Нормируемые параметры ЭМП .
СанПиН 2.2.4.1191-03
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Устанавливают на рабочих местах:
временные допустимые уровни (ВДУ) ослабления геомагнитного поля (ГМП),
ПДУ электростатического поля (ЭСП),
ПДУ постоянного магнитного поля (ПМП),
ПДУ электрического и магнитного полей промышленной частоты 50 Гц (ЭП и МП ПЧ),
ПДУ электромагнитных полей в диапазоне частот >= 10 кГц - 30 кГц,
ПДУ электромагнитных полей в диапазоне частот >= 30 кГц - 300 ГГц.
Временные допустимые уровни (вду) ослабления геомагнитного поля (гмп)
Изменение вредности (А) в зависимости от интенсивности ЭМП (В).
Временный допустимый коэффициент ослабления интенсивности геомагнитного поля на рабочих местах персонала в помещениях (объектах, технических средствах) в течение смены
где |Но | - модуль вектора напряженности магнитного поля в открытом пространстве;
|Нв | - модуль вектора напряженности магнитного поля на рабочем месте в помещении.
Пду электростатического поля (эсп)
Предельно допустимый уровень напряженности ЭСП равен 60 кВ/м в течение£1 ч.
При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в ЭСП не регламентируется.
В
диапазоне напряженности 20...60 кВ/м
допустимое время пребывания персонала
в ЭСП без средств защиты (ч)
где Е- фактическое значение напряженности ЭСП, кВ/м.
Пду постоянного магнитного поля (пмп)
1 А/м ~ 1,25 мкТл, 1 мкТл ~ 0,8 А/м.
Напряженность МП линии электропередачи напряжением до 750 кВ
обычно не превышает 20...25 А/м.
Пду эмп промышленной частоты
ПДУ ЭП
Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м.
При E= 5 … 20 кВ/м допустимое время пребывания в ЭП Т = (50/Е) - 2, час
При 20 < Е < 25 кВ/м допустимое время пребывания в ЭП составляет 10 мин.
Пребывание в ЭП с напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.
Внутри жилых зданий 0,5 кВ/м;
На территории жилой застройки 1 кВ/м;
В населенной местности, вне зоны жилой застройки, а также на территории огородов и садов 5 кВ/м;
На участках пересечения воздушных линий (ВЛ) с автомобильными дорогами 10 кВ/м;
В ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и частично посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья) 15 кВ/м;
В труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения 20 кВ/м.
ПДУ МП
ПДУ воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц
Пду эмп радиочастотного диапазона
(НЧ – ВЧ: 30 кГц-300 МГц)
(СВЧ: 300 МГц - 300 ГГц)
В основу гигиенического нормирования положен принцип действующей дозы.
Оценка и нормирование ЭМП диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ).
Энергетическая экспозиция в диапазоне частот
- >= 30 кГц - 300 МГц:
ЭЭ
F
=
,
ЭЭН
=
.
- >= 300 МГц - 300 ГГц:
ЭЭ ППЭ = ППЭ*Т, (Вт/м2)ч,(мкВт/см2)ч,
где Е - напряженность электрического поля (В/м),
Н - напряженность магнитного поля (А/м),
Т - время воздействия за смену (час.).
ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м2, мкВт/см2).
Предельно допустимые значения
энергетической экспозиции для рабочих мест
|
Диапазоны частот |
По электрической составляющей |
По магнитной составляющей |
По плотности потока энергии. |
||||||
|
(мкВт/см2) ч | |||||||||
|
30 кГц-3 МГц | |||||||||
|
300 МГц-300 ГГц | |||||||||
Виды действия электромагнитных полей на человека.
Характер воздействия ЭМП на организм определяется:
частотой излучения;
интенсивностью потока энергии (Е, Н, ППЭ)
продолжительностью и режимом воздействия;
размером облучаемой поверхности тела;
индивидуальными особенностями организма;
наличием сопутствующих вредных факторов, таких как: температура окружающей среды, шум, загазованность и другие факторы, которые снижают сопротивляемость организма.
ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ
Тепловое
Нетепловое (информационное)
Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот
>= 10 - 30 кГц
1. Оценка и нормирование ЭМП осуществляется раздельно по напряженности электрического (Е), в В/м, и магнитного (Н), в А/м, полей в зависимости от времени воздействия.
2. ПДУ напряженности электрического и магнитного поля при воздействии в течение всей смены составляет 500 В/м и 50 А/м, соответственно.
3. ПДУ напряженности электрического и магнитного поля при продолжительности воздействия до 2-х часов за смену составляет 1000 В/м и 100 А/м, соответственно.
Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц
1. Оценка и нормирование ЭМП диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ).
2. Энергетическая экспозиция в диапазоне частот >= 30 кГц - 300 МГц рассчитывается по формулам:
ЭЭе = Е 2 х Т, (В/м) 2 .ч,
ЭЭн = Н 2 х Т, (А/м) 2 .ч,
Е - напряженность электрического поля (В/м),
Н - напряженность магнитного поля (А/м), плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м 2 , мкВт/см 2), Т - время воздействия за смену (час.).
3. Энергетическая экспозиция в диапазоне частот >= 300 МГц - 300 ГГц рассчитывается по формуле:
ЭЭппэ = ППЭ х Т, (Вт/м 2).ч, (мкВт/см 2).ч, где ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м 2 , мк Вт/см 2).
В табл. 2 приведены предельно допустимые плотности потока энергии электромагнитных полей (ЭМП) в диапазоне частот 300 МГц-300000 ГГц и
Таблица 2. Нормы облучения УВЧ и СВЧ
время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, профессионально связанного с воздействием ЭМП.
В табл. 3 приведено допустимое время пребывания человека в электрическом поле промышленной частоты сверхвысокого напряжения (400 кВ и выше).
