Электромагнитные поля. Нормирование и защита

Электромагнитные поля (ЭМП) высоких, ультравысоких и средневысоких радиочастот широко применяются в различных сферах хозяйственной деятельности.

К ЭМП промышленной частоты относятся линии электропе­редач (ЛЭП), открытые распределительные устройства. Напри­мер, в машиностроении ЭМП применяют для нагревания металлов при плавке, ковке, закалке, пайке и т.д.

Использование электромагнитных излучений в электротерми­ческих установках дает большие преимущества при применении в прогрессивных технологических процессах, но, систематически воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допус­тимые, является причиной профес-сиональных заболеваний, вы­зывающих изменения нервной, сердечно-сосудистой, эндокрин­ной и других систем организма человека.

4.8.1. Источники и характеристика электромагнитных полей

Источники ЭМП высокой частоты: радиотехнические и элек­тронные устройства, индукторы, конденсаторы термических ус­тановок, трансфор-маторы, антенны, генераторы сверхвысоких частот.

Источники электростатических полей: высоковольтные ис­точники постоян-ного тока, электризующие материалы и изделия.

Источники постоянных магнитных полей: электромагниты, импульсные установки полупериодного или конденсаторного ти­па, литые и металлокера-мические магниты.

Переменное ЭМП - совокупность взаимосвязанных электри­ческого и маг-нитного полей, которые характеризуются векторами напряженности соответ-ственно Е (В/м) и Н(А/м).

Около проводника с током всегда возникают электрические и магнитное поля. Если ток постоянный, то поля не связаны друг с другом; если ток переменный, то поля связаны между собой и представляют единое электромагнитное поле, которое характери­зуется векторами напряженности Е и несет энергию. Плотность потока энергии N = Е•Н (Вт/м²) показывает, какое количество энергии протекает за 1с сквозь площадку 1 м², расположенную перпендикулярно движению волны.

4.8.2. Воздействие электромагнитных полей на человека

Поскольку человек не видит и не чувствует ЭМП, именно он не всегда предостерегается от их опасного воздействия. Электро­магнитные излучения оказывают вредное воздействие на орга­низм человека. В крови, являющейся электролитом, под влияни­ем электромагнитных излучений возникают ионные токи, вызывающие нагрев тканей. При определенной интенсивности излучения, называемой тепловым порогом, организм может не справиться с образующимся теплом.

Нагрев особенно опасен для органов со слаборазвитой сосу­дистой системой с интенсивным кровообращением (глаза, мозг, желудок и др.). При облучении глаз в течение нескольких дней возможно помутнение хрусталика, что может вызвать катаракту.

Кроме теплового воздействия электромагнитные излучения оказывают неблагоприятное влияние на нервную систему, вызы­вают нарушение функций сердечно-сосудистой системы, обмена веществ.

Наряду с биологическим действием электрическое поле при­водит к возник-новению разрядов между человеком и металличе­ским предметом. Ток разряда может вызвать судороги.

Основным параметром, характеризующим биологическое дей­ствие ЭМП промышленной частоты, является электрическая напряженность. Ее магнитная составляющая не превышает 25 А/м, авредное действие проявляется при напря-женности 150-200 А/м.

4.8.3. Нормирование электромагнитных полей

Гигиеническое нормирование электромагнитных излучений основано на различных принципах - в зависимости от частоты этих излучений.

1) Для промышленной частоты (50Гц) критерием является на­пря-женность электрического поля (ЭП). Нормируется время пре­бывания человека в зависимости от напряженности электриче­ского поля. В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 «ССБТ. Электрические поля промышлен-ной частоты. Допустимые уров­ни напряженности и требования к проведению контроля на рабо­чих местах»:

• предельно допустимый уровень (ПДУ) напряженности ЭП ус­танавлива-ется равным 25 кВ/м;

• пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается;

• пребывание в ЭП до 5 кВ/м допускается в течение всего рабо­чего дня;

• пребывание в ЭП от 20 до 25 кВ/м допускается не боле 10 мин;

• пребывание в ЭП от 5 до 20 кВ/м допускается в течение

Т = 50 / Е - 2, ч;

• допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано единовре-менно или дробно в течение рабочего дня. В осталь­ное время Е не должна превышать 5 кВ/м.

2) Напряженность постоянных магнитных полей на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м.

Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей в соответствии с ГОСТ 12.1.045-84 «ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» составляют 60 кВ/м в тече­ние 1 ч.

Предельно допустимая напряженность электростатического поля при другом временном воздействии определяется по форму­ле:

Е = 60 / t, кВ/м,

где t - время в часах.

При напряженности менее 320 кВ/м время пребывания в элек­тростатических полях не регламентируется.

4.8.4. Методы защиты от электромагнитных полей

В рабочей зоне, характеризуемой различными значениями на­пряженности ЭП, пребывание персонала ограничивается време­нем (в часах).

К мерам защиты от воздействия ЭМП и излучений относят (см. табл. 4.13):

· организационные мероприятия, которые заключаются в выборе рациональных режимов работы оборудования;

· инженерно-технические, направленные на ограничение поступления элек­тромагнитной энергии на рабочие места;

· применение индивиду­альных средств защиты.

В каждом конкретном случае способ защиты определяется с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемой рабо­ты, эффективности защиты.

Источники ЭМП экранируют с помощью отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных).

Отра­жающие экраны выполняют из металлических листов, сетки, тка­ни с микропроводом и др. В материале металлического экрана возникают вихревые токи, создающие электромагнитное поле, противоположное экранируемому. В результате такого противодействия электромагнитное поле источника излуче-ния локализу­ется. Экран заземляется. Экраны могут быть замкнутыми и незамкнутыми, различной формы и размеров.

В поглощающих экранах используются специальные материалы, которые обеспечивают поглощение излучения соответствующей длины волны. Конструктивное решение экрана может быть различным: штора, чехол, щит; замкнутая камера.

Примеры типовых поглотителей электромагнитной энергии приведены на рис. 4.24. В данных поглотителях электроэнергия поглощается путем рассеяния в заполнителях. Заполнителями могут служить: смесь графита с цементом, песком, резиной; карбонильного железа с бокситом или керамикой и др. Кроме поглотителей, для отвода энергии применяются ответвители, делители мощности, ферритовые вентили, волноводные ослабители и др.

Экранируют смотровые окна, приборные панели с помощью радиозащит-ного стекла, рабочее место у источника - ширмами или шторами. Во избежание отражения и рассеяния излучения со стороны источника экран должен быть покрыт радиопоглощающим материалом. При работе внутри экранированных помещений (камер), сте­ны, пол и потолок этих помещений также должны быть покрыты радиопоглощающими материалами.

Таблица 4.13.

Дата добавления: 2014-01-07