环境管理类电磁兼容与电磁环境卫生.docx
《环境管理类电磁兼容与电磁环境卫生.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境管理类电磁兼容与电磁环境卫生.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
环境管理类电磁兼容与电磁环境卫生
22电磁兼容与电磁环境卫生
22.1一般规定
22.1.1进行建筑群或居住区规划设计时，应考虑已有架空输电线路的无线电骚扰及电磁环境卫生。
【注释】在城市规划，尤其是城市详规时，应尽可能避开高压超高压架空电力走廊，或将靠近该类走廊的区域用作绿化带等用地。
22.1.2用户专用无线通讯设备所需频段，应经无线电管理部门批准方可占用。
【注释】用户专用无线通讯设备包括对讲机、微区域移动通信设施（如DECT、PHS等）。
这些设施除使用对公众开放的自由频段外，均需政府无线电管理部门核准。
22.1.3易受辐射骚扰的电子设备，不应与潜在的电磁骚扰源贴近布置。
【注释】易受辐射骚扰的电子设备种类繁多，如计算机网络的交换机、路由器、服务器；通信系统中的用户程控电话交换机等。
而潜在的电磁骚扰源，包括电力变压器、大电流馈电干线电缆（母线）、大功率变频装置及无线电发射台等。
22.2电磁环境卫生
22.2.1民用建筑物及居住小区与高压、超高压架空输电线路等辐射源之间应保持足够的距离。
居住小区靠近高压、超高压架空输电线路一侧的住宅外墙处工频电场和工频磁场强度应符合表22.2.1的规定。
表22.2.1工频电磁场强度限值
场强类别
频率（Hz）
单位
容许场强最大值
电场强度
50
kV/m
4.0
磁场强度
50
mT
0.1
【注释】条文表22.2.1中的电场强度引用了国家标准关于工频电场的基本限值和导出值。
磁场强度（磁通密度）则引用了国际辐射防护委员会（IRPA）提出的《暴露于50/60Hz电场和磁场的临时性限值导则》（1990），它适用于一般民众的昼夜活动场所（如娱乐场所等）。
超高压送电线下空间的工频电场强度及工频磁场强度的计算，参见《500kV超高压送电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》HJ/T24-1998。
22.2.2民用建筑物、建筑群内不得设置大型电磁辐射发射装置、核辐射装置或电磁辐射较严重的高频电子设备。
但医技楼、专业实验室等特殊建筑除外。
22.2.3医技楼、专业实验室等特殊建筑内必须设置大型电磁辐射发射装置、核辐射装置或电磁辐射较严重的高频电子设备时，应采取屏蔽措施，将其对外界的放射或辐射强度限制在许可范围内。
【注释】医技楼中大都设置X光机、核磁共振等医疗专用设施，科学实验楼中有时需要设置高频振荡装置、大功率射频装置、电子加速器等设施。
当设置上述设备时，必须采取有效的屏蔽隔离措施。
常见的措施有设备屏蔽罩、屏蔽机房等。
由于各类装置的辐射机理与强度不同，故具体措施应与辐射源设备的制造商讨论决定。
22.2.4在医技楼、专业实验室等特殊建筑物内，为科研与医疗专用的核辐射设备和电磁辐射设备，须经国家有关部门认证。
【注释】这是为了确保这种危险设备性能的稳定性与可控性。
22.2.5民用建筑物内的电磁环境参数，应符合下列规定：
1电磁场强度限值应符合表22.2.5的规定；
表22.2.5电磁场强度限值
频率
单位
容许场强最大值
一级
二级
0.1—30MHz
V/m
10
25
30—300MHz
V/m
5
12
300MHz—300GHz
μW/cm2
10
40
混合波长
V/m
按主要波段的场强来确定。