Таблица 3. Предельно допустимое время c напряжением 400 кВ и выше
7. Экранирование как способ защиты от эмп.
Инженерные защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей , либо наограничении эмиссионных параметров источника поля (снижении интенсивности излучения). При этом второй метод применяется в основном на этапе проектирования излучающего объекта. Электромагнитные излучения могут проникать в помещения через оконные и дверные проемы (явление дисперсии электромагнитных волн).
При экранировании ЭМП в радиочастотных диапазонах используются разнообразные радиоотражающие и радиопоглощающие материалы.
К радиоотражающим материалам относятся различные металлы. Чаще всего используются железо, сталь, медь, латунь, алюминий. Эти материалы используются в виде листов, сетки, либо в виде решеток и металлических трубок. Экранирующие свойства листового металла выше, чем сетки, сетка же удобнее в конструктивном отношении, особенно при экранировании смотровых и вентиляционных отверстий, окон, дверей и т.д. Защитные свойства сетки зависят от величины ячейки и толщины проволоки: чем меньше величина ячеек, чем толще проволока, тем выше ее защитные свойства. Отрицательным свойством отражающих материалов является то, что они в некоторых случаях создают отраженные радиоволны, которые могут усилить облучение человека.
Более удобными материалами для экранировки являются радиопоглощающие материалы. Листы поглощающих материалов могут быть одно- или многослойными. Многослойные - обеспечивают поглощение радиоволн в более широком диапазоне. Для улучшения экранирующего действия у многих типов радиопоглощающих материалов с одной стороны впрессована металлическая сетка или латунная фольга. При создании экранов эта сторона обращена в сторону, противоположную источнику излучения.
Характеристики некоторых радиопоглощающих материалов приведены в табл.1.
Таблица1
Характеристики некоторых радиопоглощающих материалов
|
Наименование материалов |
Тип марок |
Диапазон поглощенных волн, см |
Коэффициент отражения по мощности, % |
Ослабление проходящей мощности, % |
|
Резиновые коврики | ||||
|
Магнитодиэлектри-ческие пластины | ||||
|
Поглощающие покрытия на основе поролона |
«Болото» | |||
|
Ферритовые пластины |
Несмотря на то, что поглощающие материалы во многих отношениях более надежны, чем отражающие, применение их ограничивается высокой стоимостью и узостью спектра поглощения.
В некоторых случаях стены покрывают специальными красками. В качестве токопроводящих пигментов в этих красках применяют коллоидное серебро, медь, графит, алюминий, порошкообразное золото. Обычная масляная краска обладает довольно большой отражающей способностью (до 30%), гораздо лучше в этом отношении известковое покрытие.
Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется либо мелкоячеистая металлическая сетка (этот метод защиты не распространён по причине неэстетичности самой сетки и значительного ухудшения вентиляционного газообмена в помещении), либо металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 – 150 см на 30 дБ (в 1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 40 дБ (в 10000 раз). Металлизированное стекло горячего прессования имеет кроме экранирующих свойств повышенную механическую прочность и используется в особых случаях (например, для наблюдательных окон на атомных регенерационных установках).
Экранирование дверных проемов в основном достигается за счет использования дверей из проводящих материалов (стальные двери).
Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений могут применяться специальные строительные конструкции: металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, а также специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев (защита помещений, расположенных относительно далеко от источников поля) достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовку стен помещения или заделываемой в штукатурку.
Ослабление ЭМП с помощью строительных материалов
|
Материал |
Толщина, см |
Ослабление ППЭ, дБ |
||
|
Длина волны, см |
||||
|
Кирпичная стена | ||||
|
Шлакобетонная стена | ||||
|
Штукатурная стена или деревянная перегородка | ||||
|
Слой штукатурки | ||||
|
Древесноволокнистая плита | ||||
|
Окно с двойными рамами, стекло силикатное | ||||
В сложных случаях (защита конструкций, имеющих модульную или некоробчатую структуру) могут применяться также различные пленки и ткани с электропроводящим покрытием.
В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Их получают методом химической металлизации (из растворов) тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от десятков до долей Ом. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.
Механизм "отражения" ЭМП. Виды используемых материалов.
Механизм отражения
Отражение обусловлено в основном несоответствием волновых характеристик воздуха и материала, из которого изготовлен экран. Отражение электромагнитной энергии определяется через величины, выражаемые как отношение падающей энергии к отраженной (Вотр), которые обычно выражаются в децибелах, либо через коэффициент отражения, определяемый как величина, обратная (Вотр) .
К радиоотражающим материалам относятся различные металлы. Чаще всего используются железо, сталь, медь, латунь, алюминий. Эти материалы используются в виде листов, сетки, либо в виде решеток и металлических трубок. Экранирующие свойства листового металла выше, чем сетки, сетка же удобнее в конструктивном отношении, особенно при экранировании смотровых и вентиляционных отверстий, окон, дверей и т.д. Защитные свойства сетки зависят от величины ячейки и толщины проволоки: чем меньше величина ячеек, чем толще проволока, тем выше ее защитные свойства.Отрицательным свойством отражающих материалов является то, что они в некоторых случаях создают отраженные радиоволны, которые могут усилить облучение человека.
Отражающие ЭМП РЧ экраны выполняются из металлических листов, сетки, проводящих пленок, ткани с микропроводом, металлизированных тканей на основе синтетических волокон или любых других материалов, имеющих высокую электропроводность.
Механизм "поглощения" ЭМП. Виды используемых материалов.
Поглощение ЭМП обусловлено диэлектрическими и магнитными потерями при взаимодействии электромагнитного излучения с радиопоглощающими материалами. В последних также имеют место рассеяние (вследствие структурной неоднородности Р. м.) и интерференция.
