Действие электромагнитных полей промышленной частоты и их нормирование

Длительное воздействие электромагнитных полей промышленнойчастоты (50 Гц) приводит к расстройствам в головном мозге и центральной нервной системе. В электрическом поле (ЭП) атомы и молекулы поляризуются. Полярные молекулы ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля, что изменяет ориентацию клеток или цепей молекул, ослабляя биохимическую активность белковых молекул. В результате у человека наблюдаются головная боль в височной и затылочной областях, вялость, ухудшение памяти, боли в области сердца, угнетенное настроение, апатия, своеобразная депрессия с повышенной чувствительностью к яркому свету и интенсивному звуку, расстройство сна, сердечно-сосудистой системы (ССС), органов пищеварения, дыхания, повышенная раздражительность. Могут наблюдаться функциональные нарушения в ЦНС, а также изменения в составе крови.

Воздействие постоянного магнитного поля (ПМП) и с частотой 50 ГЦ на человека проявляется в индуцировании в теле человека вихревых токов.

При длительном систематическом воздействии могут возникнуть изменения функционального состояния нервной системы, иммунной системы и сердечно-сосудистой системы. Длительное воздействие ЭМП промышленной частоты может спровоцировать онкологические заболевания.

Предельно допустимые значения напряженности электрического и магнитного полей промышленной частоты в зависимости от времени их воздействия устанавливаются СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях». Согласно этому нормативному документу, пребывание в ЭП промышленной частоты напряженностью до 5 кВ/м допускается в течение всего рабочего дня. 

Допустимое время пребывания в электрическом поле напряженностью от 5 до 20 кВ/м можно определить по формуле

 

                                  Т_ПР = (50/Е) – 2,                                    (8.3)

 

где Т_ПР – допустимое время пребывания в электрическом поле при

           соответствующем уровне напряженности, ч;

Е – напряженность электрического поля в контролируемой зоне, кВ/м.

 

Предельно допустимые уровни напряженности Н /В периодического (синусоидального) МП на рабочем месте устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала для условий общего и локального воздействия (табл. 8.1).

                                                                                               Таблица 8.1

Предельно допустимые уровни напряженности периодического

магнитного поля

Время пребывания, ч	Предельно допустимые уровни периодического МП, Н (А/м) / В (мкТл) при воздействии
	общем	локальном
£1            2            4            8	1600 / 2000             800 / 1000             400 / 500               80 / 100	6400 / 8000             3200 / 4000             1600 / 2000               800 / 1000

 

    Предельно допустимые уровни напряженности (индукции) постоянного магнитного поля (ПМП) устанавливаются дифференцировано в зависимости от времени его воздействия на работника за смену для условий общего и локального воздействия (табл. 8.2).

      При работе на персональном компьютере допустимые уровни ЭМП регламентируются СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы». Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемые ПЭВМ на рабочих местах пользователей, приведены в табл. 8.3

 

                                                                                             Таблица 8.2

Предельно допустимые значения постоянного магнитного поля

Время воздействия за рабочий день, мин	Предельно допустимые уровни ПМП, Н (кА/м) / В (мТл) при воздействии
	общем	Локальном
0–10         11–60         61–480	24 / 30               16 / 20             8 / 10	40 / 50            24 / 30            12 / 15

                                                   

                                              Таблица 8.3

Допустимые уровни электромагнитного поля, создаваемого ПЭВМ

на рабочих местах

Наименование параметра	Диапазон частот	Временный допустимый уровень
Напряженность электрического поля	От 5 Гц до 2 кГц	25 В/м
	От 2 кГц до 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	От 5 Гц до 2 кГц	250 нТл
	От 2 кГц до 400 кГц	25 нТл
Напряженность электростатического поля		15 кВ/м

 

     При работе на персональном компьютере расстояние от монитора до глаз пользователя должно быть не менее 50 см. Исследования показали, что с уменьшением расстояния на каждые 10 см уровень электромагнитного излучения возрастает в среднем в 1,5 раза, а с увеличением расстояния с 50 до 60 см уменьшение уровня электромагнитного поля идет в той же зависимости.

8.3. Действие электростатического поля на организм человека

 и его нормирование

 

    Электростатические заряды, возникающие на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, вследствие электризации образуют электростатическое поле (ЭСП).