若各波段场强分布较广，则按复合场强加权值确定。
注：
1一级电磁环境：
在该电磁环境下长期居住或工作，人员的健康不会受到损害；
2二级电磁环境：
在该电磁环境下长期居住或工作，人员的健康可能受到损害。
2幼儿园、学校、居住建筑和公共建筑中的人员密集场所宜按一级电磁环境设计。
当不符合规定时，应采取有效措施；
3公共建筑中的非人员密集场所宜按二级电磁环境设计。
当不符合规定时，应采取有效措施，但无人值守的各类机房、车库除外。
【注释】本条规定是依据国家标准《环境电磁波卫生标准》GB9175—88，建筑物内部场强的测试应按该标准规定的方法进行。
幼儿、青少年正处于身体发育期，更容易因大剂量的电磁辐射导致严重的健康问题。
居住建筑是人们相处时间最长的建筑，容易造成辐射剂量的累积。
人员密集的公共建筑（如体育场馆、影剧院、展览馆）中，如果存在强烈的电磁辐射将危及较多人员，故这些场所均应从严控制，按一级电磁环境设计。
22.3供配电系统的谐波防治
22.3.1公共电网的电能质量应符合下列规定：
1公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过表22.3.1-1的规定。
当公共连接点处的最小短路容量与基准短路容量不同时，谐波电流允许值应进行换算；
表22.3.1-1公共连接点谐波电流允许值
标称电压（kV）
基准短路容量（MVA）
谐波次数及谐波电流允许值（A）
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0.38
10
78
62
39
62
26
44
19
21
16
28
13
24
11
12
9.7
18
8.6
16
7.8
8.9
7.1
14
6.5
12
6
100
43
34
21
34
14
24
11
11
8.5
16
7.1
13
6.1
6.8
5.3
10
4.7
9
4.3
4.9
3.9
7.4
3.6
6.8
10
100
26
20
13
20
8.5
15
6.4
6.8
5.1
9.3
4.3
7.9
3.7
4.1
3.2
6.0
2.8
5.4
2.6
2.9
2.3
4.5
2.1
4.1
2同一公共连接点的每个用户，向电网注入的谐波电流允许值，宜按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配；
3公共连接点的谐波电压（相电压）限值不应超过表22.3.1-2的规定。
表22.3.1-2公共连接点的谐波电压（相电压）限值
电网标称电压
（kV）
电压总谐波畸变率
（%）
各次谐波电压含有率（%）
奇次
偶次
0.38
5.0
4.0
2.0
6
4.0
3.2
1.6
10
【注释】本条规定引自国家标准《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-1993。
S
Sjz
公共连接点的短路容量一般由电力公司给出，实际谐波电流允许值应将表中数据乘以公共连接点短路容量与基准短路容量的比值
。
当一个公共连接点中连接多个用户时，应按各用户供电容量的百分比来分摊表中的谐波电流允许值。
22.3.2供配电系统的谐波治理，应符合下列规定：
1建筑物谐波源较多的供配电系统，应选用D,yn11接线组别的配电变压器，且该变压器的负载率不宜高于70%；
2省级及以上政府办公建筑；银行总行、分行及同金融机构的办公大楼；三级甲等医院的医技楼；大型计算机中心等建筑物，宜在敏感医疗设备、重要计算机网络设备等专用配电干线上设置有源滤波装置；
3谐波源较多的一般公共建筑，可在办公设施、计算机网络设备等配电干线上设置滤波装置。