Виды радиопоглощающих материалов (Р. м.)
Немагнитные Р. м. подразделяют на интерференционные, градиентные и комбинированные.
Интерференционные Р. м. состоят из чередующихся диэлектрических и проводящих слоев. В них интерферируют между собой волны, отразившиеся от электропроводящих слоев и от металлической поверхности защищаемого объекта.
Градиентные Р. м. (наиболее обширный класс) имеют многослойную структуру с плавным или ступенчатым изменением комплексной диэлектрической проницаемости по толщине (обычно по гиперболическому закону). Их толщина сравнительно велика и составляет > 0,12 - 0,15 λмакс, где λмакс - максимальная рабочая длина волны. Внешний (согласующий) слой изготавливают из твёрдого диэлектрика с большим содержанием воздушных включений (пенопласт и др.), с диэлектрической проницаемостью, близкой к единице, остальные (поглощающие) слои - из диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью (стеклотекстолит и др.) с поглощающим проводящим наполнителем (сажа, графит и т.п.). Условно к градиентным Р. м. относят также материалы с рельефной внешней поверхностью (образуемой выступами в виде шипов, конусов и пирамид), называемые шиловидными Р. м.; уменьшению коэффициента отражения в них способствует многократное отражение волн от поверхностей шипов (с поглощением энергии волн при каждом отражении).
Комбинированные Р. м. - сочетание Р. м. градиентного и интерференционного типов. Они отличаются эффективностью действия в расширенном диапазоне волн.
Группу магнитных Р. м. составляют ферритовые материалы, характерная особенность которых - малая толщина слоя (1 - 10 мм).
Различают Р. м. широкодиапазонные (λмакс/λмин > 3 - 5), узкодиапазонные (λмакс/λмин ~ 1,5 - 2,0) и рассчитанные на фиксированную (дискретную) длину волны (ширина диапазона < 10-15% λраб); λмин и λраб - минимальная и рабочая длины волн.
Обычно Р. м. отражают 1 - 5 % электромагнитной энергии (некоторые - не более 0,01%) и способны поглощать потоки энергии плотностью 0,15 - 1,50 вт/см2 (пенокерамические - до 8 вт/см2). Интервал рабочих температур Р. м. с воздушным охлаждением от минус 60°С до плюс 650°С (у некоторых до 1315°С).
Приднестровский государственный университет имени Т.Г. Шевченко
ОТЧЕТ
По лабораторной работе
По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
«Расчет частот ЭМП и средств защиты от воздействия ЭМИ, используемых
В производственных условиях»
Тема лабораторной работы
Студент _________________________________ Группа ___________________________
(инициалы, фамилия)
Вариант ___________________ Ф.И.О. преподавателя __________________________
Подпись студента__________________ Подпись преподавателя ________________
Дата ___________________________ Дата _______________________________
г. Тирасполь
Цель работы: провести расчет ЭМП, часто используемых в производственных условиях и сравнить их с допустимыми величинами для разработки мероприятий по защите от воздействия ЭМИ.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
В настоящее время произошел огромный скачек в развитии технических средств. Большинство населения фактически живет в весьма сложном электромагнитном поле (ЭМП), которое становится все труднее и труднее характеризовать: интенсивность этого поля в миллионы раз превосходит уровень планетарного магнитного поля и резко отличается по своим характеристикам от полей естественного происхождения.
Особенно резко напряженность полей возрастает вблизи линий электропередач (ЛЭП), радио-и телестанций, средств радиолокации и радиосвязи (в том числе мобильной и спутниковой), различных энергетических и энергоемких установок, городского транспорта. В бытовых условиях повышение электромагнитных полей вызывается применением электроприборов, видеодисплейных терминалов, сотовых телефонов, пейджеров, которые излучают ЭМП самой различной частоты, модуляции и интенсивности.
Масштабы электромагнитного загрязнения среды стали столь существенными, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила эту проблему в число наиболее актуальных в этом столетии для здоровья человека.
В настоящее время установлено влияние электромагнитных полей и излучений на все органы человеческого организма. Отрицательное воздействие ЭМП на человека и на те, или иные компоненты экосистем прямо пропорциональны мощности поля и времени облучения. Длительное воздействие сильных ЭМП вызывает у человека нарушения эндокринной системы, обменных процессов, функции головного и спинного мозга, повышает склонность к депрессиям и даже самоубийству и увеличивает вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний и раковых опухолей.
Электромагнитное поле – это совокупность двух неразрывно связанных между собой переменных полей, характеризующихся напряженностью электрической (Е, В/м ) и магнитной (Н, А/м ) составляющих. Изменение этого поля в пространстве происходит с той же частотой (f, Гц ), с которой пульсирует ток в проводнике.
Расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за один период, называется длиной волны λ=c/f , где с – скорость света, м/с .
Пространство вокруг источника ЭМП можно разделить на три зоны:
- зону индукции – формирования волны, которая находится на расстоянии R<λ/2π ;
- зону интерференции , которая характеризуется наличием максимумов и минимумов потока энергии и находится на расстоянии R от источника: λ/2π < R <2πλ;
- зону излучения на расстоянии R >2πλ.
При распространении ЭМП происходит перенос энергии, величина которой определяется вектором Умова-Пойтинга. Величина этого вектора измеряется в Вт/м 2 и называется интенсивностью I или плотностью потока энергии (ППЭ ).
В первой зоне характеристическими критериями ЭМП являются отдельно напряженности электрической Е и магнитной Н составляющих, в зонах интерференции и излучения – комплексная величина ППЭ I. В табл. 1. приведена классификация ЭМП в зависимости от диапазона радиочастот.
