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輸電線(xiàn)和變電站會(huì )對周?chē)用癞a(chǎn)生“電磁輻射”嗎?

來(lái)源:北京康高特儀器設備有限公司 發(fā)布時(shí)間:2015-09-25 17:44:33 作者: 瀏覽次數:1527次 分類(lèi):技術(shù)文章

      按物理學(xué)定義,能量不經(jīng)物理接觸而從源向周?chē)l(fā)散的現象都稱(chēng)為輻射,因此廣義地來(lái)講,各種放射性能量發(fā)射和電磁能量發(fā)射都屬于輻射。高溫物體的熱量也是一種能量,可以以輻射方式向周?chē)l(fā)散,稱(chēng)為熱輻射。請注意,這個(gè)定義本身闡述的是能量傳播的形式。


      
“電磁
輻射”是無(wú)線(xiàn)通信工程和電磁兼容技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)專(zhuān)用的工程術(shù)語(yǔ),是指能量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間的現象,或指能量以電磁波的形式在空間傳播。在電磁兼容技術(shù)領(lǐng)域中,有時(shí)也會(huì )將“電磁輻射”這一詞引申到對電磁感應現象的分析中來(lái)。*術(shù)語(yǔ)本身而言,這無(wú)疑是一個(gè)正確的工程技術(shù)概念。但是,把電磁輻射這一概念作為一種環(huán)境影響因子引用到電磁場(chǎng)環(huán)境健康領(lǐng)域中來(lái)是不合適的。首先,應該強調,從電磁輻射傳遞能量的角度出發(fā),輸電線(xiàn)和變電站設備是不可能向其周?chē)臻g形成有效的能量輻射,輸電線(xiàn)和變電站設備在其周?chē)a(chǎn)生的是頻率為50Hz的工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng),它們與高頻電磁場(chǎng)在發(fā)射電磁波的能力上截然不同。50Hz工頻場(chǎng)的波長(cháng)長(cháng)達6000km,輸電線(xiàn)路本身的長(cháng)度遠遠不足以構成有效的發(fā)射天線(xiàn),根本不能形成有效的能量輻射。計算表明,典型的由輸電線(xiàn)路所發(fā)射的*大功率密度將小于0.0001μW/cm2,比晴朗的夜晚由滿(mǎn)月送到地球表面的輻射能量(0.2μW/cm2)還小2000倍。因此,僅從能否形成有效能量輻射的角度,在極低頻(300Hz)以下頻率范圍內引用“電磁輻射”概念也是極不妥當的。


      另外,低頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)與高頻電磁場(chǎng)的存在形式及其對生物體的作用機理和生物效應是截然不同的。按電磁源的頻率由高到低,分別為電離輻射、光輻射、微波、無(wú)線(xiàn)電波、甚低頻(VLF)和極低頻場(chǎng);此外,還包括頻率為零的直流電場(chǎng)與磁場(chǎng)。在非電離輻射頻段中,100kHz以下的較低頻率范圍,電場(chǎng)和磁場(chǎng)是以“場(chǎng)”的形式分別存在。雖然按電磁波理論可以把電力線(xiàn)路傳送的能量看成是由于電場(chǎng)與磁場(chǎng)以平面場(chǎng)形式(波印亭矢量)在空間沿導線(xiàn)走向傳播,但即使按工程電磁場(chǎng)理論分析,人處在距輸電線(xiàn)路僅數十米的距離r處,相對于長(cháng)達6000km的波長(cháng)λ而言,完全是處于所謂的近場(chǎng)區。在該區域內,電場(chǎng)與磁場(chǎng)事實(shí)上是分別存在、分別作用的。此時(shí)的場(chǎng)是一種似穩場(chǎng)或緩變場(chǎng)??臻g各點(diǎn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)在相位上不存在滯后現象,即不表現為空間傳播形式。根據麥克斯韋方程組描述的宏觀(guān)電磁現象,只有在場(chǎng)源的頻率足夠高、所研究區域離場(chǎng)源的距離r遠大于波長(cháng)λ時(shí)(即在所謂的遠場(chǎng)區域或迅變場(chǎng)區域),必須考慮由于磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感應電場(chǎng),以及由于電場(chǎng)變化產(chǎn)生感應磁場(chǎng)。這時(shí),時(shí)變電場(chǎng)和時(shí)變磁場(chǎng)表現為相互依存又相互制約的。這種相互作用和相互耦合的時(shí)變電磁場(chǎng)通常被稱(chēng)為動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)(迅變場(chǎng))。動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)以電磁波動(dòng)形式在場(chǎng)域空間的傳播,被稱(chēng)為電磁波。在近場(chǎng)區內,電場(chǎng)、磁場(chǎng)與人體的相互作用機理,僅表現為通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)耦合,在人體內感應較小的電場(chǎng)或電流,而不會(huì )像高頻電磁波那樣,電場(chǎng)和磁場(chǎng)以波阻抗關(guān)系緊密耦合向外傳播,形成電磁波發(fā)射,并產(chǎn)生對人體的電磁場(chǎng)穿透。因此,極低頻電場(chǎng)與磁場(chǎng)對人體產(chǎn)生的生物效應與高頻電磁場(chǎng)也不同,它們只會(huì )分別通過(guò)體內感應電流或電場(chǎng),導致神經(jīng)與肌肉組織的刺激,而不像1MHz以上電磁波那樣,會(huì )在人體中產(chǎn)生發(fā)熱效應。


