Нормирование электромагнитных излучений. Приборы и методы контроля. Методы и средства защиты от электромагнитных излучений и полей

Лекция № 5

Электромагнитные поля и излучения оптического диапазона

План

Источники, особенности и классификация электромагнитных полей (ЭМП). Характеристики полей и излучений. Нормирование электромагнитных излучений. Приборы и методы контроля. Методы и средства защиты от электромагнитных излучений и полей.

Классификация источников излучений оптического диапазона. Нормирование инфракрасного и ультрафиолетового излучений, приборы и методы контроля. Средства и методы защиты от инфракрасного и ультрафиолетового излучений.

Лазеры, особенности лазерного излучения. Классификация лазеров по степени опасности. Специфика защиты от лазерного излучения.

 

Источники, особенности и классификация электромагнитных полей (ЭМП). Характеристики полей и излучений. Нормирование электромагнитных излучений. Приборы и методы контроля. Методы и средства защиты от электромагнитных излучений и полей

Источники, особенности и классификация электромагнитных полей (ЭМП). Характеристики полей и излучений.

Электрическое поле – создается электрическими зарядами и заряженными частицами в пространстве:

Магнитное поле – создается при движении электрических зарядов по проводнику.

Совокупность электрического и магнитного полей называется электромагнитным полем (ЭМП)

Электрическое поле характеризуется напряженностью электрического поля(обозначение «E», размерность СИ – В/м, вектор). Магнитное полехарактеризуется напряженностью магнитного поля(обозначение «H», размерность СИ – А/м, вектор). Измерению обычно подвергается модуль (длина) вектора.

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны(обозначение «l», размерность СИ - м), излучающий их источник – частотой(обозначение – «n», размерность СИ - Гц).

При частотах 3 – 300 Гц в качестве характеристики магнитного поля может также использоваться понятие магнитной индукции(обозначение «B», размерность СИ - Тл).

Электромагнитные поля характеризуются следующими параметрами:

· частота излучения f (Гц)

· напряженность электрического поля

· напряженность магнитного поля

· плотность потока энергии

Классификация ЭМП.

По энергетическому спектру различают ЭМП:

- синусоидальные (монохроматические);

- модулированные;

- импульсные;

- флуктуационные (шумовые).

По виду источника принято разделять ЭМП от естественных источников земных и внеземных и ЭМП от искусственных (антро­погенных) источников.

По видам воздействия различают ЭМП:

- изолированное (от одного источника);

- сочетанное (от двух и более источников одного частотного диапазона);

- смешанное (от двух и более источников различных частот­ных диапазонов);

- комбинированное (в случае одновременного действия ка­кого-либо другого неблагоприятного фактора).

Отношение облучаемого лица к источнику облучения может быть профессиональным, т.е. связанным с выполнением производственных операций, и непрофессиональным (прочее население).

Отдельную группу составляют люди с имплантированными электронными кардиостимуляторами; в некоторых странах (на­пример, в Германии) разработаны специальные гигиенические стандарты для этой категории населения.

При облучении тела различают общее облучение, когда воздей­ствию электромагнитного поля подвергается все тело, и локаль­ное (местное), когда электромагнитное поле воздействует пре­имущественно на какие-либо части тела.

По времени облучение может быть постоянным и прерывистым.

 Источниками электромагнитных полей являются - атмосферное электричество, радиоизлучение солнца и галактик, квазистатические, электрические и магнитные поля Земли.

Источниками излучения электромагнитной энергии являются ЛЭП напряжением до 1150 кВ, открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, соединительные шины и вспомогательные устройства (электрические поля промышленной частоты).

Источники постоянных магнитных полей: электромагниты, соленоиды, импульсные установки, литые и металлокерамические магниты.

Основные источники ЭМП

Среди основных источников ЭМИ можно перечислить:

· Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда,…)

· Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,…)

· Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации,…)

· Бытовые электроприборы

· Теле- и радиостанции (транслирующие антенны)

· Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны)

· Радары

· Персональные компьютеры

Электротранспорт

Транспорт на электрической тяге – электропоезда (в том числе поезда метрополитена), троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. По данным (Stenzelet al.,1996), максимальные значения плотности потока магнитной индукции Вв пригородных "электричках" достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл. Среднее значение В на транспорте с электроприводом постоянного тока зафиксировано на уровне 29 мкТл. Типичный результат долговременных измерений уровней магнитного поля, генерируемого железнодорожным транспортом на удалении 12 м от полотна, приведен на рисунке.

Линии электропередач

Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП - например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение - тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.

Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.