Табл. 1. Классификация ЭМП в зависимости от диапазона радиочастот
В ВЧ- диапазоне электромагнитного поля длина волны намного больше размеров тела человека. Диэлектрические процессы, происходящие под воздействием ЭМП этого диапазона, выражены слабо. В результате происходит сокращение мышц, разогрев организма, страдает нервная система, повышается утомляемость.
На более высоких частотах в УВЧ- и СВЧ- диапазонах длина волны становится соизмерима с размерами человека и его отдельными органами, в тканях начинают преобладать диэлектрические потери, в электролитах (крови и лимфе) наводятся ионные вихревые токи. Энергия ЭМП поглощается организмом, превращаясь в тепловую энергию, нарушаются обменные процессы в клетках. До значения плотности потока поля I ≤10 Вт/м 2 , называемого тепловым порогом, механизмы терморегуляции организма справляются с подводимым теплом. При большой интенсивности может повыситься температура. Особенно страдают органы со слабовыраженным механизмом терморегуляции: мозг, глаза, желчный и мочевой пузырь, нервная система. Облучение глаз может привести к помутнению кристаллика (катаракте), возможны ожоги роговицы. Наблюдаются трофические явления в организме, старение и шелушение кожи, выпадение волос, ломкость ногтей.
В зависимости от интенсивности и времени воздействия изменения в организме могут быть обратимыми и необратимыми. Доказана наибольшая биологическая активность микроволнового СВЧ- поля в сравнении с ВЧ и УВЧ.
Таким образом, если не принять мер защиты, то излучаемая электромагнитная энергия может оказать вредное влияние на организм человека.
Нормирование ведется в соответствии с Санитарными правилами и нормами (СанПиН) и ГОСТами системы безопасности труда (ГОСТ ССБТ).
Нормирование полей промышленной частоты 50 Гц в условиях производства:
Осуществляется по напряженности электрической составляющей поля Е Д ≤ 5 кВ/м – при нахождении в контролируемой зоне работника в течение всего рабочего дня,
При напряженности 5 – 20 кВ/м допустимое время нахождениярассчитывается по специальной формуле (Т Д = (50/Е изм) – 2 , где Е изм – измеренная величина напряженности).
Предельно допустимый уровень напряженности для производства 25 кВ/м . для жилого сектора напряженность от линии электропередач не должна превышать:
На территории жилой застройки 1кВ/м;
Внутри жилых зданий 0,5 кВ /м.
Нормирование полей радиочастотного диапазона приведены в таблице 2.
Для бытовых источников ЭМП массового использования, таких как сотовые телефоны и микроволновые печи, существуют специальные нормы.
1. Гигиенические нормативы ГН 2.1.8./2.2.4.019 – 94. Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системой сотовой связи. В работе этих систем используется следующий принцип: территория города и района делится на небольшие зоны (соты) радиусом 0,5 – 2 км , в центре каждой зоны располагается базовая станция. Системы сотовой радиосвязи работают в интервале 400 МГц – 1,2 ГГц , т.е. в СВЧ- диапазоне. Максимальная мощность передатчиков базовых станций не превышает 100 Вт , коэффициент усиления антенны 10 – 16 дБ . Мощность передатчиков автомобильных станций 8 – 20 Вт , ручных радиотелефонов 0,8 – 5 Вт . Лица, профессионально связанные с источниками ЭМП, подвергаются его воздействию в течение рабочего дня, население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций, - до 24 ч в сутки, пользователи – только во время телефонных разговоров. Временно допустимые уровни (ВДУ) облучения:
- профессиональное воздействие – предельно допустимое значение I ПД = 2/t, Вт/м 2 ,
I ПДмакс ≤ 10 Вт/м 2 ;
- непрофессиональное воздействие – облучениенаселения, проживающего вблизи антенн базовых станций - I ПД ≤ 0,1 Вт/м 2 ; облучение пользователей радиотелефонов - I ПД ≤ 1 Вт/м 2 ;
2. Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами в бытовых условиях – до 0,1 Вт/м 2 на расстоянии 50 ± 5 см от любой точки микроволновой печи.
Для защиты от ЭПМ РЧ используются следующие методы:
Уменьшение излучения в источнике; - изменение направленности излучения;
Уменьшение времени воздействия; - увеличение расстояния до источника излучения;
Защитное экранирование; - применение средств индивидуальной защиты.
Расчет электромагнитных полей, часто используемых в производственных условиях
2.1. Оценка уровня воздействия электростатического поля (ЭСП)
В соответствии с выданным преподавателем заданием оценка уровня воздействия производится в следующей последовательности:
1. Произведите расчет предельно допустимого уровня напряженности электростатического поля при воздействии на персонал более одного часа за смену по формуле:
где Е факт – фактическое значение напряженности ЭСП, кВ/м .
При напряженности ЭСП, превышающей 60 кВ/м , работа без применения средств защиты не допускается, а при напряженности менее 20 кВ/м время пребывания не регламентируется.
3. По полученным расчетам сделайте вывод о времени работы персонала в ЭСП, в том числе с использованием средств защиты.
2.2. Оценка уровня воздействия электромагнитных полей (ЭМП) различных диапазонов частот
Оценка ЭМП различного диапазона частот осуществляется раздельно по напряженностям электрического поля (Е, кВ/м ) и магнитного поля (Н, А/м ) или индукции магнитного поля (В, мкТл ), в диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц по плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м 2 ), в диапазоне частот 30 кГц – 300 ГГц – по величине энергетической экспозиции.
2.2.1. ЭМП промышленной частоты
Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м .
Оценка и нормирование ЭМП промышленной частоты на рабочих местах персонала проводится дифференцированно в зависимости от времени пребывания в электромагнитном поле.
