环境和电子电气产品电磁辐射标准分析探讨

文/杨东 滕添益 顾海雷 郭则新 陈轶

【机动车专栏】

环境和电子电气产品电磁辐射标准分析探讨

文/杨东 滕添益 顾海雷 郭则新 陈轶

越来越多的电子电气产品应用在我们的生活环境中，且电磁辐射也伴随而来。本文分析和比较了我国现有的环境电磁兼容标准和欧盟电子电气设备电磁场人体暴露评价标准，探讨了这些标准的差异和理念，为我国电磁辐射标准的修订提供一些借鉴。

电磁辐射 国家标准 环境 欧盟标准

如今，电子电气产品给我们的生活带来了极大的便利，但电子电气产品在使用过程中同时会通过空间向外进行电磁波辐射。我们其实一直生活在一个充满电磁辐射的环境中，宇宙中星球、太阳会产生大量的电磁辐射，地球大气中的闪电，甚至人体本身都会释放不同强度的电磁辐射。

一、电磁辐射对人类所引起的健康问题

电磁辐射对任何生物都会产生一定的影响。由于人体中70%是水分，而水分子受到电磁辐射后，会产生振荡和摩擦，引起升温发热，对人体的器官造成影响，这就是电磁辐射引起的热效应。在人体的器官组织中，存在稳定而有序的弱电磁场。当受到外部电磁辐射后，这种稳定会遭到破坏，引起器官功能紊乱。人体对于外来的电磁辐射原本就有一定的抵抗能力，当远离电磁辐射源后，人体自身会进行修复。若外界电磁辐射持续长期作用，人体将形成累积伤害而无法恢复。电磁辐射已被联合国人类环境大会列入必须控制的主要污染物之一。

多年来，经过研究，电磁辐射环境对人类所引起的健康问题表明，暴露在一定强度下的电磁辐射场中，主要表现为头晕、乏力、心悸和神经衰弱，会影响儿童器官组织和骨骼发育，影响人类的内分泌系统、免疫系统、心血管系统、生殖系统，也是人类癌突变的主要诱因。

为了保护人体，减少由于受到电磁辐射造成的不良影响，国家制定了环境卫生电磁辐射标准，国际上先进发达国家和地区也制定了相应的标准法规。这些标准和法规规定了电磁辐射的限值，以保护人类居住生活和工作环境。以下通过国内和国际先进标准的关键指标比对和分析，为我国电磁辐射标准的修订提供一些借鉴。

二、国内常用的环境和产品电磁辐射标准剖析

我们将选择国内外常用的环境和产品电磁辐射标准关键内容展开以下分析。

GB 8702-1988《电磁辐射防护规定》是国家环境保护局制定的针对保障公众健康、防止电磁辐射环境污染的强制性标准。标准中，在频率（f）100 kHz～300 GHz范围内，区分了职业照射和公众照射的电磁辐射防护限值。

由于人类的个体差异分布广泛，又不能严格地划分差异类型，因此，在标准中以f分段划分，用电场强度、磁场强度和功率密度给出了“导出限值”，便于采用测试仪器进行现场的测量、计算和比较。

职业照射的限值计算以在每天8 h工作中，任意连续6 min内的平均值，在不同f段中，应该符合表1的限值。

表1 职业照射电磁辐射防护限值

表2 公众照射电磁辐射防护限值

公众照射的限值计算以一天24 h中，任意连续的6 min内的平均值，在不同f段中，应该符合表2的限值。

人体对电磁辐射吸收产生影响的研究结果显示，电磁辐射对人体的影响是有累积效应的。因此，在标准中的职业照射和公众照射电磁辐射限值是不同的。8 h职业照射限值可以高于24 h公众照射限值。

在工作场所，电磁辐射源一般离人员较近，故规定测量应在实际的工作操作位置，采用全向探头测量，选取最大值与限值比较，评估电磁辐射数据。

公众场所的测量一般离电磁辐射源较远，采用天线加接收机的形式进行测量。对于需要进行长期电磁辐射环境监测，应沿交通干线，均匀分布。同时，应避开电力线、电话线、树木和建筑物等的影响。

