Защита от электромагнитных полей (эмп) промышленной частоты

Составляющие ЭМП

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) и открытые распределительные устройства (ОРУ) являются источниками электромагнитных полей (ЭМП), которые могут оказывать вредные воздействия на людей - обслуживающий персонал и население.

Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональная и репродуктивная системы.

Несмотря на многолетние исследования, сегодня ученым еще далеко не все известно о влиянии ЭМП на здоровье человека.

При малых частотах, в том числе 50 Гц, электрическое (ЭП) и магнитное (МП) поля не связаны, поэтому их можно рассматривать раздельно. Электрическое поле возникает вследствие наличия напряжения на токоведущих частях, а магнитное поле обусловлено прохождением тока по этим частям.

Напряженность ЭП зависит от номинального напряжения электроустановки; учет вредного воздействия ЭП на биологический объект начинается при номинальном напряжении 330 кВ и выше.

Напряженность МП зависит от величины тока, поэтому вредное воздействие МП может проявляться в установках всех напряжений.

Наряду с биологическим действием ЭП может вызывать электрические разряды при прикосновении человека к заземленным или изолированным от земли электропроводящим объектам. Разрядный ток может достигать значений, опасных для жизни, а также может вызвать взрыв и пожар.

Электрическое поле

ГОСТ 12.1.002-84 устанавливает предельно допустимые уровни напряженности электрического поля (ЭП) частотой 50 Гц для персонала, обслуживающего электроустановки и находящегося в зоне влияния создаваемого ими ЭП, в зависимости от времени пребывания в ЭП, а также требования к проведению контроля уровней напряженности ЭП на рабочих местах.

Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего ЭП устанавливается равным 25 кВ/м.

Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Пребывание в ЭП напряженностью не более 5 кВ/м включительно допускается в течение рабочего дня.

При напряженности ЭП свыше 20 до 25 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин.

Допустимое время пребывания в ЭП напряженностью свыше 5 до 20 кВ/м включительно вычисляют по формуле:

где Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч;

Е - напряженность воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

Расчет допустимой напряженности, в зависимости от времени пребывания в ЭП производится по формуле:

где Т - время пребывания в ЭП, ч.

Расчет по формуле допускается в пределах от 0,5 до 8,0 ч.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.

При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП время пребывания вычисляют по форме:

где Т_пр - приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности, ч;

t_Е1, t_Е2,…t_Еп - время пребывания в контролируемых зонах с напряженностью Е₁, Е₂,…Е_п, ч;

Т_Е1, Т_Е2,…Т_Еп - допустимое время пребывания в ЭП для соответствующих контролируемых зон.

Приведенное время не должно превышать 8 ч.

Количество контролируемых зон определяется перепадом уровней напряженности ЭП на рабочем месте. Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается 1 кВ/м.

Указанные выше требования действительны при условии исключения возможности воздействия электрических разрядов на персонал, а также при условии применения защитного заземления по ГОСТ 12.1.019-79 всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей оборудования, машин и механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зоне влияния ЭП.

Следует заметить, что согласно новым Межотраслевым правилам по охране труда допустимая напряженность неискаженного ЭП составляет 5 кВ/м. При напряженности ЭП на рабочих местах выше 5 кВ/м (работа в зоне влияния ЭП) необходимо применять средства защиты. Таким образом, Правила устанавливают более жесткие требования, чем ГОСТ 12.1.002-84.

Учитывая потенциальную опасность ЭМП доя здоровья населения, в нашей стране разработаны Санитарные нормы, по ряду параметров являющиеся самыми жесткими в мире.

В Российских Санитарных нормах в качестве предельно-допустимого уровня (ПДУ) облучения населения принимаются такие значения электромагнитных полей, которые при ежедневном облучении в свойственных для данного источника излучения режимах не вызывают у населения без ограничения пола и возраста заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.

Влияние электрических полей переменного тока промышленной частоты в условиях населенных мест (внутри жилых зданий, на территории жилой застройки и на участках пересечения воздушных линий с автомобильными дорогами) ограничивается «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971—84. В качестве предельно допустимых уровней приняты следующие значения напряженности электрического поля:

— внутри жилых зданий 0,5 кВ/м;

— на территории жилой застройки 1 кВ/м;

— в населенной местности, вне зоны жилой застройки (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земля поселков городского типа, в пределах поселковой черты этих пунктов), а также на территории огородов и садов 5 кВ/м;

— на участках пересечения воздушных линий (ВЛ) с автомобильными дорогами I—IV категории 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.