1. Произведите расчет допустимого времени пребывания персонала (в соответствии с вариантом задания) в ЭП при напряженностях от 5 до 20 кВ/м по формуле:
где Т пр – приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребывания в ЭП нижней границы нормируемой напряженности, ч ; t E1 , t E2 , t E4 , t E n – время пребывания в контролируемых зонах напряженностями Е 1 , Е 2 , Е 3 , Е n , ч ; T E1 , T E2 , T E3 , T E n – допустимое время пребывания для соответствующих зон, ч.
Проведенное время не должно превышать 8 ч . Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается в 1 кВ/м .
Требования действительны при условии, что проведение работ не связано с подъемом на высоту, исключена возможность воздействия электрических разрядов на персонал, а также при условиях защитного заземления всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей оборудования, машин, механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зонах влияния ЭП.
2.2.2. ЭМП диапазона частот 30 кГц – 300 ГГц
Оценка и нормирование ЭМП осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ ). Энергетическая экспозиция ЭМП определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека
1. Рассчитайте энергетическую экспозицию в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц (в соответствии с заданием) по формулам:
где Е – напряженность электрического поля, В/м; Н – напряженность магнитного поля, А/м ; Т – время воздействия на рабочем месте за смену, ч.
где ППЭ – плотность потока энергии (мкВт/см 2 ).
Предельно допустимые уровни энергетических экспозиций (ЭЭПДУ) на рабочих местах персонала за смену приведены в табл. 2.
Табл. 2 . ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот 30 кГц – 300 ГГц
Максимальные допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП не должны превышать значений, представленных в табл. 3.
Табл 3 . Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот
30 кГц – 300 ГГц
где Е ПДУ – значение предельно допустимого уровня напряженности электрического поля, В/м ;
f – частота, МГц .
4. Рассчитайте предельно допустимый уровень плотности потока энергии при локальном облучении кистей рук при работе с микрополосовыми устройствами по формуле:
где ЭЭ ППЭпду – предельно допустимый уровень энергетической экспозиции потока энергии, равная
200 мкВт/см 2 (табл.2.); K –коэффициент ослабления биологической эффективности, равный 12,5 ;
Т – время пребывания в зоне облучения за рабочий день (рабочую смену), ч.
Табл. 4. Предельно допустимые уровни ЭМП диапазона частот 30 кГц – 300 ГГц для населения
* кроме средств радио- и телевизионного вещания (диапазон частот 48,5–108; 174–230 МГц ).
** для случаев облучения от антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования.
Во всех случаях максимальное значение ППЭ ПДУ не должно превышать 50 Вт/м 2 (5000 мкВт/см 2 ).
5. Рассчитайте предельно допустимую плотность потока энергии при облучении лиц от антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования с частотой не более 1 кГц и скважностью не менее 20 по формуле:
где K –коэффициент ослабления биологической активности прерывистых воздействий, равный 10 .
При этом плотность потока энергии не должна превышать для диапазона частот 300 МГц – 300 ГГц - 10 Вт/м 2 (1000 мкВт/см 2 ).
6. Определите предельно допустимое значение интенсивности ЭМИ в диапазоне 60 кГц – 300 МГц (Е ПДУ , Н ПДУ , ППЭ ПДУ ) в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня (рабочей смены) по формулам:
| Е ПДУ = (ЭЭ Епду / Т) 1/2=50 Н ПДУ = (ЭЭ Нпду / Т) 1/2 =5 ППЭ ПДУ = ЭЭ ППЭ пду / Т,=25 | (11.) (12.) (13.) |
где Е ПДУ, Н ПДУ и ППЭ ПДУ – предельно допустимые уровни напряженности электрического, магнитного поля и плотность потока энергии; ЭЭ E , ЭЭ H , и ЭЭ ППЭ пду – предельно допустимые уровни энергетической экспозиции в течение рабочего дня (рабочей смены), указанные в табл. 2.
Значения предельно допустимых уровней напряженности электрической (Е ПДУ ), магнитной (Н ПДУ ) составляющих и плотности потока энергии (ППЭ ПДУ ) в зависимости от продолжительности воздействия ЭМИ радиочастот приведены в табл. 5., 6.
ПДУ напряженности электрического и магнитного поля диапазона частот 10 –30 кГц при воздействии в течение всего рабочего дня (рабочей смены) составляют 500 В /м и 50 А /м , а при работе до двух часов за смену – 1000 В/м и 100 А/м соответственно.
В диапазонах частот 30 кГц – 3 МГц и 30 – 50 МГц учитывается ЭЭ создаваемые как электрическим (ЭЭ Е ), таки магнитными (ЭЭ H ) полями:
При облучении от нескольких источников ЭМП, работающих в частотных диапазонах, для которых установлены различные ПДУ, должны соблюдаться следующие условия:
| (ЭЭ Е 1 / ЭЭ Е пду 1) + (ЭЭ Е 2 / ЭЭ Е пду 2) + (ЭЭ Е n / ЭЭ Е пду n) + … + ≤ 1 | (15) |
Табл. 5. Предельно допустимые уровни напряженности электрической и магнитной составляющих в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц в зависимости от продолжительности воздействия
| Продолжительность воздействия Т, ч | Е ПДУ, В/м | Н ПДУ, А/м | |||
| 0,03 – 3 МГц | 3 – 30 МГц | 30 – 300 МГц | 0,3 – 3 МГц | 30 – 50 МГц | |
| 8,0 и более | 5,0 | 0,30 | |||
| 7,5 | 5,0 | 0,31 | |||
| 7,0 | 5,3 | 0,32 | |||
| 6,5 | 5,5 | 0,33 | |||
| 6,0 | 0,34 | ||||
| 5,5 | 6,0 | 0,36 | |||
| 5,0 | 6,3 | 0,38 | |||
| 4,5 | 6,7 | ||||
| 4,0 | 7,1 | 0,42 | |||
| 3,5 | 7,6 | 0,45 | |||
| 3,0 | 8,2 | 0,49 | |||
| 2,5 | 8,9 | 0,54 | |||
| 2,0 | 19,0 | 0,60 | |||
| 1,5 | 1,5 | 0,69 | |||
| 1,0 | 14,2 | 0,85 | |||
| 90,5 | 20,0 | 1,20 | |||
| 0,25 | 28,3 | 1,70 | |||
| 0,125 | 40,0 | 2,40 | |||
| 0,08 и менее | 50,0 | 3,00 |
Примечание. При продолжительности воздействия менее 0,08ч дальнейшее повышение интенсивности не допускается.