    Электростатические заряды возникает при трении двух диэлектрических или диэлектрического и проводящего материалов, если последний изолирован от земли. При разделении двух диэлектрических материалов происходит разделение электрических зарядов. Материал, имеющий большую диэлектрическую проницаемость, заряжается положительно, а меньшую – отрицательно. Чем больше различаются диэлектрические свойства материалов, тем интенсивнее происходит разделение и накопление зарядов.  

    Интенсивность образования электрических зарядов определяется также силой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения и больше различие в электрических свойствах, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов. Например, электростатические заряды могут возникнуть при измельчении, пересыпании и пневмотранспортировке твердых сыпучих материалов; при переливании, перекачивании по трубопроводам, перевозке в цистернах диэлектрических жидкостей (бензина, керосина, солярки и др.); при обработке на токарных станках диэлектрических материалов (эбонита, оргстекла и т. д.); при пробуксовывании резиновой ленты транспортера относительно роликов или ремня ременной передачи относительно шкива с потенциалом до 45 кВ.

    Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд. Например, на металлических предметах, изолированных от земли, в сухую погоду под действием электрического поля высоковольтных линий электропередач или грозовых облаков могут образовываться значительные электрические заряды. На экранах мониторов положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой. Напряженность электростатического поля между экраном дисплея и оператором, как правило, составляет 5¸15 кВ/м, что не превышает нормы, но это приводит к уменьшению количества отрицательных ионов в воздухе помещения, загрязнению экрана, а также к увеличению потока мелких частиц пыли на лицо и органы дыхания, к раздражению и зуду кожи, что может привести к кожным заболеваниям. Электростатические заряды образуются на поверхности клавиатуры и «мыши» персонального компьютера в результате трения и могут достигать величин 12¸20 кВ/м.

    Воздействие ЭСП на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм не бывает. Однако, вследствие рефлекторной реакции на раздражение анализаторов на коже, человек отстраняется от заряженного тела, что может привести к механической травме от удара о рядом расположенные элементы конструкций, падение с высоты, испуг с возможной потерей сознания.

    Электростатическое поле большой напряженности способно изменять и прерывать клеточное развитие, вызывать катаракту с последующим помутнением хрусталика.

К воздействию электростатического поля наиболее чувствительны ЦНС, ССС, анализаторы. Люди жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна, снижение аппетита и др. Длительное пребывание человека в условиях, когда напряженность ЭСП имеет величину более 1 кВ/м, вызывает нервно-эмоциональное напряжение, куммулирующее утомление, снижение работоспособности, нарушение суточного биоритма, снижение адаптационных резервов организма. Характерны своеобразные «фобии», обусловленные страхом ожидаемого разряда. Склонность к «фобиям» обычно сочетается с повышенной эмоциональной возбудимостью.

Наибольшая опасность электростатических зарядов заключается в том, что искровой разряд может обладать энергией, достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. При напряжении 3 кВ искровой разряд может вызвать воспламенение почти всех паро- и газовоздушных смесей; при 5 кВ – воспламенение большей части горючих пылей.

Так, удаление пыли из диэлектрического материала, находящегося в рабочей зоне с помощью вытяжной вентиляции может привести к накоплению в газоходах электростатических зарядов и отложений пыли. Появление искрового разряда в этом случае может вызвать воспламенение или взрыв пыли.

При перевозке легковоспламеняющихся жидкостей, при их перекачке по трубопроводам, сливе из цистерны или при плескании жидкостей в них накапливаются электростатические заряды, и может возникнуть искра, которая воспламенит жидкость.

Допустимые уровни напряженности электростатических полей в производственных условиях устанавливаются СанПиН 2.2.4.1191-03 в зависимости от времени его воздействия на работника за смену. Предельно допустимое значение напряженности ЭСП устанавливается равным 60 кВ/м в течение 1 ч.

При воздействии ЭСП более 1 часа за смену предельно допустимые уровни Е_ПДУ определяются по формуле Е_ПДУ = 60/Ö t (t – время воздействия, ч).

При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в поле не регламентируется.

В диапазоне напряженностей от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания  работника в ЭСП без средств защиты определяется по формуле t_ДОП = (60/ Е_ФАКТ)², (Е_ФАКТ – измеренное значение напряженности ЭСП, кВ/м).

При напряженности ЭСП, превышающей 60 кВ/м, работа без применения средств защиты не допускается.