LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 6
(всего 7)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>


Характеристики (спектр интенсивности и т.п.) некоторых техногенных источников ЭМП.
Характеристики некоторых техногенных источников ЭМП могут существенным образом отличаться от эволюционно сложившегося естественного электромагнитного фона, к которым привык человек и другие живые организмы биосферы.
Для правильного выбора оптимальных средств защиты необходимо определить основные характеристики источников ЭМП:
* диапазон частот,
* энергия и мощность излучения,
* режим работы,
* диаграмма направленности,
* особенности распространения в атмосфере,
* биологическое действие,
* тип поляризации, их назначение и т.п.
В настоящее время известно, что радиоволны, свет, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лучи и гамма-излучение - все это волны одной, электромагнитной природы, отличающиеся длиной волны.
Шкала электромагнитных волн для различных диапазонов представлена на рис. 1. Звездочкой помечены номера поддиапазонов, установленные международным консультативным комитетом радиосвязи (МККР). По решению этого комитета поддиапазоны 5 - 11 относятся к радиоволнам. По регламенту МККР к СВЧ диапазону отнесены волны с частотами 3-30 ГГц. Однако исторически сложилось, под СВЧ диапазоном понимать колебания с длиной волны от 1 м до 1 мм.
Несмотря на единую электромагнитную природу каждый из диапазонов электромагнитных колебаний отличается своей техникой генерации и измерений. Например, при работе с электромагнитными колебаниями сравнительно низких частот пользуются линиями передач с сосредоточенными параметрами (емкость, индуктивность, резисторы, двухпроводные открытые линии т.п.). При переходе к СВЧ диапазону необходимо использовать линии передач с распределенными параметрами (волноводы, полые резонаторы и т.п.). При работе в оптическом диапазоне имеется своя специфика измерений, отличная от СВЧ техники.
Электромагнитные излучения определенного диапазона волн формируют электромагнитное поле (ЭМП) указанного диапазона.

Параметры (характеристики) электромагнитного поля (ЭМП).
Электромагнитное поле:
1. это переменное поле, которое является совокупностью двух взаимосвязанных переменных полей - электрического и магнитного.
2. Электрическое поле характеризуется вектором напряженности Е (В/м); магнитное поле - вектором напряженности Н (А/м). Фазы колебаний векторов и происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях.
3. Электромагнитное поле несет энергию, определяемую плотностью потока энергии (мощности). (ВТ/м2)

К характеристикам ЭМП (ЭМИ) относят:
* Частоту f, Гц;
* Напряженность электрического поля Е, В/м;
* Напряженность магнитного поля Н, А/м;
* Плотность потока энергии I, Вт/м2 (иногда обозначают ППЭ)
Согласно теории электромагнитного поля, пространство вокруг источника (излучателя) ЭМП условно делят на ближнюю и дальнюю зоны воздействия.
Источником (излучателем) может быть антенна или другой проводник с переменным током.
1) Ближняя зона.
Под ближней зоной воздействия понимается зона, в которой электромагнитное (волновое) поле еще не сформировано на расстоянии
от излучателя,
где rб.з. - расстояние, на которое простирается ближняя зона;
- длина волны ЭМ излучения.
Эта формула - для ненаправленной (изотропной) антенны или для элементарных излучателей в воздухе.
В случае направленной антенны определяют границу ближней зоны по главному максимуму излучения (при этом используют максимальный размер раскрыва антенны; формула другая).
В ближней зоне электрическое и магнитное поля сдвинуты по фазе на 90 градусов. Поле характеризуется напряженностями электрического и магнитного полей. Электрическое и магнитное поля можно считать независимыми друг от друга. =0 (энергия сосредоточена около проводника).
В этой зоне электромагнитная волна не сформирована и поэтому на человека действует независимо друг от друга напряженность электрического и магнитного полей.
Ближнюю зону называют еще зоной индукции.
В зоне индукции ЭМП зависит от типа источника излучения и может быть преимущественно электрическим (например, для штыревой антенны или высоковольтной передающей линии) и магнитным (например, для обычных катушек, различных антенн, трансформаторов).

