郭興家
摘 要:隨著我國社會經濟的不斷發展,人們的生活水平的不斷提高,各種家用電器廣泛地進入人們的生活當中。隨著電器設備對人們生活的滲入,人們暴露在電磁場中的概率也有所提高,現在我們每一個人都身處于各種頻率復合的電磁場之中,對于人們的生活以及環境造成了不小的影響。本文將從廚房家用電器電磁爐的電磁泄漏入手,對于電磁爐的近場磁泄漏做出分析,并提出合適的應對和屏蔽措施,希望在電磁爐的應用中,減小對人體以及環境的影響程度。
關鍵詞:電磁爐;家用電器;磁泄漏;磁屏蔽
引言
科學研究表明,長期在高強度電磁環境中工作與生活,對人體健康會產生危害。而伴隨著現代科技的逐漸發展,手機、無線網、電磁爐、微波爐等等電器都具有著一定的輻射,導致了我們所處的電磁環境愈發復雜。當前我國對于電磁爐等家用電器電磁輻射缺乏相關的標準,并且由于在實際執行的過程中缺乏有效監管和認識,導致我國的電磁爐生產企業很少在送檢中對近磁場做出檢測,而由于西方國家對于電磁產品的輻射有著較為嚴格的標準,所以出現了出口產品送檢,國內市場產品不檢的現象。
一、家用電磁爐的總體概述及工作原理
電磁爐避免了傳統烹飪器具使用明火易產生二氧化碳污染環境并且容易發生煤氣泄露危害人身財產安全的隱患,同時電磁爐具備著節能、高效、安全等優點。但是在工作狀態下的電磁爐除了線圈盤高頻電流所產生的電磁能量以外,還會存在著一些電磁能量通過電磁爐及鍋具向外界泄漏的情況發生。這些泄露的電磁能量會對周圍的電氣設備和人體產生一定的影響,特別是對人體的危害,逐步受到了越來越多的人關注。
二、電磁爐的工作原理
電磁爐是利用電磁感應加熱的原理來實現對食物的加熱的。在電磁爐內部,經過轉換的高頻交變電流通過感應加熱線圈時會產生一個交變的磁場,磁力線通過磁條的引導穿過陶瓷面板作用在鍋具上,在鍋具內部產生渦流,渦流使鍋具鐵分子高速無規則運動,分子間相互碰撞、摩擦而產生熱能,從而達到加熱的目的。從上述的工作原理我們可以得知,電磁爐產生的磁場會對金屬產生反應和影響,有研究表明電磁輻射同樣能使人體內的分子產生運動,使人體發熱,磁療即是利用這一原理產生作用的,而在大部分情況下,電磁輻射是對人體有害的。
三、關于電磁輻射防護的規定
家用電磁爐的工作期間產生的輻射屬于低頻電磁輻射,但是國外的研究表明,即便是短期的暴露在高水平電磁場中,對人依然有著一定程度上的健康損害。而我國現行的相關規定中,國家標準要求電磁爐的頻率控制在100KHz到300KHz,并且100KHz下的電磁波處于無監管的狀態,沒有相關的標準和規定來對此頻率的電磁輻射進行限制。為了降低生活環境中的家用電器電磁輻射水平,對電磁爐進行詳細的調查分析,明確電磁輻射在電磁爐中的分布規律,對于推出有效的電磁爐輻射管理辦法有著非常重要的意義。
四、電磁爐的近場泄漏分析
(一)監測條件和方法
要對工作狀態下的電磁輻射強度進行監測,首先要保證監測的條件達到統一,實驗監測環境也貼近實際生活使用過程中的電磁爐工作模式,要對于不同廠家生產的不同型號電磁爐進行檢測,將各個設備做好編號,統一的放置上鍋體,并注入等量的純凈水。把所有的設備功率統一為2200W,然后進行燒水操作。
在測試時,要保證試驗現場不存在其他的電磁干擾設備,監測范圍控制到電磁爐的30公分以內,以及烹飪水平面的0.5米到一米之間。
(二)國際評估參考標準
當前國際社會上,家用電磁爐評估標準只有《對人體暴露于家用及類似用途電氣電磁場的測量方法》(EN62233:2008)這一條,是在2008年歐盟標準委員會發布的標準。這條標準確定了家用電器周圍電磁場評估方法,并對測量距離以及測量條件作出了規范,在電磁輻射的頻率方面也進行了限定。
