طراحی کلی محافظ برای محافظت در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی
پدیده تابش الکترومغناطیسی به آسیب تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده توسط تجهیزات انتقال قدرت بالا به بدن انسان و تداخل در عملکرد عادی وسایل الکترونیکی اشاره دارد. تابش الکترومغناطیسی طبیعی از تابش حرارتی زمین، تابش حرارتی خورشیدی، پرتوهای کیهانی و الکتریسیته ساکن می آید. تابش الکترومغناطیسی مصنوعی از طیف وسیعی از منابع، از جمله خطوط فشار قوی، پستها، رادیوها، ابزارهای الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات عکاسی لیزری و تجهیزات اتوماسیون اداری میآید. همچنین می تواند ناشی از استفاده از لوازم خانگی مانند مایکروویو، تلویزیون، تلفن همراه، تهویه مطبوع، پتوهای برقی و رادیو باشد.
میدان تابش الکترومغناطیسی به طور کلی به میدان نزدیک و میدان دور تقسیم می شود. ناحیه ای که در یک محدوده طول موج متمرکز بر منبع میدان است معمولاً به عنوان میدان نزدیک شناخته می شود. برعکس، در ناحیه ای فراتر از یک محدوده طول موج، معمولاً به عنوان میدان دور شناخته می شود. دو نوع میدان دارای ویژگی های متفاوتی هستند: در میدان نزدیک، هیچ رابطه تناسبی مشخصی بین قدرت میدان الکتریکی و شدت میدان مغناطیسی وجود ندارد. به طور کلی، برای منابع میدانی با ولتاژ بالا و جریان کم، مانند آنتن های فرستنده و فیدرها، میدان الکتریکی بسیار قوی تر از میدان مغناطیسی است. برای منابع میدانی با ولتاژ پایین و جریان بالا، مانند برخی تجهیزات گرمایش القایی، میدان مغناطیسی بسیار بزرگتر از میدان الکتریکی است. در میدان دور، تمام انرژی الکترومغناطیسی اساساً به شکل امواج الکترومغناطیسی تابش و منتشر می شود و کاهش شدت تابش در این میدان بسیار کندتر از میدان القایی است. در میدان دور بین میدان الکتریکی و شدت میدان مغناطیسی رابطه وجود دارد به شرح زیر به جهت انتشار امواج الکترومغناطیسی. میدان دور میدان ضعیفی است و شدت میدان الکترومغناطیسی آن نسبتاً کم است.
شدت میدان الکترومغناطیسی در میدان نزدیک بسیار بیشتر از میدان دور است و ضربه و آسیب تابش الکترومغناطیسی بر بدن انسان عمدتاً در میدان نزدیک است. این مقاله قصد دارد ایدهها و شیوههایی را برای طراحی کلی محافظ حفاظت از تشعشعات الکترومغناطیسی در محدوده میدان مجاور ارائه دهد.
یک پروژه آنتن رادار خاص دارای فرکانس انتقال 1-3گیگاهرتز است. کارکنان باید به مدت 24 ساعت در سالن کار زیرزمینی با مساحت تقریباً 800-10000 متر کار کنند. برای حفاظت از ایمنی پرسنل به طراحی کاملاً محافظت شده نیاز دارید. الزامات طراحی: اثربخشی محافظ الکترومغناطیسی در منطقه محافظ نباید کمتر از 50dB باشد. چگالی توان تابش مایکروویو نباید از 10I.LW/cm تجاوز کند. قبل از طراحی، ابتدا باید شاخص های ایمنی و استانداردهای ساخت و آزمایش اتخاذ شود.
استانداردهای ملی موجود عبارتند از GB8702-1988 "مقررات حفاظت در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی"، GB10436-1989 "استانداردهای بهداشتی برای تشعشعات مایکروویو در محل کار"، GJB/Z25-1991 "دستورالعملهای طراحی برای اتصال به زمین، اتصال، و محافظت از تجهیزات و تأسیسات الکترونیکی، sJ31470-2002 «مشخصات ساخت و پذیرش برای مهندسی اتاق محافظ الکترومغناطیسی»، و GB12190-1990 «روش اندازهگیری برای راندمان محافظ اتاقهای محافظ با عملکرد بالا».
تحلیل موردی: در واقع زیر زمین بودن سالن کار در این مورد طراحی قبلاً موضوع آسیب پرتوهای الکترومغناطیسی به پرسنل را مورد توجه قرار داده است. به منظور به حداقل رساندن تشعشعات الکترومغناطیسی، مالک پیشنهاد طراحی یک سالن کار کاملاً محافظ را داد. کشور ما تجربه خاصی در طراحی و ساخت اتاق های محافظ در مقیاس کوچک دارد و نتایج آن را می توان تضمین کرد. با این حال، چنین موقعیتهای پیچیدهای نسبتاً نادر و بسیار دشوار هستند، زیرا کارگران زیادی وارد و خارج میشوند، تعداد زیادی خط لوله ورودی و خروجی با قطر زیاد پردازش میشوند، و الزامات کارآیی محافظ برای مناطق محافظتکننده بزرگ در این موارد وجود دارد.
مفهوم طراحی: با اتخاذ یک مفهوم طراحی محافظ چند لایه، طراحی کلی محافظ سالن کار برای کنترل اقدامات جلوگیری از نشت رابط های مختلف ورودی و خروجی انجام می شود. خطوط لوله ورودی و خروجی نسبتاً متمرکز و با استفاده از فیلتر کردن، زمین و سایر فناوریها برای اطمینان از اثربخشی محافظ پردازش میشوند.