2) Дальняя зона.
Дальняя зона характеризуется тем, что эта зона сформировавшейся электромагнитной волны. В этой зоне на человека воздействует только энергетическая составляющая ЭМП - плотность потока энергии, т.е. количество энергии, приходящейся в единицу времени на единицу поверхности.
Эта зона располагается на расстоянии
В случае одновременной работы нескольких источников определяется суммарная интенсивность излучений N- источников:
,
где - интенсивность (плотность потока энергии) излучения i-го источника в точке измерения дальней зоны.
3) Иногда выделяют промежуточную зону (зону интерференции), которая располагается между ближней и дальней зонами. В этой зоне формируется поле излучения, которое распространяется в дальней зоне. Здесь имеет место сложная зависимость напряженностей электрического и магнитного полей и плотности потока энергии.



Действие электромагнитных излучений диапазона радиочастот на человека.
Источниками ЭМП этого вида являются приборы, применяемые в промышленности для индукционного нагрева металлов и полупроводников (в таких технологических процессах, как закалка и отпуск деталей, накатка твердых сплавов на режущий инструмент, плавка металлов и полупроводников, очистка полупроводников, выращивание полупроводниковых кристаллов и пленок), а также приборы диэлектрического нагрева, применяемые для сварки синтетических материалов, прессовки синтетических материалов.
В зависимости от места и условий воздействия ЭМИ различают четыре вида облучения:
* профессиональное;
* непрофессиональное;
* облучение в быту;
* облучение, осуществляемое в лечебных целях.
По характеру облучения - общее и местное.
Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), размером излучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма, наличием сопутствующих факторов (повышенная температура окружающего воздуха, свыше С, наличие рентгеновского излучения). Кроме того, имеют значение режимы модуляции (амплитудный, частотный или смешанный) и условия облучения. Установлено, что относительная биологическая активность импульсных излучений выше непрерывных.
Воздействие электромагнитных излучений данного диапазона осуществляется за счет поглощения энергии излучений тканями человека. Следствием поглощения энергии является тепловой эффект. Избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции; начиная с определенного предела, организм не справляется с отводом теплоты от отдельных органов и температура их может повышаться.
Воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь).
Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), причем развитие катаракты является одним из немногих поражений, вызываемых ЭМИ радиочастот в диапазоне 300 МГц...300 ГГц. Помимо катаракты при воздействии ЭМИ возможны ожоги роговицы.
Для длительного действия ЭМИ различных диапазонов длин волн при умеренной интенсивности (выше ПДУ) характерным считают развитие функциональных расстройств в ЦНС с нерезко выраженными сдвигами эндокринно-обменных процессов и состава крови (для полей СВЧ и УВЧ). В связи с этим могут появиться головные боли, понижение или повышение давления, урежение пульса, изменение проводимости в сердечной мышце, нервно-психические расстройства, быстрое развитие утомления. Возможны трофические нарушения: выпадение волос, ломкость ногтей, снижения массы тела. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного, зрительного и вестибулярного анализаторов.
На ранней стадии изменения носят обратимый характер, при продолжающемся воздействии ЭМИ происходит стойкое снижение работоспособности.
Острые нарушения при воздействии ЭМИ (аварийные ситуации) сопровождаются сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, резким учащением пульса и снижением артериального давления.
Ряд специалистов (ученых) биологическое действие ЭМИ связывают и с нетепловым эффектом. Нетепловой эффект связан с переходом электромагнитной энергии в нетепловую форму энергии (молекулярное резонансное истощение, фотохимическая реакция др.).
Наиболее биологически активен диапазон СВЧ, менее активен УВЧ и затем диапазон ВЧ (длинные и средние волны) - т.е. с укорочением длины волны биологическая активность почти всегда возрастает.
Комбинированное действие ЭМП с другими факторами производственной среды - повышенная температура (свыше 28?С), наличие мягкого рентгеновского излучения - вызывают некоторое усиление действия ЭМИ, что было учтено при гигиеническом нормировании.
Электромагнитные поля радиочастот не обнаруживаются органами чувств, поэтому их опасность недооценивается работающими.
Знание длин волн ЭМИ, формируемых источником, дает возможность выбора приборов контроля электромагнитного излучения. Для низкочастотных источников ЭМИ (НЧ, ВЧ, УВЧ-диапазона) необходимо использовать приборы, измеряющие электрическую и магнитную составляющие ЭМП, для СВЧ - диапазона - приборы, позволяющие измерять плотность потока энергии ЭМП.