Магнитное поле

До недавнего времени считалось, что только электрическая составляющая ЭМП представляет опасность для здоровья человека. Однако исследования последних лет свидетельствуют о том, что магнитная составляющая оказывает вредное воздействие на биологические объекты. В связи с этим появились нормативные документы, устанавливающие ПДУ магнитных полей (напряженность поля Н, А/м и индукция В, Тл), см. таблицу 5.

Таблица 5
	Допустимые уровни магнитного поля для персонала
	Время пребывания (час)	Допустимые уровни магнитного поля Н (А/м)/В (мкТл) при воздействии
	общем	локальном
	≤1	1600/2000	6400/8000
		800/1000	3200/4000
		400/500	1600/2000
		80/100	800/1000

Допустимые уровни магнитного поля внутри временных интервалов определяются интерполяцией.

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью магнитного поля общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Допустимое время пребывания в магнитном поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. При изменении режима труда и отдыха (сменная работа) предельно допустимый уровень магнитного поля не должен превышать установленный для 8-часового рабочего дня.

Измерения напряженности (индукции) магнитного поля должны проводиться при максимальном рабочем токе электроустановки или измеренные значения должны пересчитываться на максимальный рабочий ток (I_max) путем умножения измеренных значений на отношение I_max/I, где I — ток в источнике магнитного поля в момент измерения.

Напряженность (индукция) магнитного поля измеряется в производственных помещениях с постоянным пребыванием персонала, расположенных на расстоянии менее 20 м от токоведущих частей электроустановок, в том числе отделенных от них стеной.

Электромагнитная обстановка в жилых помещениях вызывает особую озабоченность как наименее контролируемая. К тому же в данном случае ЭМП воздействует длительное время почти на все население, включая детей, беременных, больных, стариков.

Обычно в квартире уровень ЭП составляет от 5 до 80 В/м, что намного меньше ПДУ, равного 500 В/м.

Магнитные поля для населения в России в настоящее время не нормируются.

Дополнительный критерий безопасности, введенный в качестве рекомендации учеными Швеции, США и ряда других стран - в местах продолжительного пребывания людей, особенно в местах ночного отдыха и пребывания детей, напряженность магнитного поля частотой 50 Гц не должна превышать 0,2 мкТл.

Магнитное поле может превышать уровень 0,2 мкТл на расстоянии до 1,5 м от трансформаторных подстанций, распределительных пунктов электропитания в доме, поэтому место для кровати, кресла, рабочего места школьника или игрового места ребенка надо выбирать, с учетом этого расстояния. Электропроводка самой квартиры, как правило, не несет угрозы здоровью.

В табл. 6 приведены данные о расстоянии, на котором фиксируется значение 0,2 мкТл при работе основных бытовых приборов (по данным Центра электромагнитной безопасности).

Таблица 6
Распространение ЭМП от бытовых электрических приборов (выше уровня 0,2 мкТл)
Источник	Расстояние на котором фиксируется значение более 0,2 мкТл
Холодильник, оснащенный системной «No frost» (во время работы компрессора)	1,2 мот дверцы 1,4 м от задней стенки (максимально 27 мкТЛ)
Холодильник (во время работы компрессора)	0,1 м (только в этом радиусе от мотора)
Утюг (режим нагрева)	0,25 м от ручки
Телевизор «14»	1,1 м от экрана; 1,2 м от боковой стенки
Электрорадиатор	0,3м
Торшер с двумя лампами по 75 Вт	0,03 м от провода
Электродуховка	0.4 м от передней стенки
Аэрогриль (производство Тайвань)	1,4 от боковой стенки

 

Персональный компьютер также является источником ЭМП. Монитор компьютера излучает энергию во всех направлениях.

Общий уровень ЭМП промышленной частоты в производственных и жилых помещениях постоянно растёт в связи с расширением номенклатуры и ростом количества электротехнических и электронных изделий. В сочетании с ЭПМ других частотных диапазонов образуется новый для человека фактор долговременного воздействия, которого не существовало до недавнего времени для большей части населения.