弱场，其场墙强度均较小。

通常，对于一个固定的可以产生一定强度的辐射源来说，近区场辐射的场墙强度较大，所以，我们应该格外注意对辐射近区场的防护。对辐射近区场的防护，首先是对作业人员及处在近区场环境内的人员进行防护，其次是对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。而对于远区场，由于场墙强度较小，通常对人的危害较小，这时我们应该考虑的主要因素就是对信号的保护。另外，应该有对近区场一个概念，对我们最经常接触的从短波段30MHz到微波段的3000MHz的频段范围，其波长范围从10米到0.1米。

电场辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。

热效应：人体70%以上是水，水分子受到电子波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。

非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电场的干扰，处于平衡状态的微弱电场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。

累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力---内抗力），再次受到电子波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电子波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也能诱发体内想不到的病变，应引起警惕。

多种频率的电子波，特别是高频波和较强的电场，对人体的直接影响后果是在不知不觉中导致人体的精力和体力减退，容易产生白内障、白血病、脑肿瘤，心血管疾病、大脑机能障碍以及妇女流产和不孕等，甚至导致人类免疫机能的低下，从而引起癌症等病变。

权威统计数字表明：经常在显示器前工作的人群中，上述疾病的发病率明显高于普通人群。电场辐射是主要原因之一。

电场中各点场强大小相等，方向相同，该区域电场为匀强电场，也可称作均匀电场。[1]

只要有电荷存在的地方，其周围就一定存在电场，通过电磁感应就可能对人体或设备带电。因此，带电作业必须了解电场基本知识，加强防护措施。

根据电场强度的均匀程度，电场可以分为均匀电场与不均匀电场。

在均匀电场中，各点的电场强度的大小，方向都相同，如图2 (a)所示平板电容器中间 部分的电场即为均匀电场。上述情况以外的电场都是不均匀电场；按不均匀程度的差别，又可分为稍不均匀电场和极不均匀电场。稍不均匀电场如球距不大于球的直径的球间隙电场，如图2(b)所示，极不均匀电场如棒一板间隙电场及棒一棒间隙电场，如图2(c)、（d)所示。棒一棒间隙电场属于对称的稍不均匀电场，棒一板间隙电场则属于不对称的不均匀电场。前者比后者稍均匀些。

分析绝缘结构的击穿时，不仅要考虑绝缘距离，而且还要考虑电场不均匀程度的影响。对于同样距离的间隙，电场愈不均匀，通常击穿电压愈低。电气设备中的电场大多为不均匀电场，为了提高绝缘结构的击穿电压，必须设法减小电场的不均匀程度。

电极表面的电场强度与其表面的电荷密度成正比。在电极的尖端或边缘，如图2(a)及（e)所示，由于曲率半径小，表面电荷密度大，电力线密集，电场强度高，容易发生局部放电。这种现象称为尖端效应或边缘效应。电极的边缘或尖端是造成极不均匀电场的重要原因，所以工程上常需要改善电极形状，避免电极表面曲率半径过小或出现尖角 。

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