CN209148739U - 一种工频电磁场防护材料性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工频电磁场防护材料性能测试装置，包含：一测试载台，包括一个测试框架、放置或固定于测试框架底部的载台平板、以及用于支撑测试框架的一组可调节高度的底部支架；一材料测试罩，为包裹于测试载台之外的一层软质的罩体；以及一测量仪器，包含放置于测试载台平板上的测量探头，位于测试框架外部的控制端以及测量探头与控制端之间的连接数据线。本实用新型中的装置具有便捷性，技术人员携带装置外出测试不需要使用特种车辆运输，因此本实用新型可为本领域的测试人员提供极大的便利。

Description

一种工频电磁场防护材料性能测试装置

技术领域

本实用新型属于电磁场测试技术领域，具体涉及一种在工频电磁场环境下测试材料电磁防护性能的装置。

背景技术

在电力或动力领域中，通常将50或60赫兹频率称之为“工业频率”(简称“工频”)。在临近输电线路或电力设施的周围环境中产生工频电场与工频磁场。

长期以来，科学界关于工频电磁场对人体健康的影响这一问题做了大量的研究，一些实验提示，工频电磁场辐射可能与促癌或协同促癌过程有关，可能增加肿瘤的发生风险，尤其是白血病、淋巴系统和神经系统肿瘤。另外，国内外许多关于高压、超高压输电线和变电站的劳动卫生学调查报告指出，神经衰弱和记忆力减退是工频电磁场作业人员最常见的症状，但缺乏客观检测结果。客观来说，虽然工频电磁场对人体健康的危害性尚无最终定论，但目前还不能做出长期受电磁场作用没有危险的结论。

对于工频电磁场的防护主要分两个方面，一是对于受电磁场辐射人员的防护，二是对人员所在场所和设施的防护。目前像变电所采用的防护材料通常为金属板材，如钢板、铜板等，这些金属板材在使用过程中存在诸多不便：成本高、加工艺困难等。因此随着材料科学的不断进步，一些新型的电磁场防护材料，如防护膜或防护涂料等，越来越受到重视。

将新型工频电磁场防护材料，施工在一个密闭或近似密闭的房间墙面，可测试该材料对于房间内部区域的防护作用。但对于本行业的科研测试人员，想得到一系列有效的材料测试数据，就需要找到大量的处于工频电场环境的房间，并逐一施工，这是不切实际的。因此如何方便而又较准确的测试出新型材料对于工频电磁场的防护性能，成为了亟待解决的问题。

所以，需要发明一种在工频电磁场环境下测试材料电磁防护性能的装置和方法，以解决上述背景技术中的问题。

发明内容

本实用新型鉴于以上问题，本实用新型提供一种工频电磁场防护材料性能的测试装置。

本实用新型实施例提供一种测试装置，包含：

一测试载台，包括一个测试框架、一个放置或固定于测试框架底部的载台平板、以及用于支撑测试框架的一组可调节高度的底部支架；

一材料测试罩，为包裹于测试载台之外的一层软质的罩体；以及

一测量仪器，包含放置或固定于测试载台平板上的测量探头，位于测试框架外部的控制端及测量探头与控制端之间的连接数据线。

所述测试框架，为长方体形状的测试框架，优选的，为底面是正方形的长方体框架；

所述测试框架，其特征在于，框架结构由管材和连接件连接构成，其中，管材为非金属材质的、圆形或方形的硬质空心管材，优选的，为长度可伸缩调节的套管；连接件为非金属材质的硬质连接件；

所述测试框架，长宽高尺寸为0.5m～10m，优选的，为1m～3m。

优选的，测试框架的管材表面留有开孔，通过开孔可将数据线从空心管材中穿过；

优选的，测试框架底部的连接件留有可连接底部支架的接口。

所述材料测试罩，其特征在于，由纺织面料无缝隙的拼接而成，罩体完整地紧密覆盖于测试框架构成的长方体外表面。

所述测量仪器，其特征在于，其测量探头可测量电磁场频率的范围是 5Hz～2000Hz，特别的，为50Hz和60Hz；

优选的，测量探头位于测试框架内部的几何中心位置。

进一步地，还提供了一种工频电磁场防护材料性能的测试方法，通过以下步骤实现：

(1)设计测试装置尺寸，按照尺寸制作材料测试罩；

(2)将防护材料复合在材料测试罩内表面，优选的，防护材料应完整的覆盖材料测试罩的内表面的任何部分；

(3)将装置各组件运输至选定测试地点，组装测试装置；

(4)通过测试控制端测试装置内部指定位置的电磁场强度；

(5)从装置中取出测量仪器的测试探头，在相同位置测试装置外部环境的电磁场强度，并与步骤(4)中的测试结果比较，衡量工频电磁场防护材料的防护性能。

步骤(2)中所述的防护材料，为涂料、薄膜、板中的一种材料或几种形成的多层材料；所述复合的具体实施方式，包括喷涂、涂布、贴合、缝合中的一种或几种。

本实用新型的有益效果是：

装置中的材料测试罩，内表面复合了防护材料，模拟出了一种在暴露于工频电磁场环境下的、密闭或近似密闭的、受到材料保护的空间区域环境；通过对于受材料保护区域与未受材料保护区域的电磁场强度的比较，能够真实的反应出材料的电磁防护性能。