标准中排除了输出功率小于15 W的移动通讯设备。具有电磁辐射的设备必须有安全设计，包括报警指示、闭环互锁等措施，防止误操作引起电磁辐射泄漏。在工业、科学和医学中应用的电磁辐射设备，应定期检查泄漏辐射能量水平。通讯广播发射天线在离人口稠密地区的距离，必须满足限值的要求。

对于超出职业限值的工作场所，必须配备职业防护措施。对于环境电磁辐射水平超出时，必须尽快采取措施降低辐射水平，同时分析原因和提供治理和改进方案。

GB 9175-1988《环境电磁波卫生标准》是国家卫生部为控制环境电磁波污染、保护人民健康而制定的分级标准。

标准根据不同f和波长，规定了容许电磁辐射强度的分级限值。在100 kHz～300 GHz范围内，分为长波、中波、短波、超短波和微波。对于由多种波段混合的环境，标准规定以主要波段场强分级（见表3）。

在一级（安全区）内，人们可以长期工作、生活，不会受到任何有害的影响。故在居民区建设电视差转台、手机基站和雷达站等无线电通讯设施时，必须符合“一级（安全区）”的要求。

表3 环境电磁波容许辐射强度分级表

二级（中间区）内的容许电磁辐射场强限值高于一级区域，人员不能长期生活在此区域内，比如大型卫星地面站。这就意味着不允许建造居民住宅、学校等，但可以建造仓库、无人值守检测站点等生产和管理设施。

对于电磁辐射场强超过二级（中间区）的地区，比如大型广播发射天线区域、地面雷达站，会给人体带来有害的影响，所以只能够用来种植绿化或闲置。

国内还有一些电磁辐射环境卫生标准，比如GB 16203-1996《作业场所工频电场卫生标准》、GBZ 1-2010《工业企业设计卫生标准》都是针对职业工作环境下的电磁辐射要求限值。在作业场所的工频（50 Hz）电场强度最高容许量为5 kV/m，而在居民区、学校、医院、幼儿园等区域的工频（50 Hz）电场强度量控制在4 kV/m以下。国家环境保护行业标准HJ/T 10.3-1996《辐射环境管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》要求任何规划建设的项目对公众受到的电磁辐射限值应不大于GB 8702中的要求。

我国对于人们居住生活和工作场所的主要应用标准是GB 8702和GB 9175，这两个标准由不同的部门（国家环保总局和卫生部）制定批准实施的。标准适用的场所区分原则上是类似的。对居住生活场所和工作场所的电磁辐射要求内容中，GB 8702中以公众照射和职业照射区分，GB 9175中以一级（安全区）和二级（中间区）来区分。

在GB 8702中，既对电场强度提出限值要求，也对磁场强度和功率密度提出限值要求。在GB 9175中，f范围在100 kHz～300 MHz，只提出了对电场强度有限值要求，f范围在300 MHz～300 GHz中只提出了对功率密度的限值要求。

在居住和工作区域中的电磁辐射限值，两个标准有很大不同。在公众照射和一级（安全区）的电磁辐射限值中，GB 9175中的限值要低于GB 8702中限值。特别是在f为30 MHz～300 MHz的短波段，GB 9175容许的场强达到小于5 V/m。在职业照射和二级（中间区）的电磁辐射限值中，GB 9175中f在300 MHz以下的限值要低于GB 8702的限值；在f为300 MHz～300 GHz的微波区域，GB 8702中的限值随着f的增高，功率密度限值低于GB 9175中限值。在这两个标准中，GB 9175是卫生标准，较为适合新建和扩建雷达站、电台和基站等开放电磁辐射源作为参考依据，GB 8702是环境标准，除了通讯广播发射天线的要求外，也适合生活和工作场所的电磁辐射水平的参考依据。从我国多年来执行的情况来看，大多数执行的是GB 8702标准。

三、欧盟主要涉及的环境和产品电磁辐射标准

在电子电气设备环境中工作时，人体都会被此类设备产生的电磁场所包围。为了保护暴露在这些电磁场的人体，减小对人体组织产生不良影响，欧盟依据国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）的研究成果和报告，制定了针对家用电器、低功率电子电气设备和照明设备周围电磁场的标准。

