建筑電氣設計對治理污染和輻射的分析研究

現在高層建筑到處站著，非?，F代化，建筑電氣增加了很多新內容，上海在浦東地區也有很多智能建筑，但內部有些設備不能運轉，運轉也不令人滿意。今年我去過一次上海，住在一家三星級酒店，電話雜音比較大，不流暢，電視上有游戲機哼的聲音，有的房間看電視對別的房間有影響，有卜的聲音，汽車在下面的過路電視上有擅自的現象，電視和電視在同一個房間，電視初始化的時候，電視卜的聲音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滾動，居民知道這件事包圍了這家工廠，后來工廠增加了屏蔽室才解決的問題，人民代表大會堂計算選票的計算機最初沒有被很好地屏蔽，隔了幾十米的長安街道上，聽到信息很快就傳到國外，比誰都知道的早，在會議室設置竊聽器等奇怪的事情是電磁輻射和電源污染

一，對電源污染狀況及危害。

1.電源污染狀況。

上海電信樞紐大樓，采用了中央空調，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，這種整流電路結構簡單，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生一定的干擾。該整流電路總諧波電流失真約為30%。

圖3顯示，電網此時的電壓電流波形均發生畸形，對于132KW電機，200KVA軟啟動器的諧波明顯含有6N±1的諧波分量，理論上的三次諧波分量也很大(移動角大，遠遠超過這些值的中國GB的規定)各國對電壓畸形率的規定表2。

2.電源污染的危害。

1)功率因數大幅下降。

2)功率因數補償的電力電容器因諧波電流(電容器對高頻率的低阻抗)流入，電容器發熱，絕緣破壞，共振時可能爆炸。

3)變電站的各種保護因諧波過熱，過壓導致保護誤動作和保護性變差，甚至高頻振動解列系統整體。

4)對于顯示平均值的儀表，由于諧波的影響，誤差大，顯示有效值的儀表的影響小，對儀表的影響大。

5)影響通信、電話、計算機。

二、空間污染情況及危害。

1.空間污染情況。

空間電磁場的放射線狀況，以上海浦東陸家嘴金融貿易區為例，上海信息中心大的一樓、八樓、鉬四樓分別測量電磁場在空間場的強度，測量當時信息中心大樓的高壓線，電間和工業設備沒有進入設置，房子是一個框架，只能說明陸家嘴區存在的外部電磁環境，不能說明電信中心大樓本身的電磁場的放射線狀況，從這個表中可以看出30MHz以上，特別是電視廣播，微波和移動通信在空間電磁場

2.空間電磁場的危害。

1)對中短波導航和中波廣播的影響，允許在150~700KHz內防護率為9~15dB。

2)短波在118~150MHz和225~400MHz內保護為14~40dB。

3)飛機著陸系統為108~112MHz，復蓋區內的防護率為40dB。

4)各種導航臺在960~1213MHz內的防護率為63dB。

5)通信系統防衛度74dB。

6)計算機保護率為60dB。

7)對人體的危害見各國微波輻射衛生標準表4。8)存在各種導線、金屬存在干擾電壓，傳導到相關設備干擾。

三、對策。

建筑電氣設計將防止電磁污染列入議事日程，即進行電磁兼容設計，從選擇建筑地址到施工圖設計，從施工監理到最后測試鑒定，主要進行電磁兼容管理，貫穿整個設計過程。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.廠房之間內部的電磁間距，如距離工，科，醫設備廠房，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時要采取防止高次諧波污染電源的濾波器，動態有源網絡等。

5.防止密碼泄露，密碼泄露必須對會議室的微型機房采取特殊措施。

6.對一些干擾設備采取防護措施。

四川大學有位教授中科院院士帶領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，電氣電子設備之間能互相電磁兼容，正常，安全，穩定運行。