Нормирование электромагнитных излучений. Приборы и методы контроля. Методы и средства защиты от электромагнитных излучений и полей.

Нормирование электромагнитных излучений в диапазоне радиочастот (ЭМИ РЧ). Оценка воздействия ЭМИ РЧ на человека согласно СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 осуществляется по следующим параметрам:

По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ и временем воздействия на человека.оценка по энергетической экспозиции применяется для лиц, работа и обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния ЭМИ радиочастот (кроме лиц ло 18 лет и беременных женщин) при условии прохождения этими лицами в установленном порядке предварительных и периодических медицинских осмотров и получении положительного заключения по данным осмотра.

По значениям интенсивности ЭМИ радиочастот; такая оценка применяется для лиц, работа и обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ, для лиц, не проходящих медицинских осмотров, или же при наличии отрицательного заключения по результатам медосмотра по данному фактору, для работающих и учащихся, не достигших 18-летнего возраста, беременных женщин, для лиц, находящихся в жилых и общественных помещениях, подвергающихся действию внешнего ЭМИ радиочастот (кроме зданий и помещений передающих радиотехнических объектов), для лиц, находящихся на территории жилой застройки и в местах массового отдыха.

Нормирование постоянных магнитных полей (ПМП). Поскольку установлено, что постоянные магнитные поля вызывают различные нарушения в организме (замедление сенсорно-моторных реакций, сердечно-сосудистые, эндокринные, обменные, тератогенные нарушения), в нашей стране установлен предельно допустимый уровень ПМП в рабочей зоне H _ДОП= 8 кА/м, что соответствует магнитной индукции В = 10 мТл.

Для сравнения:

напряженность магнитного поля Земли равна 10 А/м,

воздействие на рабочих при изготовлении постоянных магнитов на уровне рук 8…40 кА/м, на уровне туловища – 1 …7 кА/м,

при работе на установках ЯМР (ядерного магнитного резонанса) – на уровне рук 80 …200 кА/м, на уровне головы, груди и живота – 4 … 20 кА/м.

Нормирование ЭМП промышленной частоты. Излучение ЭМП токов промышленной частоты относится к области таких частот зоны индукции, распространяющейся на сотни километров. Таким образом, здесь магнитное и электрическое составляющие поля должны учитываться отдельно. Но неблагоприятные воздействия магнитного поля (по данным на сегодняшний день) проявляются при напряженности А магнитного поля - 160 200 А/м. Практически при обслуживании даже мощных установок А 20 25 А/м. Поэтому для ЭМП промышленной частоты учитывается только величина Е (напряженность электрического поля). В зависимости от значения Е устанавливается время Т допустимого пребывания работающего в зоне электрических полей:

	8 час. При Е 5 кВ
T=	при Е = 5 20 кВ
	10 мин. при Е = 20 25 кВ

Если в рабочей зоне имеются различные значения напряженности, то время пребывания персонала в рабочей зоне будет определяться по формуле:

,

где - фактическая, а - допустимое время пребывания в зоне с напряженностью электрического поля.

Контроль уровней электромагнитных полей и излучений с целью соблюдения правил безопасности на рабочих местах должен осуществляться:

• при проектировании или приемке в эксплуатацию, изменении конструкции источников ЭМП и технологического оборудования, их включающего;

• при организации новых рабочих мест;

• при аттестации рабочих мест по условиям труда;

• в порядке текущего надзора за действующими источниками ЭМП.

Контроль уровней электромагнитных полей может осуществляться путем использования расчетных методов или проведения измерений на рабочих местах.

Измерения на рабочих местах выполняются при работе источника с максимальной мощностью и после выведения работника из зоны контроля.

Измерения проводятся приборами, прошедшими государственную аттестацию и имеющими свидетельство о поверке.

Периодичность контроля – 1 раз в 3 года.

Контроль напряженности ЭСП должен осуществляться на постоянных рабочих местах персонала или, в случае отсутствия постоянного рабочего места, в нескольких точках рабочей зоны, расположенных на разных расстояниях от источника в отсутствии работающего.

Для измерения напряженности электрического и магнитного полей применяются приборы: измеритель переменного электрического поля моделей ИЭП-04, ИЭП-05; измеритель переменного магнитного поля моделей ИМП-04, ИМП-05; измеритель электростатического поля ИЭСП-01; измеритель напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50; измеритель параметров электромагнитного поля промышленной частоты ЭМППЧ-метр. Для измерения электромагнитных полей оптического диапазона длин волн используются приборы: радиометр неселективный АРГУС-03; радиометры ультрафиолетовые АРГУС-04, -05, -06; люксметр-УФ-радиометр ТКА-ПКМ и др.