Нормирование ЭМП радиочастот.
Гигиеническое нормирование ЭМП РЧ осуществляется во всех диапазонах частот.
Согласно ГОСТ 12.1.002-84 "Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах" облучение ЭМП регламентируется как по величине напряженности, так и по продолжительности действия.
Допустимые продолжительности пребывания, работающие без средств защиты в электрическом поле и уровни его напряженности приведены в табл. 1.
При напряженности электромагнитного поля на рабочем месте более 25 кВ / м работы должны проводиться с применением средств защиты.




Таблица 1
Допустимая длительность пребывания в электрическом поле
№п/п
Напряженность
поля, кВ/м
Допустимая продолжительность, пребывая человека в течение суток в электрическом поле, мин
Примечание
1

2

3

4

5
5

10

15

20

25
Без ограничений

180

90

10

5


Нормативы по 2, 3, 4, 5 действительны при условии, что
а) остальное время рабочего дня человек находится в местах, где напряженность электрического поля меньше или равна 5 кВ/м;
б) исключена возможность воздействия на организм человека электрических разрядов

Интенсивность электромагнитных полей и частот на рабочих местах должна соответствовать ГОСТ 12.1.006-84. "Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности".
Предельно допустимые плотности потока энергии (ППЭ) ЭМП (Вт/м2, мкВт/см2) в диапазоне частот 300 МГц-300 ГГц и время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного профессионально с воздействием ЭМП (кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн) приведены в табл. 2

Таблица 2
Предельно допустимые плотности потока энергии ЭМП
Плотность потока энергии
Время пребывания
Примечание
Вт/м2
мкВт/см2


До 0,1

До 10
Рабочий день
------------

От 0,1 до 1,0


От 0,1 до 10,0

От 10 до 100


От 100 до 1000

Не более 2 ч

Не менее 20 мин
В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 10 мкВт/ cм2
При условии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 10 мкВт/ cм2

При наличии рентгеновского излучения или высокой температуры воздуха в помещении (выше 28°С) плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м2 (10 мкВт/cм2), практически в течение рабочего дня.

Защита от электромагнитных полей (излучений) радиочастот.
Классификация методов.
Защита работающих (человека) от ЭМП РЧ осуществляется:
1. организационными мероприятиями.
К ним относятся: рациональное размещение оборудования, рабочих мест, выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничение места и времени нахождения персонала в зоне воздействия ЭМИ РЧ (защита расстоянием и временем), обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМИ РЧ и т.д.
2. техническими мероприятиями
(на них остановимся позже).
3. лечебно - профилактическими мероприятиями
Эти мероприятия осуществляются в целях предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений в состоянии здоровья работника, связанные с воздействием ЭМИ РЧ. Мероприятия включают предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры работающих.
4. индивидуальными средствами защиты.

Средства индивидуальной защиты следует использовать в случаях, когда снижение уровней ЭМИ РЧ с помощью общей защиты не возможно. Если защитная одежда изготовлена из материала, содержащего в своей структуре металлический провод, она может использоваться только в условиях, исключающих прикосновение к открытым токоведущим частям установок.
К средствам индивидуальной защиты относятся защитные очки, щитки, шлемы, защитная одежда (комбинезоны, халаты и т.д.).
Способ защиты в каждом конкретном случае должен определяться с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, необходимой эффективности защиты.
Технические методы защиты классифицируются на:
1. методы коллективной защиты.
Это уменьшение излучаемой мощности источника (генератора), дифракционные экраны, лесонасаждения, подъем антенн, секторное блокирование излучения сканеров.
2. методы локальной защиты:
* от внутренних излучений - это экранирование источников радиоизлучения, использование радиопоглощающих объемов;
* от внешних излучений - это использование радиопоглощающих объемов, экранирование стен и оконных проемов.
Рассмотрим некоторые методы защиты.
"Защита расстоянием" является наиболее простым и эффективным методом.
Для того, чтобы реализовать этот метод, помещение, в котором ведутся работы, должно быть достаточных размеров. Он применим для работников, которым при выполнении работы нет необходимости находиться вблизи источника ЭМИ, а также при дистанционном управлении.
Этот метод применяется и в том случае, если невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами, в том числе сокращением времени пребывания в опасной зоне. В этом случае прибегают к увеличению расстояния между излучателем и работающим.
Метод защиты временем состоит в уменьшении времени нахождения человека вблизи источников ЭМП. Метод применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения до допустимых значений.
Способами снижения мощности излучения источника являются следующие.
1 способ. Замена мощного источника (генератора) менее мощным, если позволяет технология работ. Заметим, что уменьшение мощности в принципе может быть достигнуто непосредственной регулировкой генератора, однако в современных источниках или не предусмотрено регулирование или оно возможно в очень малой степени.
2 способ. Это применение специальных устройств, которые полностью поглощают или ослабляют в необходимой степени передаваемую энергию на ее пути от генератора к излучающему устройству (внутри последнего) или на выходе в пространство (где находятся люди).
В качестве специальных устройств применяют:
* поглощающие нагрузки( поглотители мощности) - эквиваленты антенн и нагрузки радиоаппаратуры;
* ослабители мощности - аттенюаторы.
Эквиваленты антенн и нагрузки радиоаппаратуры представляют собой отрезки коаксиальных или волноводных линий, частично заполненных поглощающими материалами, которые отражают незначительную долю энергии излучения. Энергия излучения поглощается в заполнителе, преобразуясь в тепловую энергию.
Заполнителем могут быть: графит чистый или в смеси с цементом, песком, резиной; пластмассы; порошковое железо в керамике; дерево; вода или другие материалы.

