22_电磁兼容与电磁环境卫生

22-122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50kV/m4.0磁场强度50mT0.1【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。22-222.2.2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—30MHzV/m102530—300MHzV/m512300MHz—300GHzμW/cm21040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。22-322.3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）23456789101112131415161718192021222324250.381078623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.1146.512610043342134142411118.5167.1136.16.85.3104.794.34.93.97.43.66.810100262013208.5156.46.85.19.34.37.93.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.14.12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0.385.04.02.064.03.21.610【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。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jzSS。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SSjz22-4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：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。（22-1）K====n=1Σ(hIn)2n=1Σ(In)2n=1Σ(nIn)2I2rmsn=1Σ(nIn/I1)2(Irms/I1)2n=1Σ(nIn/I1)21+THD21（22-2）I1n=1K=Σ(nIn)222-5标准化的K系数额定值为：4，9，13，20，30，40，50。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：KD15.0115.1D为变压器的降容系数。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：nXXCL211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3150135Hz2.713.7%，可选12.5%~14%5250215Hz4.35.4%，可选4.5%~5.5%7350315Hz6.32.52%，可选2%~3%（22-3）D=1.151+0.15K变压器降容系数（%）谐波源设备占（%）1009080706050403020100020406080100（22-4）XL1XC1n222-6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