另外，本实用新型中的装置具有便捷性。首先，测试装置可移动，同一装置可在不同的工频电场环境下测试；其次，若改变测试框架的尺寸，可通过调节具备伸缩功能的套管来实现，仅需额外制作相应尺寸的材料测试罩和材料，而不需要额外制作多个框架；最后，本装置中的部件均可拆卸且组装简单，技术人员携带装置外出测试不需要使用特种车辆运输，因此本实用新型可为本领域的测试人员提供极大的便利。

以上的关于本实用新型内容的说明及以下的实施方式的说明，是用以示范本实用新型的原理，并且提供本实用新型权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1A为本实用新型一实施例所公开的一种工频电磁场防护材料性能测试装置的立体示意图。

图1B为图1A的测试装置的上视图。

图1C为图1A的测试装置的测视图。

图2为图1B的测试装置沿A-A剖切线的剖切示意图。

图3为测试载台的立体示意图。

其中附图标记信息如下：

10 一种工频电磁场防护材料性能测试装置

11 测试载台

110 测试载台平板

111 测试框架

1110 管材

1111 连接件

112 底部支架

12 材料测试罩(含测试材料)

13 测量仪器

131 测量探头

132 控制端

130 数据线

具体实施方式

本实用新型涉及一种工频电磁场防护材料性能测试装置和方法，下面结合具体实施例和附图对本实用新型作详细说明，但并不因此而限制本实用新型的内容。

参阅图1A至1C以及图2。图1A为本实用新型一实施例所公开的一种工频电磁场防护材料性能测试装置的立体示意图。图1B为图1A的测试装置的上视图。图1C为图1A的测试装置的侧视图。图2为图1A的测试装置沿A-A剖切线的剖切示意图。附图仅是对本实用新型中的装置的各部分、组件的相互关系与连接组装方式的描述，并不是对装置、各部件尺寸大小的限制。

一种工频电磁场防护材料性能测试装置10，包含一测试载台11，一材料测试罩12以及一测量仪器13。在本实施例中，材料测试罩12将测试载台完全包裹，因此图1A至1C中的测试载台11与测量仪器13处于部分被遮挡状态。而在图2所示的剖切示意图中，测试载台11与测量仪器13均为可见状态。

参阅图3。图3为测试载台11的立体示意图。测试载台11，包括有一长方体形状的测试框架111、固定在测试框架111底部的载台平板110，以及一组底部支架112，测试框架底部通过连接件与底部支架112连接。在本实施例中，测试框架111为优选的底面是正方形的长方体框架；载台平板110为一尺寸略小于底面尺寸的平板；底部支架112为一组共四个可调节高度的支架，然而并不限于此，装置的使用者亦可根据其需求更换载台平板110的尺寸、底部支架的形状、种类和数目。

更具体地，测试框架111的框架结构是由管材1110和连接件1111构成的。在本实施例中，管材1110为优选的长度可调的圆形套管；在测试框架侧面的一根管材表面留有一开孔；测试框架底部的连接件1111采用的是直角四通连接，与底部支架112相连。

本实施例中，测试框架111的长宽高尺寸分别是1m、1m、1.2m，但不限于此，使用者可通过调节圆形套管的长度改变测试框架的尺寸。

测量仪器13，包含有一位于材料测试罩中心的测量探头131，位于测试罩之外的控制端132，以及二者相连接的数据线130。在本实施例中使用的测量仪器 13为Narda EFA300低频电磁分析仪，其可测量电磁场频率范围是5Hz～2000Hz。测量探头131固定在配套的三脚架上，三脚架放置于载台平板110上，并通过调节三脚架高度，使测量探头131测试框架的几何中心位置；数据线130从测试框架的开孔，穿过空心管材后，与外部的控制端132相连。控制端132为手持式，由测试人员操作。

需要指出的是，本实施例中使用的测量仪器“Narda EFA300低频电磁分析仪”并非用以限定本实用新型。本实用新型装置中使用的测量仪器，仅作为测试装置中的一个部分，用以实现装置的测量功能，而测量仪器自身涉及的技术与本实用新型的创造性无关。使用具有相同功能的测量仪器代替本实施例中的测量仪器能够达到相似的测试效果，这对于本专业领域的技术人员是显而易见的。