1. коаксиальный эквивалент 2. волноводный эквивалент

Интенсивность излучения с помощью поглощающих нагрузок может быть ослаблена до 60 дБ и более. Например, генераторы имеют поглощающие нагрузки и ослабители.
Аттенюаторы применяют для понижения уровня мощности до необходимого значения и разделяются на два вида:
* переменные (у них мощность на выходе можно плавно регулировать)
* постоянные (степень ослабления у них является постоянной).
Эти устройства работают на принципе поглощения электромагнитных колебаний; поглощаются материалами с большим коэффициентом поглощения. Это резина, полистирол и др. материалы.



постоянный аттенюатор переменный аттенюатор

"Нож" изготавливают из диэлектрика, покрытого металлической пленкой. "Нож" помещают параллельно электрическим силовым линиям электромагнитного поля. Регулировка производится погружением "ножа" в волновод, вследствие чего увеличивается поглощение энергии диэлектриком аттенюатора.
С помощью аттенюаторов может быть достигнуто снижение уровня мощности в пределах от 0 до 120 дБ. В основном выпускают аттенюаторы диапазонов УВЧ и СВЧ.
Для отвода из линии передачи части высокочастотной мощности, проходящей по линии, и для связи линии передачи с измерительными приборами служат направленные ответвители (дают ослабление мощности на 20-60 дБ). Они являются встроенными элементами ВЧ трактов станций.
Весьма эффективным и часто применяемым методом защиты является установка экранов.
Экраны представляют собой преграды на пути излучения. Экраны бывают отражающие и поглощающие.
Отражающие экраны делают из хорошо проводящих металлов - алюминия, стали, лучше - из меди и латуни.
Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолируют излучающее устройство или защищаемый объект) или незамкнутыми.
Формы и размеры экранов разнообразны, т.е. экранировать можно источник излучения или рабочее место. Экраны выполняются из сплошных или сетчатых листов.
Допустим экран - сплошной металлический лист.
Этот экран обладает высокой отражательной и некоторой поглотительной способностью.
Толщину экрана (листа), необходимую для ослабления излучения, можно определить по формуле:
,
где L - заданное ослабление излучения экраном (абсолютная величина), дБ;
- частота экранируемого поля, Гц;
? - магнитная проницаемость металла экрана, Гн/м ("Генри" - единица индуктивности);
? - проводимость металла экрана, 1/Ом?м.
Для оценки функциональных качеств экрана используют понятие эффективности.
На практике эффективность (иначе ослабление, даваемое экраном) рассчитывают по формулам:
ЭЕ=Е2/Е1, ЭН=Н2/Н1, ЭI=I2/I1, L(дБ)=10lgI2/I1=10lgP2/P1,
где ЭЕ, ЭН, ЭI - эффективность экрана по Е, Н,I;
L - ослабление экраном в дБ;
Е1 и Е2 - напряженности электрического поля в данной точке при отсутствии экрана и при наличии экрана, В/м;
Н2 и Н1 - напряженности магнитного поля в данной точке при отсутствии экрана и при наличии экрана, А/м;
I1 и I2 - плотность потока энергии в данной точке при отсутствии экрана и при наличии экрана, ВТ/м2;
Р1- мощность экранируемого излучения в данной точке, ВТ.
Р2- мощность излучения в данной точке после экрана, ВТ;

Сплошной металлический экран толщиной порядка длины волны воздействующего поля практически непроницаем для поля. Достаточно густая металлическая сетка обладает почти такими же свойствами.
Поглощающий экран (преграда) представляет собой экран, в котором имеется элемент или покрытие из материала, поглощающего радиоволны; отражение от экрана - весьма мало.
Данные экраны применяют в тех случаях, когда отраженное от экрана излучение мешает работе экранируемой установки или направляется на рабочие места.
Рассмотрим схемы экранирования антенн.
1 - источник излучения;
2 - экран;
3 - радиопоглощающее покрытие;
4 - рабочее место.

