Физиологическое действие электромагнитных полей на человека среду. Характеристики. Нормирование электромагнитных полей. Методы и средства защиты от электромагнитных полей.

 

Электромагнитные поля бывают

1. промышленной частоты 50 Гц

2. эл. м. поля радиочастотного диапазона

А) высокой частоты 10⁴-3*10⁶

Б) ультравысокой частоты 3*10⁶-3*10⁸

В) сверхвысокой частоты 3*10⁸-3*10¹¹

 

Основные параметры эл. м. полей: длина, частота.

Электрическая составляющая E [В/м] (напряженность эл. поля)

Магнитная составляющая Н [А/м] (напряженность магнитного поля)

Плотность потока энергии ППЭ [Вт/м²]

 

ППЭ – количество энергии, переносимое эм. м. волной за единицу времени через площадку 1м², расположенную перпендикулярно перемещению эл. м. волны.

 

Воздействие эл. м. полей характеризуется непрерывным распределением в пространстве, способностью распространяться со скоростью света и воздействовать на заряженные частицы и токи. Под воздействием эл. м. полей молекулы, составляющие ткани организма, поляризуются и ориентируются по направлению распространения магнитного поля. Переменное эл. м. поле вызывает тепловой нагрев тканей.

 

Действия эл. м. полей промышленной частоты может вызывать нарушения в сердечно-сосудистой системе, изменение давления, пульса и т.д.

Степень воздействия эл. м. полей радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой, продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности и наличием сопутствующих факторов.

Воздействие может привести к головой боли, изменению давления, утомляемости, нервно-психическим расстройствам. Особенно вредным воздействием для органов со слаборазвитой сосудистой системой и недостаточным кровообращением (глаза).

 

Источники эл. м. полей: линии электропередач, распределительные устройства, измерительная аппаратура, антенны, генераторы сверхвысоких частот, трансформаторы, индукторы.

 

Пространство вокруг источника эл. м. поля делится на 2 зоны: 1.ближняя (зона индукции), R<= (лямбда)/2П, лямбда – длина волны 2. дальняя (зона излучения). В ближней зоне характеристиками эл. м. поля явл. E и Н, в дальней зоне – ППЭ.

 

Нормирование эл. м. полей.

1. промышленной частоты. Осущ. по Е и Н. Для рабочих мест нормирование производится в зависимости от времени пребывания в зоне действия эл. м. полей.

 

Нормирование электромагнитных полей в рабочей зоне

 

Нормирование электромагнитных полей промышленной частоты 50 Гц осуществляется по предельно-допустимым уровням напряженности электрической (В/м) и магнитной (А/м) составляющих в зависимости от времени пребывания в рабочей зоне и регламентируются ГОСТ 12.1.002-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Электромагнитные поля в производственных условиях» [1- 4].

Реакция организма человека на составляющие электромагнитного поля не является одинаковой. Неблагоприятные воздействия магнитной составляющей полей проявляются при напряженности порядка 160-200 А/м [3-4]. Практически при обслуживании даже мощных электроустановок высокого напряжения магнитная напряженность поля промышленной частоты 50 Гц не превышает 20-25.А/м, поэтому оценку потенциальной опасности воздействия электромагнитных полей достаточно производить по величине электрической составляющей поля [3].

Пребывание обслуживающего персонала при воздействии электрической составляющей электромагнитного поля (ЭП) напряженностью

Е£5 кВ/м (1)

разрешается в течение всего рабочего дня (Т1=8ч).

Допустимое время Т2 пребывания в рабочей зоне при напряженности электричеcкой составляющей поля:

5<Е£20 кВ/м (2) определяется по формуле:

, (3)

где Т2 – время пребывания, ч;

Е – напряженность электрической составляющей поля, кВ/м.

Допустимое время работы при напряженности:

 

20<Е£25 кВ/м, (4)

 

не должно превышать Т3=10мин. Пребывание персонала в рабочей зоне при напряженности свыше 25 кВ/м не разрешается.

При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью приведенное время пребывания рассчитывается по формуле:

, (5)

где Тпр – приведенное время, ч;

t1, t2, … tn – фактическое время пребывания в зонах действия электромаг-нитных полей промышленной частоты от источников 1, 2, …, n, ч;

T1, T2, …, Tn – допустимое время пребывания персонала в зонах действия источников 1,2,…,n, ч;

Различие в уровнях напряженности ЭП устанавливается минимально в 1кВ/м.

Приведенное время Тпр не должно превышать 8ч:

Т пр £ 8ч. (6)

Нормирование электромагнитных полей в условиях населенных мест

Влияние ЭП промышленной частоты 50 Гц в условиях населенных мест регламентируется «Санитарными правилами и нормами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередач переменного тока промышленной частоты» №2971-84 [4].

Установлены следующие допустимые пределы напряженности ЭМП:

внутри жилых помещений – не более 0,5 кВ/м;

на территории жилой застройки – не более 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, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты этих пунктов), а также на территории огородов и садов – не более 5 кВ/м;

на участках пересечения воздушных линий электропередач с автомобильными дорогами I-IV категории – не более 10 кВ/м;

в населенной местности (незастроенные местности, хотя бы и частично посещаемые людьми, доступные для транспорта и сельскохозяйственные угодья) – не более 15 кВ/м;

в труднодоступной местности (недоступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения не более 20 кВ/м;

 

2. радиочастотного диапазона. 10⁴-3*10⁴ – нормирование осущ. у Е и Н в зависимости от времени воздействия (до 2 часов, 2-8 часов). 3*10⁴-3*10⁸ – нормирование осуществляется по Е и Н, а так же энергетическим экспозициям в зависимости от частотного интервала. Энергетическая экспозиция: ЭЭ_н = Е² * Т ((В/м)²*ч); ЭЭ_н = Н² * Т ((А/м)²*ч). 3*10⁸-3*10¹¹ – нормирование осущ. по плотности потока энергии и энергетической экспозиции. ЭЭ_ппэ=ППЭ*Т ((Вт/м²)*ч).

 

Методы и средства защиты от эл. м. полей.

1. уменьшение мощности эл. м. поля в источнике возникновения

2. защита расстоянием

3. защита временем

4. экранирование

5. обработка помещений материалами с малым коэф. отражения

6. использование дистанционного управления, сигнализаций, блокировок

7. применение радиопоглощающих материалов

8. средства индивидуальной защиты