При одновременном или последовательном облучении персонала от источников, работающих в непрерывном режиме, и от антенн, излучающих в режиме кругового обзора и сканирования, суммарная ЭЭ рассчитывается по формуле:
| ЭЭ ППЭ сум = ЭЭ ППЭ н ЭЭ ППЭ пр, | (16.) |
где ЭЭ ППЭ сум – суммарная ЭЭ , которая не должна превышать 200 мкВт/см 2 ч ; ЭЭ ППЭн – ЭЭ , создаваемая непрерывным излучением; ЭЭ ППЭпр – ЭЭ , создаваемая прерывистым излучением вращающихся или сканирующих антенн, равная (0,1 · ППЭ пр · Т пр ).
Табл..6. Предельно допустимые уровни плотности потока энергии в диапазоне частот
300 МГц – 300 ГГц в зависимости от продолжительности воздействия
| Продолжительность воздействия Т,ч | ППЭ ПДУ, мкВт/см2 |
| 8,0 и более | |
| 7,5 | |
| 7,0 | |
| 6,5 | |
| 6,0 | |
| 5,5 | |
| 5,0 | 40,0 |
| 4,5 | |
| 4,0 | |
| 3,5 | |
| 3,0 | |
| 2,5 | |
| 2,0 | |
| 1,5 | |
| 1,0 | |
| 90,5 | |
| 0,25 | |
| 0,2 и менее |
Примечание. При продолжительности воздействия менее 0 ,2 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.
В данной лабораторной работе мы не рассматриваем импульсные электромагнитные поля радио технических объектов (ИЭМП).
2.3. Защита от воздействия электромагнитного поля
Защита от излучений и электромагнитных полей в нашей республике регламентируется Законом ПМР «Об охране окружающей среды», а также рядом нормативных документов (ГОСТы, СанПиНы, СНиП др.).
В целях предупреждения неблагоприятного влияния на состояние здоровья производственного персонала объектов и населения ЭМП используют комплекс мер, включающий в себя проведение организационных, инженерно-технических и лечебно-профилактических мероприятий.
Основной способ защиты населения от возможного вредного воздействия ЭМП ЛЭП – создание охранных зон шириной от 15 до 40 м в зависимости от напряжения линий электропередачи. На открытой местности применяют тросовые экраны, железобетонные заборы, высаживают деревья высотой более 2 м .
Организационные мероприятия включают:
Выделение зон воздействия ЭМП (с уровнем, превышающим ПДУ с ограждением и обозначением соответствующими предупредительными знаками);
Выбор рациональных режимов работы оборудования;
Расположение рабочих мест и маршрутов передвижения обслуживающего персонала на расстояниях от источников ЭМП, обеспечивающих соблюдение ПДУ;
Ремонт оборудования, являющегося источником ЭМП, следует проводить по возможности вне зоны влияния полей от других источников;
Организацией системы оповещения о работе источников излучения ЭМП;
Разработка инструкции по безопасным условиям труда при работе с источником ИЭМП;
Соблюдение правил безопасной эксплуатации источников ЭМП.
Инженерно-технические мероприятия включают:
Рациональное размещение оборудования;
Организация дистанционного управления аппаратурой;
Заземление всех изолированных от земли крупногабаритных объектов, включая машины и механизмы, металлические трубы отопления, водоснабжения и т. д., а также вентиляционные устройства;
Использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала (поглотители мощности, экранирование отдельных блоков или всей излучающей аппаратуры, рабочего места, использование минимальной необходимой мощности генератора, покрытие стен, пола и потолка помещений радиопоглощающими материалами);
Применение средств коллективной и индивидуальной защиты (защитные очки, щитки, шлемы; защитная одежда – комбинезоны и костюмы с капюшонами, изготовленные из специальной электропроводящей, радиоотражающей или радиопоглощающей ткани; рукавицы или перчатки, обувь). Все части защитной одежды должны иметь между собой электрический контакт.
Лечебно-профилактические мероприятия:
Все лица, профессионально связанные с обслуживанием и эксплуатацией источников ЭМП, в том числе импульсных, должны проходить предварительный при поступлении на работу (отбор для лиц для работы с импульсными источниками) и периодические профилактические медосмотры в соответствии с действующим законодательством;
Лица, не достигшие 18-летнего возраста и беременные женщины допускаются к работе в условиях возникновения ЭМП только в случаях, когда интенсивность ЭМП на рабочих метах не превышает ПДУ, установленный для населения;
Контроль за условиями труда, за соблюдением санитарно эпидемиологических правил и нормативов на рабочих местах;
Думаю найдутся единицы пользователей разной бытовой техники не знающие, что любая техника, подключённая к обычной бытовой электросети ~220В 50Гц, является источником электромагнитного поля(ЭМП). Да, ЭМП есть, но немногие знают, превышает оно предельно-допустимые нормы(ПДН) или нет. Я являюсь работником одной лаборатории в составе организации, занимающийся Аттестацией рабочих место по условиям труда, возможно, многие слышали, у кого-то она проводилась. В последние пару лет, когда меня допустили до проведения измерений повидал многие рабочие места. Где-то отлично, где-то ужасно. По просьбам трудящихся, расскажу о некоторых результатах измерения ЭМП. Сразу оговорюсь, что не являюсь физиком по образованию и уж совсем тонкостей ЭМП не знаю, тем не менее техническое образование имею.