当采用无源滤波装置时，应采取措施防止发生系统谐振；
4建筑物谐波源较多的供配电系统，当设有有源滤波装置时，相应回路的中性导体截面可不增大；
5建筑物谐波源较多的供配电系统，当设有无源滤波装置时，相应回路的中性导体可与相导体等截面；
6有大功率谐波骚扰源的馈线上，宜设置滤波装置;或在此类设备的电源输入端设置隔离变压器，且中性导体截面积应为相导体截面的两倍；
7音乐厅及影剧院等建筑物中，舞台调光装置宜采取有效的谐波抑制措施。
当未采取措施时，其供电线路的中性导体截面积，应为相导体截面积的两倍。
音响系统供电专线上宜设置隔离变压器，有条件时宜设有源滤波装置；
8为X光机、CT机、核磁共振机等谐波较严重的大功率设备供电的专线，应按低阻抗馈电线路的要求进行设计；
9功率因数补偿电容器组宜配电抗器。
【注释】D,yn11接线组别的配电变压器，可有效阻断三的倍数次谐波电流在变压器一次与二次之间的流通。
这是因为就D,yn11接线组别的变压器而言，由电网注入变压器一次侧的三的倍数次谐波电流会在变压器的三角型绕组内形成环流；而由二次侧负载产生的三次及其倍数次谐波电流感应变压器的一次侧后，同样会在变压器的三角型绕组内形成环流，故可有效地防止此类谐波经变压器传入一次侧的电网中。
也正因为如此，这种变压器的一次绕组将可能出现更高的温升，故应适当降低其负载率。
有些国家主张当谐波电流较严重时采用K系数变压器，K系数代表变压器对谐波电流所致温升的承受能力，其定义为：
（22-1）
I1
n=1
K=Σ（n
In
）2
K====
n=1
Σ（hIn）2
n=1
Σ（In）2
n=1
Σ（nIn）2
I2rms
n=1
Σ（nIn/I1）2
（Irms/I1）2
n=1
Σ（nIn/I1）2
1+THD21
（22-2）
将上式用流过变压器的电流有效值进行规格化，可得：
K系数变压器通常具有以下特点：
1较低的磁通密度，故能更好地承受由谐波电流引起的过电压；
2在一次和二次绕组的每匝线圈上采用了电磁屏蔽措施，从而减弱了较高频率的谐波；
3配置了一条中性线，其规格是相线导体的2倍，以解决由3的倍数次谐波引起的中性导体电流增加问题；
4绕组被设计成由多个较小尺寸的平行导体组成，从而减小了高频谐波电流下的集肤效应；
5采用绝缘和换位导体以减少损耗。
标准化的K系数额定值为：
4，9，13，20，30，40，50。
D=
1.15
1+0.15K
当K值大于4时，就应使用K系数变压器，或将无谐波额定值的标准变压器按下式降容使用：
（22-3）
D为变压器的降容系数。
变压器降容系数（%）
谐波源设备占（%）
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
020406080100
由于在工程设计初期，各种设备资料不全，K值往往难以计算，故也可根据谐波源负荷占变压器的负荷比例，按下图来粗略估计降容系数：
图22-1变压器降容系数
应当注意的是，增大变压器的中性导体和降低变压器的出力都只是一种短期的解决办法，技术上的根本出路在于减少谐波电流的含量。
大功率谐波骚扰源一般可界定为设备功率大于所在变压器容量的8%，且THDi大于35%的用电设备。
若把交流电网视作电源，则降低电源的内阻便可有效地改善电源的输出波形，而最简单有效的低阻抗设计方法是将自变压器至大功率谐波骚扰源的馈线截面放大。
有条件时还可采用较低阻抗的变压器，具体可参照设备样本所供参数进行设计。
功率因数补偿电容器组所配的电抗器应与工程中所针对的谐波次数相匹配，一般说来，电抗器的电抗应略高于下值：
（22-4）
XL1
XC1
