Защита от электромагнитных излучений

Нормирование электромагнитных полей.

Для предупреждения заболевания, связанных с воздействием радиочастот, установлены предельно допустимые значения напряженности и плотности потока энергии на рабочем месте персонала и для населения.

Согласно ГОСТ 12.1.006-84, напряженность ЭМП в диапазоне частот 60 кГц -300 МГц на рабочих местах персонала не должна превышать установленных предельно допустимых уровней:

по электрической составляющей, В/м:

50 - для частот от 60 кГц до 3 МГц.

20 - для частот свыше 3 МГц до 30 МГц,

10 - для частот свыше 30 МГц до 50 МГц,

5 - для частот свыше 50 МГц до 300 МГц,

по магнитной составляющей, А/м:

5 - для частот от 60 кГц до 1,5 МГц.

0,3 - для частот свыше 30 МГц до 50 МГц.

Предельно допустимая плотность потока энергии (ППЭ) определяется по формуле:

ППЭ=W/T,

Где W - нормированное значение допустимой энергетической нагрузки на организм, равное 2 Вт/м­_­­­² для всех случаев облучения, Т- время пребывания в зоне облучения.

Для электростатических полей согласно ГОСТ 12.1.045-84 устанавливается допустимая напряженность поля на рабочих местах по формуле:

Е=60/ t кВ/м,

В течение рабочей смены разрешается работать без специальных мер защиты при напряженности 20 кВ/м.

Для электрического поля промышленной частоты в соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 предельно допустимый уровень напряженности электрического поля, пребывание в котором не допускается без применения специальных средств защиты, равен 25 кВ/м. При напряженности поля свыше 20 кВ/м до 25 кВ/м время пребывания персонала в поле не должно превышать 10 минут.

Согласно стандарту допускается пребывание персонала без специальных средств защиты в течение всего рабочего дня в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м. В интервале от 5 кВ/м до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания Т(ч) определяется по формуле:

Т=50/Е -2,

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

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

Т_пр= 8(t_Е1/Т_Е1 +t_Е2/ Т_Е2 + …+ t_Еn/Т_Еn),

где t_Е1, t_Е2, t_Еn, Т_Е1, Т_Е2, Т_Еn - фактическое и допустимое время пребывания в зонах с напряженностью Е₁, Е₂, Е_n.

При несоответствии интенсивности излучений требованиям норм применяются следующие способы и средства: защита временем и расстоянием, уменьшение параметров излучения в самом источнике, экранирование источника излучения или рабочего места, применение средств индивидуальной защиты.

Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в рабочей зоне, если интенсивность облучения превышает норму, установленные при условии облучения в течение смены, и применяется, когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых пределов другими средствами.

Защита расстоянием применяется, когда нет возможности ослабить интенсивность облучения другими методами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. Этот вид защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием, что хорошо видно из формул:

в ближней зоне ()

,

где I - ток в проводнике, А, f – частота, Гц;

в дальней зоне

,

где S- плотность потока мощности, P- мощность излучения, Вт, G- коэффициент усиления антенны.

Оценим мощность облучения мозга при пользовании мобильным телефоном. Приняв Р=1 Вт, G=1, R=0,1м, получим

= 8 Вт/м²

Допустимый уровень облучения пользователя сотового телефона не должен превышать 1 Вт/м².

Очевидно, что рассчитанная плотность потока энергии превышает предельно допустимый уровень. Для уменьшения последствий можно рекомендовать не прижимать телефон к уху, прикладывать во время беседы то к одному, то к другому уху, сократить время разговора до 2-3 минут.

Уменьшение излучения непосредственно в самом источнике достигается за счет применения специальных устройств – поглотителей мощности. Поглотители мощности представляют собой линии, частично заполненные поглощающими материалами, в которых энергия излучения преобразуется в тепловую. Заполнителями служат: чистый графит или графит в смеси с песком, цементом, резиной, пластмассы, порошковое железо, дерево, вода и т.п.

Экранирование источника или рабочего места является наиболее эффективным и распространенным методом. Экраны бывают отражающие и поглощающие. Защитное действие отражающих экранов обусловлено тем, что экранируемое поле создает в экране вихревые токи, наводящие в нем вторичное поле, по амплитуде почти равное, а по фазе противоположное экранируемому полю. Результирующее поле очень быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную величину.

На расстоянии равном длине волны, ЭМП в проводящей среде почти полностью затухает, поэтому для эффективного экранирования толщина стенки экрана должна быть примерно равна длине волны в металле. Глубина проникновения ЭМП высоких и сверхвысоких частот очень мала (например, для меди – десятые и сотые доли миллиметра), поэтому толщину экрана выбирают по конструктивным соображениям. При частоте 50 Гц электромагнитная волна проникает в медь на глубину нескольких сантиметров, и даже экран из ферромагнитного материала должен иметь толщину не менее 4-5 мм.

Эффективность экранов оценивают в децибелах , дБ.

В ряде случаев применяют сетчатые экраны, которые позволяют производить осмотр и наблюдение экранируемых установок, вентиляцию и освещение экранированного пространства. Сетчатые экраны обладают худшими экранирующими свойствами по сравнению со сплошными. Их применяют, когда необходимо ослабить плотность потока энергии на 20-30 дБ (в 100-1000 раз).

Все экраны должны заземляться.

Поглощающие экраны выполняют в виде тонких резиновых ковриков, листов поролона или волокнистой древесины, пропитанной специальным составом, ферромагнитных пластин.

Средства индивидуальной защиты – комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, защитные очки с металлизированными стеклами, металлизированная каска, специальная обувь, перчатки, покрытые токопроводящей тканью.