Исходя из прочности экранов, экраны должны изготовляться толщиной не менее 0.5 мм из листового материала с высокой электропроводностью. Смотровые окна и другие технологические отверстия экранируют густой металлической сеткой с ячейками не более 4х4 мм. Экран должен заземляться. Швы между отдельными листами экрана или сетки выполняются сваркой, пайкой и т.д., чтобы обеспечить надёжный контакт между элементами.
Заземлённые экраны применяют в виде замкнутых камер или шкафов, окружающих антенны, установки; в виде кожухов, щитов (ширм), устанавливаемых на пути излучения. Во всех случаях экраны должны быть замкнутыми.
Отражающие экраны выполняются из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. Например, листовая сталь толщиной 1,4 мм даёт ослабление 100дБ; фольга алюминиевая толщиной 0,08 мм - 80дБ; сетка стальная тканая толщиной 0,3-1,3 мм - 30дБ; ткань металлизированная "Восход" - 40-65дБ и т.д.
Металлы отражают практически всю падающую на них энергию электромагнитной волны. Существенное отражение имеет место и от многих других веществ. Отражённая энергия может увеличивать интенсивность облучения людей. Поэтому для уменьшения отражённой энергии все отражающие предметы покрываются материалами, которые обладают незначительной отражающей и большой поглощающей способностями.
Отсюда, если отражённая от экрана радиоволна направляется на рабочие места, то облучаемые поверхности экрана следует покрыть радиопоглощающим материалом. Во всех случаях в помещении не должны быть посторонние металлические предметы.

Радиопоглощающие материалы.
Эти материалы созданы искусственно. Их используют для поглощения электромагнитных волн и в средствах защиты от воздействия ЭМП.
По принципу действия радиопоглощающие материалы делятся на две группы :
* объёмные поглотители
* резонансные поглотители
В объёмных поглотителях используется объемное поглощение электромагнитной энергии за счёт внесения электрических или магнитных потерь.
Материалы этой группы состоят из основы и наполнителя. В качестве основы используют каучуки, пенопласты, поролон и другие органические материалы. В материал-основу вводят проводящие добавки (наполнители) - порошок графита, угольной и ацетиленовой сажи, порошки карбонильного железа, феррита, тонкие металлические волокна и т.п. Количество наполнителя достигает 40%. (при дальнейшем увеличении наполнителя мощность поглощенной энергии уменьшается за счет увеличения отражения от металлических добавок).
Характеристики этой группы - высокое поглощение энергии, малый коэффициент отражения в широком диапазоне частот, относительно большие массогабаритные параметры.
Резонансные поглотители представляют собой композицию из слоев диэлектрика и проводящих пленок металла, которые чередуются. Толщина диэлектрика составляет четверть длины волны падающего излучения или кратна нечетному числу ?/4.
Принцип действия таких систем основан на интерференции падающей волны и образовании в них стоящих волн.
Характеристики этой группы - низкий коэффициент отражения, малая масса, компактность и недостаточно широкий диапазон частот.
d ? ?/4 - толщина диэлектрика.
В ряде случаев применяются комбинированные материалы (сочетание резонансных и объемных поглотителей).
Радиопоглощающие материалы обычно отражают примерно 1 % падающей на них энергии (до 0.01- 0.001% в некоторых случаях). Максимальная плотность поглощаемой мощности зависит от свойств материала - основы (каучук, поролон и т.д.)
Радиопоглощающие материалы изготавливаются в виде пенопластов, тонких листов, рыхлой сыпучей массы. Большинство из них невоспламеняющиеся и огнестойкие.