利用上述实施例中的测试装置，选取的地点分别为110kV和35kV高压输电线路正下方，测量50Hz工频电磁场下防护材料对于1m×1m×1.2m的密闭空间的防护性能的方法，通过以下步骤实现：

步骤1，制作长1m、宽1m、高1.2m的含有防护材料的材料测试罩，具体方法是，将含有铜银合金粉末的涂料均匀喷涂在一块尼龙布表面，自然风干后，裁切拼接成相应的形状，拼接缝隙通过魔术贴紧密贴合；

步骤2，将各组件运输至某110kV高压输电线路正下方，将测试装置中测试载台、材料测试罩以及测量仪器的各部件现场组装；并通过底部支架调节装置高度，使测试装置中的框架离地1m；

步骤3，在50Hz频率下测试，通过控制端读取的数据为：电场强度为35V/m；磁场强度0.26μT；

步骤4，将测量探头从测试装置中取出并移开测试装置，保持测量探头在相同的高度和位置，再次测得50Hz频率下的电场强度为60V/m；磁场强度0.28μ T；

步骤5，比较上述测量结果，说明含铜银合金粉末的涂层对50Hz工频电场具有比较明显的防护作用，而对于磁场的防护作用不明显。

测试结束后，将装置拆卸装车，直接运输至某35kV高压输电线路正下方，将测试装置中的部件再次组装，按照相同测试步骤测试：50Hz频率下，测试探头在材料测试罩内，测得电场强度为18V/m、磁场强度为0.12μT；取出测试探头后，测得电场强度为24V/m、磁场强度为0.11μT。

进一步的，利用以上实施例中的测试装置，改造成一个尺寸为2m×3m×2m 的新的测试装置，用于高压变电所产生的50Hz工频电磁场对附近的密闭区域的影响，以及防护材料的对该密闭区域的防护性能的测试方法，通过以下步骤实现：

步骤1：制作长2m，宽3m，高2m的含有防护材料的材料测试罩，具体方法是，将厚度为50μm的铜箔用胶粘合在在一块防水布表面，裁切拼接成相应的形状，拼接缝隙通过魔术贴紧密贴合；

步骤2：将各组件运输至某35kV变电所围墙外距离20m的平地上，调整测试框架中可伸缩调节的套管的长度，拼接成2m×3m×2m的测试载台，并分别将材料测试罩和测量仪器安装好；并通过底部支架调节装置高度，使测试装置中的框架离地0.2m，接近于直接放在地面上；

步骤3：在50Hz频率下测试，通过控制端读取的数据为：电场强度为16V/m；磁场强度0.08μT；

步骤4，将测量探头从测试装置中取出并移开测试装置，保持测量探头在相同的高度和位置，再次测得50Hz频率下的电场强度为7.5V/m；磁场强度0.07 μT。

测试技术人员在使用本装置作测试研究过程中，由于本实施例中的装置可拆卸、重量轻、容易搬运和移动，因此可以非常方便的调整测试装置与变电所围墙之间的距离和相对位置，这对于研究变电所周围的电磁场环境，以及防护材料的防护效果，提供了一种便捷的、高效的测试手段。

本实发明施例中选取的测试地点以及测试装置的组装方式，并非用以限定本实用新型。

以上所述的本实施例中的测试方法，仅为本实用新型较优的实施方式，本实用新型的保护范围包含且不限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，做出的非创造性改变或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此本实用新型的保护范围应当以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，包含：

一测试载台，包括一个测试框架、放置或固定于测试框架底部的载台平板、以及用于支撑测试框架的一组可调节高度的底部支架；

一材料测试罩，为包裹于测试载台之外的一层软质的罩体；以及

一测量仪器，包含放置于测试载台平板上的测量探头，位于测试框架外部的控制端以及测量探头与控制端之间的连接数据线。

2.根据权利要求1所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述测试框架，为长方体形状的测试框架，长宽高尺寸为0.5m～10m。

3.根据权利要求2所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述测试框架由管材和连接件连接构成，其中，管材为非金属材质的、圆形或方形的长度可伸缩调节的套管，所述连接件为非金属材质的硬质连接件。

4.根据权利要求1所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述材料测试罩由纺织面料无缝隙的拼接而成，罩体完整地紧密覆盖于测试框架构成的长方体外表面。

5.根据权利要求1所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述测量仪器中的测量探头，可测量电磁场频率的范围是5Hz～2000Hz。

6.根据权利要求5所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述测量仪器中的测量探头，可测量电磁场频率为50Hz。

7.根据权利要求5所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述测量仪器中的测量探头，可测量电磁场频率为60Hz。

8.根据权利要求1所述的一种工频电磁场防护材料性能测试装置，其特征在于，所述的测量探头位于测试框架内部的几何中心位置。