n2
电抗器的配置容量，参见表22-1。
表22-1电抗器的配置容量
理论调谐次数
理论调谐频率
实际调谐频率
（举例）
实际调谐次数
（举例）
实际电抗器配比
3
150
135Hz
2.7
13.7%，可选12.5%~14%
5
250
215Hz
4.3
5.4%，可选4.5%~5.5%
7
350
315Hz
6.3
2.52%，可选2%~3%
（22-5）
VC=VC1+VCn=XC1IC1+XCnICn
此时电容器的额定电压应为基频（50Hz）电压和调谐频率谐波电压之和，即：
考虑到调谐于某一谐波的电容器还会吸收部分其他次的谐波，实际选择电容器时，其额定电压还应略高于上式计算值。
22.4电子信息系统的电磁兼容设计
22.4.1电子信息系统的设计应考虑建筑物内部的电磁环境、系统的电磁敏感度、系统的电磁骚扰与周边其他系统的电磁敏感度等因素，以符合的电磁兼容性要求。
【注释】较敏感的电子信息系统设备（尤其是主机、数据库、服务器等）应放置在电磁环境较好的建筑物中心部位。
22.4.2民用建筑物内不得设置，可能产生危及人员健康的电磁辐射的电子信息系统设备，当必须设置这类设备时，应采取隔离或屏蔽措施。
【注释】例如为确保信息安全而设置的专用无线电干扰仪，应设置在被保护建筑物的外围，并尽可能地通过较宽阔的绿化带等手段来隔离人群。
22.4.3电子信息系统所处的建筑物防雷，应符合本规范第11章的规定。
【注释】应当注意尽量使电子信息系统与建筑物防雷引下线保持足够距离，当不能靠空间来隔离时，则应采取必要的等电位措施。
22.5电源干扰的防护
22.5.1由配变电所引出的配电线路应采用TN-S或TN-C-S系统。
当采用TN-C-S系统时，自电子信息系统机房电源进户端起，中性导体（N）与保护导体（PE）应分开。
【注释】这样设计可有效地避免由中性导体电流引起的传导干扰。
22.5.2电子信息系统机房电源的进线处，应设置限压型浪涌电压保护器。
保护器的残压与电抗电压之和不应大于被保护设备耐压水平的0.8倍，且应符合本规范第11.9.4条的规定。
【注释】保护装置的残压与电抗电压之和不应大于被保护设备耐压水平的0.8倍，这是为了保证被保护设备的耐压水平能拥有一定的裕度。
22.5.3谐波较严重的大容量设备宜采用专线供电，且按低阻抗的要求进行设计。
【注释】主要指X光机、大功率UPS和整流设备等谐波源，最简单有效的低阻抗设计方法为将自变压器至大功率谐波骚扰源的馈线截面放大。
当技术经济条件许可时，也可采用低阻抗变压器配电，具体可参照设备样本所供参数进行设计。
22.6信号线路的过电压保护
22.6.1户外信号传输电缆的金属外护层和户外光缆的金属增强线应在进户处接地。
【注释】这是为了防止过电压经由电缆的金属保护层和户外光缆的金属增强线窜入电子信息设备。
22.6.2户外信号传输电缆的信号线，应在进户配线架处设置适配的浪涌电压保护器。
【注释】此处指应将信号线本身（而非护套或机架等）经浪涌电压保护器进行接地。
22.6.3用于信号线的浪涌电压保护器，应根据线路的工作频率、工作电压、线缆类型、接口型式等要素,选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌电压保护器。
【注释】应特别注意被保护信号线路的额定工作电压以及浪涌电压保护器与被保护信号线路的连接方式。
22.6.4电缆电视系统、微波通信系统、卫星通信系统、移动通信室内信号覆盖系统等的室外天线馈线，应在进户后首个接线装置处，设置适配的浪涌电压保护器。
【注释】保护装置选型时应注意室外天线较易遭受直击雷。
22.7管线设计