(三)通過檢測可以得知,電磁爐設備中的輻射最大區域位于散熱口,主要是由于磁場源位置的防護不到位,使得散熱口處的輻射泄漏最為嚴重,并且不同型號不同技術標準的電磁爐輻射水平也有著很大的差異,即便是功率相同的情況下,影響這一結果的原因主要有電磁爐的電磁加熱線圈盤設計差異、散熱口設計不一以及外殼的材料防護性差異等問題。
五、對于屏蔽電磁爐電磁泄漏危害的建議與措施
由以上的分析可以得知,電磁爐附近確實存在著電磁的泄漏問題,所以對于如何降低電磁泄漏需要進行進一步的探討。面對低頻磁場,可以通過高導磁率材料進行磁屏蔽,而面對高頻磁場,可以利用短路線圈導體渦流去磁的效應實現對高頻磁的屏蔽,在利用短路線圈導體的時候要注意,短路線圈的位置影響著屏蔽效果。通常高頻磁屏蔽材料應用鋁、銅等良導體,利用電磁感應的現象在屏蔽體表面的渦流中產生反磁場,以此來抵消或是抑制原磁場,一般來說,產生渦流的大小直接影響著對原磁場的屏蔽效果。
此外,由于電磁爐本身的工作需要依靠電磁感應,所以屏蔽線圈不能對電磁爐的加熱線圈產生屏蔽,這就需要對屏蔽設備的工藝產生一定的要求,既控制泄漏的電磁輻射,又不對加熱電磁場產生干擾。
在電磁爐的工作過程中,鍋具的尺寸大小、開關頻率以及鍋體的材料,都會對電磁爐近場輻射產生影響,所以要屏蔽電磁爐的電磁外泄,一是盡量的使用復底鍋。在實際的測試中,復底鍋對于電磁泄漏的屏蔽效果相較于其他材質鍋體,更加的優秀;二是使用尺寸更大的鍋體。在實際的生活中,使用更大尺寸的鍋,可以更好的對電磁泄漏進行屏蔽,同時效果也更加的明顯;此外電磁爐的開關頻率也會對電磁爐的磁場泄漏產生一定的影響,適當的提高開關頻率,可以改善電磁爐的磁場泄漏。
在人們的生活之中,避免不了使用電磁爐的場景,那么在實際的使用過程中,就需要注意盡量的減少使用者在這種電磁泄漏的高強度磁場中暴露,盡量的降低對電磁爐的使用時間,并且做好與電磁爐距離的控制,保持距離可以有效的降低和減弱電磁爐的電磁輻射水平。與此同時,電磁爐生產廠家也應當在電磁爐的出風口出位置做好電磁屏蔽的工作,減少電磁泄漏對人體造成的損害。
結語
綜上所述,在家用電磁爐等電器在實際的生活應用中,還存在著一些問題,在使用這些會產生電磁波的電器時,人們還是應當注意盡量減少暴露在高強度電磁場中的環境下,避免長時間的使用微波爐、電磁爐等設備,這樣可以大幅度的降低電磁輻射的傷害。此外,生產廠家在生產過程中也一定要注意產品對人們健康的重要性,通過提高技術等手段,降低這些家用電器的輻射水平,提升對于電磁爐等設備的電磁屏蔽性能,進一步的降低對人們的傷害。政府在制定法律法規和標準的時候,不僅僅要只注意制定標準,還應當落實標準的普及,對生產送檢環節做好控制,嚴格把關送檢產品的質量,以保證電器產品對于人們身體健康不會產生危害。
參考文獻
[1]劉希真,周文俊,宋清虹。黃國元,蘇英姿.控制電磁爐的IGBT準諧振電路的拓撲研究[J].天津大學學報.2012(06):16-18.
[2] 孫宇信.電磁輻射對環境的污染及防護措施[J].個工業安全與環保.2011(12):32-33.
[3]董瑞新,薛影,王明紅等.電磁爐安全適用范圍的電磁場計算[J].物理通報,2012,(11):18-20.
[4]李川.論電磁爐不對銅鋁材質進行加熱的原因[J].興義名族師范學院學報,2012,(6):103-105.