EN 62233∶2008《家用电器及类似器具电磁场对人体暴露的评估标准》中规定：若器具内部的电子线路工作电压不超过1 kV，则认为电场符合要求。磁场测试f范围为10 Hz～400 kHz，通过空间正交探头进行测量。主要要求和条件见表4。

EN 62479∶2010《低功率电子电气设备的电磁场（10 MHz～300 GHz）对人体暴露的评估标准》于2013年9月起实施。这里低功率是指电磁发射或使用的功率足够小。在标准中，采用简单、直观的符合性评估方法，从设备固有的物理特征、设备内部能够产生电磁场辐射的元器件、功率发射器产品限值和经过计算或测试符合标准规定功率密度限值（Pmax）或SAR，则认为满足符合电磁场人体暴露要求的规定，否则需要采用其他标准评估。

表4 EN 62233∶2008测量主要要求和条件

EN 62493∶2010《照明设备周围电磁场（20 kHz～10 MHz）对人体暴露评估标准》采用测量接收机及天线进行峰值检波方式扫频，对测量结果感应电流密度值进行转换函数计算结果评估。其余的测量参数电源端骚扰电压、辐射电磁骚扰的测试方法和限值需要符合EN 55015∶2006《电照明设备和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》（见表5）。

表5 EN 62493∶2010的f范围要求

除家用电器、低功率电子产品及照明产品以外的其他电子产品，需要参照EN 62311∶2008《电子电气设备与人相关的电磁场辐射量限制的评估（0 Hz～300 GHz）》。例如信息技术类等产品。根据以下4个内容对设备进行评估：

①设备在典型工况下的f、波形和功率，确定最大电磁场场强。若为电功率设备，无需进一步测量，符合标准规定；

②通过测量和计算技术参数中电磁场发射功率小于限值，符合标准规定；

③若测得的功率大于限值，若相应产品符合标准限值，认为也符合EN 62311∶2008的规定；

④若不符合或没有相关的产品标准或标准要求，则需要进行测试、计算和评估，按照ICNIRP的条件要求，用频域和时域的方法，评估电子电气产品的标准符合性，如果低于限值，符合EN 62311∶2008的标准要求。

从发达地区欧盟的电子电气设备电磁兼容标准来看，欧盟的标准是充分采纳了ICNIRP《限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则》的研究成果和内容，环境中电磁辐射对人体的影响是从对电子电气设备产品电磁辐射限值着手。由于电子电气产品与人们的生活息息相关，很难保持在相对稳定的距离。因此，欧盟已经从产品的电磁兼容标准逐步向电磁兼容结合电磁场人体暴露评估标准的模式转变，这充分体现对人类健康的高度重视。

欧盟的法规对于不同的电子电气产品的使用场合和特点，以及与人体的近远、地面和其他物体的反射、身体尺寸形状和组织，分别制定了不同类别的电子电气产品电磁辐射人体暴露的标准和测量方法。在我国还没有在强制性电子电气产品认证中包含电磁场人体暴露的评估项目，因此可以从环境和产品两方面提出对电磁辐射的要求和标准。

四、后语

目前，现代通信和交通的发展和城市的扩张，都导致了周边电磁场增加和变化。但是，我国的电磁辐射防护标准对0.1 MHz以下频段的限值未作出规定，而国际上多年来对电磁环境影响问题的研究取得了许多成果。由于GB 8702的内容与ICNIRP中的f分布、限值范围有较大差异，这些年我国都是依据此标准在实际中应用的，因此，建议在标准的修订中，尽可能保留在已有的f范围内的限值，补充0.1 MHz以下频段的限值，以减少对相关行业的影响。

More and more electronic products are being used in our living environment,along with increasing exposure to electromagnetic radiation.The article analyzed and compared the standards between the China EMC standard and EU standard for EMF of electronic and electrical equipment with regard to human exposure.The article explored the differences and ideas between the two standards,which can serve as a reference for revising the electromagnetic radiation standard.

Electromagnetic radiation;National standard;Environment;EU standard

（作者单位：上海机动车检测中心）