22.7.1配电线路与电子信息系统传输线路应分开敷设，当受建筑条件限制而必须平行贴近敷设时，应采取屏蔽措施。
【注释】不同电压等级的电力电缆，如10kV、6kV、0.4kV的电力电缆应分别穿导管或在不同的电缆桥架内敷设；电力电缆不得与电子信息系统的传输线路合用保护导管和线槽；信号电压明显不同的电子信息系统的传输线路，例如，同为模拟信号的音响广播传输线路与有线电视广播传输线路等，也不得合用保护管和线槽；不同信号类型的传输线路，例如，模拟信号与数字信号，不宜合用保护导管和线槽，否则很可能造成信号干扰。
22.7.2配电线路与电子信息系统传输线路交叉时，应垂直相交；广播线路与其它电子信息系统传输线路交叉时，宜垂直相交。
【注释】不同传输线路垂直交叉敷设时，由电磁感应造成的相互干扰最小。
由于广播线路的工作电压通常为100V或70V，明显高于其它电子信息系统传输线路的工作电压，且其工作电流也相对较大，容易对其它电子信息系统产生干扰，故也需作一定程度的限制。
22.7.3电子信息系统传输线路，宜采用屏蔽效果良好的金属导管或金属线槽保护，但屏蔽线缆不受此限。
【注释】当采用金属导管或金属线槽保护电子信息系统传输线路时，应注意保持金属导管或金属线槽的电气连续性，做好管槽连接处的跨接。
22.7.4用于电子信息系统传输线路保护的金属导管和金属线槽应接地，并作等电位联结。
【注释】为确保保护金属导管或金属线槽的屏蔽效果，应将其两端作有效的接地，且相关设施之间应作等电位联结。
当采用屏蔽线缆时，其外包屏蔽层的两端也应作有效的接地。
22.7.5移动通信室内中继系统天线的泄漏型电缆，不得敷设在建筑物混凝土核心筒内，且不得与无保护措施的电子信息系统传输线路干线平行贴近敷设。
【注释】前者是为了避免建筑物核心筒对天线发出的信号造成严重的屏蔽效应，后者则是为了避免泄露型天线对同路径的电子信息系统传输线路产生感应干扰。
22.7.6当建筑物内的电磁环境复杂，且未采用屏蔽型保护管、槽时，监视电视系统和有线电视系统，宜采用具有外屏蔽层的同轴电缆。
【注释】此时，同轴电缆的外屏蔽层应在两端进行有效接地，以确保屏蔽效果。
22.7.7涉及国家安全的计算机网络等电子信息系统，应采用光缆或屏蔽型电缆。
银行、证券交易所的省级总部及其结算中心的计算机网络系统，宜采用光缆或屏蔽型电缆。
【注释】根据上海某项目的现场检测结果，采用非屏蔽型传输电缆（UTP）的计算机网络的辐射信号（包括从网络设备和传输线路所辐射出的信号）在数百米范围内均可稳定地测到，因而存在较严重的泄密隐患。
当采用UTP穿金属管保护时，末段线路（从信号口至计算机、交换机等设备的明线）有可能成为无线电信号发射天线，从而成为主要的泄露源。
当采用屏蔽型电缆（STP、FTP）时，应注意末段明线两端的接地处理，避免成为无线电信号发射天线。
相比之下，光缆传输的保密性能更佳。
22.7.8当建筑物内的电磁环境复杂，且一旦计算机网络系统发生运行故障将造成较严重后果时，相关系统宜采用光缆或屏蔽型电缆。
【注释】这一规定的出发点与第22.7.7条不同，本条是为了避免重要计算机网络被外界干扰而不能稳定可靠地运行，故这种情况下，传输线路末段明线并无特殊要求。
22.8接地与等电位联结
22.8.1电子信息系统宜采用共用接地网，其接地电阻值应符合相关各系统中最低电阻值的要求。
当无相关资料时，可取值不大于1Ω。
【注释】民用建筑中，如果电子信息系统要设置一个或几个专用的接地网，将很难确保这些“地”与强电系统接地网之间的独立性（例如这些地极之间应保持足够的距离、引线之间应保持足够的绝缘水平等），因此，采用共用接地网是明智之举。