Итак, средство измерения: Измеритель параметров электрического и магнитного полей «ВЕ-метр-АТ-002», не является супер точным прибором. Прибор позволяет делать одновременные измерения электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля в двух полосах частот: от 5 Гц до 2 кГц и от 2 кГц до 400 кГц. Документ, в котором указаны ПДН при работе на компьютере СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 .
Предельно-допустимые нормы ЭМП
В теории если бытовая техника заземлена, то показания ЭМП должны соответствовать ПДН. На практике оно в большинстве случаев так и бывает. Но даже при наличии заземления попадаются исключения.
Пример 1
Имеем контур заземления во всём здании. В каждом кабинете по два-три компьютера. Когда мы начали измерять, то сразу заметили, что показания в общем укладываются в ПДН, но находятся, так сказать, на грани. На некоторых рабочих местах отдельные показатели превышали в два, а то и три раза. Не сразу было понятно в чём дело. Каждый компьютер подключен через источник бесперебойного питания, некоторые беспербойники были включены в сеть через удлинители(Пилоты). На некоторых рабочих местах количество удлинителей доходило до трёх штук))). Сами бесперебойники в основном располагались под ногами у работников, а где и на самом системном блоке. В начале избавились от удлинителя, показания не изменились. Решили попробовать подключить компьютер в обход бесперебойника и О чудо, показания в норме. Недавно эта организация закупила большую партию бесперебойников фирмы APC, на вид они выглядят подобным образом im2-tub-ru.yandex.net/i?id=81960965-39-72Было непонятно почему от бесперебойника такой уровень ЭМП. Вроде сам имеет заземляющий провод, все розетки также с заземлением. Тем не менее итог таков.
Пример 2
Та же организация, тоже здание. Во многих кабинетах, чтобы скрасить серые будни работников стояли простенькие FM-радиоприёмнки с питанием от электросети, шнур питания без заземления. Некоторые стояли поодаль от компьютеров, какие-то стояли на рабочем столе, рядом с монитором. Проработав некоторые время на замерах уже набираешь опыт и при каких либо отклонениях начинаешь проверять подключение, искать потребителей тока без заземления. Так вот отключив приёмник, показания пришли в норму. Ещё один интересный случай с приёмником там же. Сам радиоприёмник находился от компьютера метрах в двух. Мне непонятно каким образом были распределены электромагнитные поля, но на расстоянии двух метров показания превышали в два раза. Повторили измерения три раза и без изменений. Выключив радиоприёмник, показания пришли в норму.Пример 3
Другая организация. Ситуация похожая на Пример 2. Обычная ситуация на каждом рабочем месте стоит настольная лампа. В случае даже когда лампа выключена, есть превышения ПДН. Выключаем лампу из розетки, всё приходит в норму.У нас в офисе два типа ламп, одни дают превышение в 2 раза, другие в 1.5. Это при условии, что они подключены в электрическую сеть, но выключены.
Специально для Вас продемонстрирую результаты с лампой на рабочем месте и без. Используется энергосберегающая лампа. Лампы накаливания в наличии нет.
Пример 4
Есть такие беспроводные мышки, более того без питания. Так называемая индукционная мышь. Она работает с помощью специального индукционного коврика, и питаются индукционным способом. При замере я можно сказать офигел, потому что никогда не видел таких показаний по магнитной составляющей. Превышение в 15 раз. Отключаем мышь, т.е. коврик и показания в норме. Если не ошибаюсь, многие графические планшеты работают на том же принципе.Излучение от телефона
Несколько слов про это. Прибор: Измеритель уровней электромагнитных излучений «ПЗ-31».Делали измерения чисто для себя. В момент соединения базовой станции с телефоном, телефон в этот момент ещё не подаёт признаков звонка, идёт сильное превышение, далее через несколько секунд излучение приходит в норму. Вывод один, при наборе номера, в первые секунды не стоит держать телефон у головы. Да, время воздействия достаточно мало, но лично мне теперь боязно сразу же после набора номера прислонять телефон к уху.
Итог
Я привёл наиболее частые и интересные примеры. Часто встречается такой вариант, есть заземляющий контур, но компьютеры подключены через обычный удлинитель без земли, соответственно присутствуют превышения. Меняем на удлинитель с землёй и всё приходит в норму. Не могу высказать никаких предпочтений по поводу качественных удлинителей с землёй, все они в той или иной мере справляются со своими задачами. Как видите, существуют проблемы с источниками бесперебойного питания и с настольными лампами. Даже звуковые колонки не вносят таких помех как настольные лампы. Тут тоже не выскажу ни каких рекомендаций, так как каждый образец нужно исследовать отдельно.По поводу ЖК мониторов и с ЭЛТ. Если заземление имеется, то неважно, какой тип монитора, показатели должны быть в норме. Без заземления у мониторов с ЭЛТ показатели несколько выше ЖК мониторов.
Специально для трудящихся из поста , которые подкинули идею написать эту статью, померил розетку, куда подключены свитч и роутер. Конечно, применение ПДН для мониторов чисто условно. Сделал только по одному замеру, чтобы хотя бы оценить величину.
Как видим превышает магнитная составляющая из-за наличия в блоках питания трансформаторов. Что делать? Помимо того, что я не физик, я ещё и не радио-техник)). Видимо каким-то образом нужно экранировать трансформаторы.
PS
Ввиду того, что сами медики не могут определиться какой же вред наносит ЭМП. Поэтому в том же СанПиНе рекомендуется при активной работе за компьютером после каждого часа делать 5-15 минут перерыва.
