Защита от электромагнитных полей

Источники электромагнитных полей радиочастот и их характеристика. Воздействие электромагнитных полей на организм человека.

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ


Источники электромагнитных полей радиочастот и их характеристика


Источниками электромагнитных полей (ЭМП) явля­ются: атмосферное электричество, радиоизлучения,
элек­трические и магнитные поля Земли, искусственные ис­точники (установки ТВЧ, радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация и др.). Источниками из­лучения
электромагнитной энергии являются мощные телевизионные и радиовещательные станции, промышлен­ные установки высокочастотного нагрева, а также мно­гие
измерительные, лабораторные приборы. Источниками излучения могут быть любые элементы, включенные в вы­сокочастотную цепь.


Токи высокой частоты применяют для плавления ме­таллов, термической обработки металлов, диэлектриков
и полупроводников и для многих других целей. Для научных исследований в медицине применяют токи ульт­равысокой частоты, в радиотехнике — токи ультравы­сокой
и сверхвысокой частоты. Возникающие при ис­пользовании токов высокой частоты электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность,
поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.


Токи высокой частоты создают в воздухе излучения, имеющие ту же электромагнитную природу, что и
инфра­красное, видимое, рентгеновское и гамма-излучение. Раз­личие между этими видами энергии — в длине волны и час­тоте колебаний, а значит, и в величине
энергии кванта, составляющего электромагнитное поле. Электромагнит­ные волны, возникающие при колебании                   
электрических


Защита от электромагнитных полей


зарядов (при прохождении переменных токов), называ­ются радиоволнами.


Электромагнитное поле характеризуется длиной вол­ны l,м или частотой
колебания f, Гц:


l = сТ == elf, или с == lf,          (45)


где с = 3 • 10s м/с — скорость распространения радио­волн, равная скорости света; f — частота колебаний, Гц;


Т = 1// — период колебаний.


Интервал длин радиоволн — от миллиметров до де­сятков километров, что соответствует частотам колебаний
в диапазоне от 3 • 104 Гц до 3 • 10" Гц (рис. 17).


Интенсивность электромагнитного поля в какой-либо точке пространства зависит от мощности
генаратора и расстояния от него. На характер распределения поля в помещении влияет наличие металлических предметов и конструкций, которые являются
проводниками, а также диэлектриков, находящихся в ЭМП.


 Источники электромагнитных полей промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения (СВН)


При эксплуатации электроэнергетических устано­вок — открытых распределительных
устройств (ОРУ) и воздушных ЛЭП напряжением выше 330 кВ — в прост­ранстве вокруг токоведущих частей действующих элек­троустановок возникает сильное электромагнитное
поле, влияющее на здоровье людей. В электроустановках напряжением ниже 330 кВ возникают менее интенсив­ные электромагнитные поля, не оказывающие отрица­тельного
влияния на биологические объекты.


Эффект воздействия электромагнитного поля на био­логический объект принято оценивать количеством
элек­тромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле. При малых частотах (в данном случае 50 Гц) электромагнитное поле можно
рассматри­вать состоящим из двух полей (электрического и магнит­ного), практически не связанных между собой. Электри­ческое поле возникает при наличии
напряжения на токо­ведущих частях электроустановок, а магнитное — при прохождении тока по этим частям. Поэтому допустимо рассматривать отдельно друг
от друга влияние, оказыва­емое ими на биологические объекты.


   Установлено, что в любой точке поля в электроуста­новках сверхвысокого напряжения (50 Гц) .поглощен­ная телом
человека энергия магнитного поля примерно в 50 раз меньше поглощенной им энергии электрического поля (в рабочих зонах открытых распределительных
устройств и проводов ВЛ-750 кВ напряженность магнит­ного поля составляет 20—25 А/м при опасности вредного влияния 150—200 А/м).  


На основании этого был сделан вывод, что отрица­тельное действие электромагнитных полей
электроуста­новок сверхвысокого напряжения (50 Гц) обусловлено электрическим полем, то есть нормируется напряжен­ность Е, кВ/м.


В различных точках пространства вблизи электро­установок напряженность электрического поля имеет
разные значения и зависит от ряда факторов: номиналь­ного напряжения, расстояния (по высоте и горизонтали) рассматриваемой точки от токоведущих
частей и др.


 Воздействие электромагнитных полей на организм человека


Промышленная электротермия, в которой применяют­ся токи радиочастот для электротермической
обработки ма­териалов и изделий (сварка, плавка, ковка, закалка, пай­ка металлов; сушка, спекание и склеивание неметаллов), широкое внедрение
радиоэлектроники в народное хозяй­ство позволяют значительно улучшить условия труда, снизить трудоемкость работ, добиться высокой экономич­ности процессов
производства. Однако электромагнитныеизлучения радиочастотных установок, воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допустимые, могут явиться
причиной профессиональных заболева­ний. В результате возможны изменения нервной, сердеч­но-сосудистой, эндокринной Я других систем организма человека.