22.8.2当同一电子信息系统涉及几幢建筑物时，这些建筑物之间的接地网宜作等电位联结，但由于地理原因难以联结时除外。
【注释】例如当数栋相邻建筑物由一套BA系统监控时，BA系统中的许多现场控制箱将分别接在各自所在建筑物的接地网中，由于地理、雷击等原因，很可能造成这几栋建筑接地网之间的电位不等，从而造成差模干扰。
为此，相关建筑物的接地网之间作等电位联结是可取的。
但如果建筑物之间相距过远或被河流阻隔，则应采取其它措施来解决干扰问题。
22.8.3当几幢建筑物的接地网之间难以互相连通时，应将这些建筑物之间的电子信息系统作有效隔离。
【注释】彼此间采用无金属增强线的光缆连接、设置信号隔离变压器、采用微波传输网络等方法均可阻断高电位等干扰信号的传递途径。
当采用有金属增强线的光缆时，应将金属增强线的两端作有效接地。
22.8.4保护接地导体、功能接地导体，宜分别接向总接地端子或接地极。
【注释】保护接地导体与功能接地导体的用途不同，为避免功能接地被干扰，应将其经专线与总接地端子或接地极联结。
22.8.5建筑物每一层内的等电位联结网络宜呈封闭环形，其安装位置应便于接线。
【注释】做成封闭环是为消除等电位网络中任意两点间的电位差，确保各点之间的电位相等，但在应用中必须注意避免让大电流电力线缆在接地环路中穿心而过，否则电力线缆将在接地环路上感应出电流，造成不必要的干扰。
22.8.6根据建筑物及电子信息系统的特点，可采用星形网络、多个网状连接的星形网络或公共网状连接的星形网络等接地形式。
【注释】图22-2～22-5为各种不同的等电位联结网络及其适用范围：
用电设备
配电盘
用电设备
配电盘
总接地端子
总接地端子
图22-2星形接地网络，适用于小型图22-3星形接地网络适用于中小
电子信息系统机房。
型电子信息系统机房。
用电设备
配电盘
总接地端子
图22-4多个网状联结的接地网络，适用于中小型电子信息
系统机房群或设备较分散的大型电子信息系统机房。
网格
用电设备
功能性等电位导体
其长度应尽可能短
（例为﹤50cm）
接地导体
（保护性的或功能性的）
配电盘
总接地端子
图22-5公共网状联结的接地网络，适用于大型电子信息系统机房，当主设备
的工作频率很高时，可采用铜箱或铜质扁平编织带构建接地网格。
22.8.7功能性等电位联结导体，可采用金属带、扁平编织带和圆形截面电缆等。
高频设备的功能性等电位联结导体，宜采用铜箔或铜质扁平编织带。
【注释】为了确保联结导体在高频下仍具有较小的阻抗，而且由于集肤效应，表面积大的接地联结导体形式更适合于高频系统，故铜箔和编织铜线常常用于高频设备的接地网络中。
22.8.8当电子信息系统接地母线用于功能性目的时，建筑物的总接地端子可用接地母线延伸，使信息技术装置可自建筑物内任一点以最短路径与其相连接。
当此接地母线用于具有大量信息技术设备的建筑物内等电位联结网络时，宜作成一封闭环路。
【注释】用于功能性目的的电子信息系统接地母线可与建筑物总接地端子合一（将总接地端子的某一段用作电子信息系统的功能性接地母线），以确保该接地母线的接地性能。
而将该母线作成封闭环路是为了确保接地母线上任意两点间的电位基本相等，但此时须避免让大电流电力电缆在接地环路中穿心而过。
22.8.9UPS不间断电源装置输出端的中性导体应重复接地。
【注释】为了避免UPS输出端中性点悬浮，这一措施对于三相UPS下带多个单相负载时尤为重要，因为在此情形下一旦中性点悬浮，很容易发生中性点偏移，从而造成某相过电压，并引起过压回路中设备的损坏。
22.8.10通信设备的专用接地导体与临近的防雷引下线之间宜设适配的浪涌电压保护器。
【注释】浪涌电压保护器的装设方法可参见有关图集。
升级会员 