По поводу мифа, что кактус уменьшает излучение. Хочу вас расстроить, но это не так.
UPD: исправлено на электромагнитные поля, так будет правильно.
Электрическая энергия, считается самым значимым изобретением человечества за всю историю его существования. Без данного вида материи невозможно представить прогресс. Электромагнитное излучение (или электронное поле) образуется как механизм, благодаря которому происходит передача вышеуказанной энергии от одного источника к другому для выполнения той или иной функции.
Принцип работы электромагнитного поля
Электромагнитным полем называется особый вид энергии, который применяется почти во всех без исключения отраслях производства и потребительской сферы. В основе его действия лежит электромагнитное взаимодействие между физическими телами, что происходит с помощью разноименных зарядов.В его состав входят электрическое и магнитное поле. Первое представляет собой взаимодействие между электрически заряженными частицами, которые постоянно двигаются в пространстве. Магнитное поле может возникать вследствие переменного движения электрических зарядов по проводнику.
Приборы, которые производят электромагнитную энергию, распространяют в окружающем пространстве волны (их называют электромагнитными) со скоростью, приблизительно равной скорости света. , которое образуется у источника генерации энергии, условно разделяют на три диапазона – ближний, промежуточной, дальний.
Частоты всех диапазонов используются человеком, даже принимая во внимание факт их вредного влияния на здоровье. Худшее негативное воздействие имеет та энергия, измерение электромагнитного поля которой показывает самые большие фактические показатели интенсивности воздействия при условии пропорционально близкого расположения.
Нормы электромагнитного излучения, которые считаются безопасными, установлены и регламентированы, однако часто такое свечение суммарно превышает допустимый уровень воздействия на человеческое тело. Приборы для измерения электромагнитного поля применяются рабочими специальных служб, простой человек зачастую не может самостоятельно определить степень влияния данного фактора, поэтому часто бессознательно подвергается огромной опасности.
Измерение электромагнитного излучения
Измерение электромагнитного поля, проводится в тех случаях, когда возникает подозрение повышения его уровня в результате действия различных .Такое исследование выполняют специалисты научно-исследовательских станций или рабочие экологической службы по заявлению заинтересованных лиц или в случае, когда существует потенциальная опасность повышения такого показателя, как норма электромагнитного излучения.
Норма электромагнитного излучения на рабочем месте, прописана в специально задекларированных документах и указана для того, чтобы обезопасить работников и сохранить их здоровье от негативного воздействия вредного фактора. В соответствии с установленными нормами излучения, прибор для измерения электромагнитного поля, должен показывать не более 50-300 ГГц. Причем чем больше доза, тем пропорционально уменьшается продолжительность рабочего дня.
Поскольку допустимый уровень электромагнитного излучения часто превышает границы допустимого, применяются такие способы защиты как:
Измерения напряжения электромагнитного поля проводится на производствах и в помещениях для предупреждения возникновения негативных последствий, к которым может привести данный источник излучения. В условиях, когда уменьшить вредное воздействие невозможно, нужно увеличить защиту, что может частично нивелировать экзогенный фактор.
Источники электромагнитного излучения
Почти все приборы, что работают путем генерации электромагнитного излучения, оказывают негативное влияние на человеческий организм. Интенсивность вредного воздействия зависит от количества энергии, которая повлияла на организм, вызывая при этом патологии внутренних органов и их систем. Стоит отметить, что условно безопасные санитарные правила и нормы электромагнитного излучения для человека, СанПиН проще говоря, не гарантируют полной сохранности здоровья человека, который постоянно подвергается воздействию такого фактора.Электромагнитное излучение генерируется многими приборами и устройствами, работа которых осуществляется путем создания вокруг себя одноименного поля.
В перечень антропогенных изобретений, что являются источником образования такого излучения, относятся:
Величина влияния на человека у всех приборов разная, пропорциональная интенсивности их работы. Поэтому для личной безопасности следует применять приборы для измерения электромагнитных полей и излучений. Если такой возможности в домашних условиях нет, стоит обратиться к справочным службам или соответствующей литературе, там бы объяснили и показали величину вышеупомянутого излучения при работе того или иного прибора. Несмотря на то, что все они есть условно опасными для здоровья человека, при возможности стоит отказаться от пользования такими вредными дарами цивилизации или свести контакт с ними до минимума.
Влияние электромагнитного излучения на здоровье человека
Данный тип излучения имеет ряд негативных последствий при постоянном и длительном контакте с человеческим телом. Частота патологий, которые могут возникнуть при этом, пропорциональны количеству единиц вредного фактора, что подействовали на организм за определенное время. Такой тип поражения человеческого организма чаще всего характерен для работников производств, где применяется . Однако люди, которые в бытовых условиях контактируют с таким полем, также подвергаются определенному риску. Поэтому измерение уровня электромагнитного излучения в квартире (самостоятельно или в результате обращения в соответствующие службы) не только поможет поределить уровень вредного воздействия, но и частично обезопасить человека, предупредив об условной угрозе.В результате воздействия электромагнитного излучения у человека могут наблюдаться патологии нервной системы в виде нарушений памяти, внимания, мозговой активности, моторики или даже некоторых психических нарушений. Снижается иммунная защита организма, в результате чего тело человека более восприимчиво к вредному воздействию различных факторов эндогенного и экзогенного происхождения. Часто наблюдаются нарушения половой функции, неспособность к оплодотворению (мужчины) или к вынашиванию ребенка (женщины).
В отдельных случаях могут возникать заболевания желудочно-кишечного тракта и воспалительные поражения других внутренних органов.
Обобщая, следует отметить, что измерение электромагнитного поля является очень важным фактором как на работе, так и в жилом помещении. Постоянный мониторинг интенсивности излучения поможет контролировать уровень его воздействия на организм человека и предупредить наступление возможных негативных последствий.