      為了正確反映低頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)與高頻電磁波在作用機理與生物效應方面的差異,盡可能向公眾準確傳遞環(huán)境健康相關(guān)信息,衛生組織及電磁環(huán)境健康領(lǐng)域的國際*組織,均無(wú)例外地在電磁場(chǎng)環(huán)境健康領(lǐng)域中,采用能更準確反映環(huán)境影響因子客觀(guān)特性與生物作用機理的電場(chǎng)、磁場(chǎng)(對100kHz以下頻段)或電磁場(chǎng)(對100kHz以上頻段)等術(shù)語(yǔ),國際導則還將電場(chǎng)、磁場(chǎng)與電磁場(chǎng)統一賦予EMF這一縮寫(xiě)詞術(shù)語(yǔ)。在通俗的環(huán)境健康科普文件中,為便于闡述,衛生組織指出,也可采用電磁場(chǎng)這一統稱(chēng)。


      把“電磁輻射”這一術(shù)語(yǔ)用于描述輸電線(xiàn)路和變電站周?chē)ゎl電場(chǎng)、磁場(chǎng)的健康影響,除了不能正確反映它與高頻電磁場(chǎng)在物理特性及生物作用機理方面的差異外,更重要的是,它混淆了極低頻場(chǎng)、高頻電磁波與核輻射在環(huán)境健康風(fēng)險上的本質(zhì)差異,不利于公眾正確理解和區分不同頻率電磁源曝露的實(shí)際風(fēng)險。這是因為,核輻射是一種已知的、確定的健康危害,人們對核輻射的高風(fēng)險及其危害已經(jīng)有深刻的認識,并已具有一定的恐懼心理。因此,若在電磁場(chǎng)環(huán)境健康領(lǐng)域中,毫無(wú)必要地引用“電磁輻射”這一極易與高風(fēng)險的核輻射相混淆的工程術(shù)語(yǔ),很容易引起對電磁場(chǎng)健康風(fēng)險的誤解,也極不利于公眾正確解讀和理解問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。


      “工頻電磁輻射”這一應用不當的概念在國內被長(cháng)期引用,在很大程度上增加了公眾對低頻場(chǎng)的誤解與擔憂(yōu)。類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)引用不當的情況在國際上也曾有發(fā)生。正是有鑒于此,衛生組織及諸如美國*環(huán)境衛生科學(xué)研究所(NIEHS)、國際非電離輻射防護委員會(huì )(ICNIRP)等*的環(huán)境衛生組織與機構,在電磁環(huán)境與公眾健康領(lǐng)域的官方文件中,均無(wú)例外地嚴格引用電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)或統一運用統稱(chēng)的EMF這一術(shù)語(yǔ),并拒絕采用“電磁輻射”這一不適當的概念。僅在通俗的環(huán)境健康科普文件中,為便于闡述,衛生組織指出,也可采用電磁場(chǎng)這一統稱(chēng)。

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