Действие электромагнитных полей на организм чело­века проявляется в функциональном
расстройстве цент­ральной нервной системы; субъективные ощущения при этом — повышенная утомляемость, головные боли и т. п. Первичным проявлением действия
электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к из­менениям и даже к повреждениям тканей и органов. Ме­ханизм поглощения энергии достаточно
сложен. Возмож­ны также перегрев организма, изменение частоты пуль­са, сосудистых реакций. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на
глаза, приводящее к воз­никновению катаракты (помутнению хрусталика). Мно­гократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким
функциональным расстрой­ствам центральной нервной системы. Степень биологиче­ского воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты
колебаний, напряженности и интенсивности поля, длительности его воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Изменения,
возникающие в организме под воздействием электромагнитных полей, чаще всего обратимы.


В результате длительного пребывания в зоне дей­ствия электромагнитных полей наступают
преждевремен­ная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появ­ляются частые головные боли, ""наступает расстройство нервной системы и др. При
систематическом облучении наблюдаются стойкие нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса, тро­фические явления
(выпадение волос, ломкость ногтей и т. п.).


Аналогичное воздействие на организм человека ока­зывает электромагнитное поле промышленной
частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения. Интен­сивные электромагнитные поля вызывают у работающих нарушение функционального состояния
центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы и перифе­рической крови. При этом наблюдаются повышенная


утомляемость, вялость, снижение точности рабочих дви­жений, изменение кровяного давления и
пульса, возник­новение болей в сердце (обычно сопровождается арит­мией) , голов ные боли.


Предполагается, что нарушение регуляции физиоло­гических функций организма обусловлено воздействием
поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а
тор­мозной эффект — за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга. Считается, что кора головного мозга, а также промежуточный мозр особенно чуствительны к
воздействию поля.


Наряду с биологическим действием электрическое поле обусловливает возникновение разрядов
между че­ловеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем человек, потенциал. Если человек стоит непосред­ственно на земле или на токопроводящем
заземленном основании, то потенциал его тела практически равен ну­лю, а если он изолирован от земли, то тело оказывается под некоторым потенциалом, достигающим
иногда не­скольких киловольт.


Очевидно, что прикосновение человека, изолирован­ного от земли, к заземленному металлическому
предмету, равно как и прикосновение человека, имеющего контакт с землей, к металлическому предмету, изолированному от земли, сопровождается прохождением
через человека в землю разрядного тока, который может вызывать бо­лезненные ощущения, особенно в первый момент. Часто прикосновение сопровождается искровым
разрядом. В случае прикосновения к изолированному от земли ме­таллическому предмету большой протяженности (трубо­провод, проволочная ограда на деревянных
стойках и т. п. или большого размера металлическая крыша дере­вянного здания и пр.) сила тока, проходящего через че­ловека, может достигать значений, опасных
для жизни.


 Нормирование электромагнитных полей


Исследованиями установлено, что биологическое дей­ствие одного и того же по частоте
электромагнитного по-ля зависит от напряженности его составляющих (электри­ческой и магнитной) или плотности потока мощности для диапазона более 300 МГц. Это
является критерием для 


определения биологической активности электромагнит­ных излучений. Для этого электромагнитные излучения с частотой до 300 МГц разбиты на диапазоны, для кото­рых
установлены предельно допустимые уровни напря­женности электрической, В/м, и магнитной, А/м, состав­ляющих поля. Для населения еще учитывают их место­нахождение
в зоне застройки или жилых помещений.


Согласно ГОСТ 12.1.006—84, нормируемыми пара­метрами в диапазоне частот 60 кГц — 300 МГц
являются напряженности Е и Н электромагнитного поля. На рабочих местах и в местах возможного нахождения пер­сонала, профессионально связанного
с воздействием элек­тромагнитного поля, предельно допустимая напряжен­ность этого поля в течение всего рабочего дня не должна превышать нормативных
значений.


Эффект воздействия электромагнитного поля на биоло­гический объект принято оценивать количеством
элек­тромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле. Вт:


Защита от электромагнитных полей


где s — плотность потока мощности излучения электро­магнитной
энергии» Вт/м2; 5эф — эффективная поглоща­ющая поверхность тела человека, м2.


В табл. 3 приведены предельно допустимые плотности потока энергии электромагнитных полей (ЭМП) в
диа-назоне частот 300 МГц—300000 ГГц  и


Таблица 3. Нормы облучения УВЧ и СВЧ

Плотность потока мощности энергии а, Вт/м' Допустимое время пребывания в зоне воздействия ЭМП Примечание
До 0,1
        0,1-1
1-10
Рабочий день
Не более 2 ч
Не более 10 мин
В остальное рабочее вре­мя плотность потока энер­гии не должна превышать 0,1 Вт/м2 При
условии пользования защитными очками. В ос­тальное рабочее время плотность потока энергий не должна превышать 0,1 Вт/м2


Скачиваний: 1
Просмотров: 0
Скачать реферат Заказать реферат