Производственные помещения, где ведутся работы по настройке, регулировке и испытаниям радиотехнических установок
Это должны быть специальные помещения.
Требования, которым должны удовлетворять эти помещения, следующие:
1. Это отдельное, специально выделенное помещение, изолированное от других помещений данного здания.
2. Лучше, чтобы у помещения было как можно меньше смежных помещений. Подходят угловые помещения первых и последних этажей здания.
3. Помещение устраивается таким образом, чтобы излучение практически не проникало через стены, перекрытия, проемы, двери.
Толщина стен и перекрытий таких помещений должна определяться расчетным путем исходя из мощности установок и поглощающих свойств строительных материалов. С точки зрения способности поглощать энергию наиболее подходящими являются шлакобетон, изделия из него, а также кирпич.
Например, кирпичная стена толщиной 70см дает ослабление потока мощности 16-21дБ, деревянная перегородка толщиной 15 см - 8-12дБ, фанера толщиной 0.4 см - 1-2дБ, окна с двойными рамами, стекло силикатное - 7-13дБ и т.д.
Материалы стен, перекрытий зданий, в том числе и окрасочные материалы, обладают различной поглотительной и отражательной способностью. Причем чем больше материал поглощает энергию, тем меньше он ее отражает. Например, известковое покрытие обладает весьма малой отражательной способностью. Поэтому для уменьшения отражений радиоволн обратно в помещение его стены и потолок целесообразно покрывать известковой или меловой краской. Масляная краска создает гладкую поверхность, которая отражает до 30% энергии ЭМИ сантиметрового диапазона. Если стены и перекрытия помещения не обеспечивают требуемого поглощения энергии излучения, то их следует дополнительно облицовывать экранирующими или поглощающими материалами.
При направленной антенне достаточно покрыть этими материалами только облучаемые ею участки стен и перекрытий.
4. Металлические предметы не должны занимать в помещении более 20-30% его площади.
5. Помещение должно быть оборудовано световыми сигнальными устройствами, предупреждающими о работе с ЭМИ.
При испытаниях технологического, радиотехнического и СВЧ оборудования часто используют полностью экранированные помещения, стены и потолок которых покрыт металлическим листом, облицованным поглощающими материалами. Такая экранировка полностью исключает проникновение электромагнитных волн в окружающую среду. Обслуживающий персонал при этом пользуется индивидуальными средствами защиты.
Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью радиозащитного стекла. Вентиляционные жалюзи экранируются металлической сеткой.
На практике многие методы защиты сочетаются, что дает наибольший эффект защиты.

Приборы измерения электромагнитного излучения диапазона радиочастот.
В практике измерения электромагнитного излучения диапазона радиочастот в настоящее время используется широкий спектр измерительной аппаратуры, применяемой для измерения напряженности электрического и магнитного полей (ближняя зона) и плотности потока энергии (дальняя зона).
Для измерения напряженности электрического поля в диапазоне 0,5 - 50 кВ/м можно применять отечественный прибор ИМЭП-50.
Для диапазона напряжений 50 - 12000 В/м применяются приборы ПЗ-25 и ПЗ-26.
Для измерения напряженности магнитного поля в диапазоне 1 - 1000 А/м используется отечественный прибор ИНМП-50.
Измерение плотности потока энергии производят с помощью приборов ПЗ-15, ПЗ-16, ПЗ-17, радар-тестеров ГКЧ-14, ТКЧ-3А и т.д.
Для измерения показателей ближней зоны электромагнитного поля применяется отечественный прибор "ЭЛОН" и изготовленный в Германии NFM-1 фирмы "Прецитроник".
Государственным научно-производственным предприятием "Циклонтест" г. Фрязино Московской области разработан комплект приборов контроля электромагнитных излучений от ПВЭМ и ВДТ.
Для измерения плотности потока энергии в диапазоне СВЧ применяются приборы М3-22А и М4-2, а также ПЗ -13, ПЗ-9, которые позволяют проводить измерения в пределах 0,02 - 316 мВ/см2.




Защита окружающей среды от воздействия ЭМП полей промышленной частоты.
Для защиты окружающей среды от воздействия ЭМП промышленной частоты методы защиты расстоянием и временем являются основными.
При сооружении радиотехнических объектов метод защиты расстоянием сводится к созданию санитарно-защитных зон и зон ограничений.
Размеры зон ограничений и санитарно-защитной зоны выбирают по методикам, представленным в Приложении правил СН 2963 - 84 (можно использовать СН245 - 71).
Вдоль трассы ВЛ, проходящей через населенную местность, границу санитарно-защитной зоны выбирают в соответствии с размерами, представленными в СН.
Приведем примеры:
Таблица 3
Граница санитарной зоны вдоль трассы ВЛ
Напряжение ВЛ, кВ
Расстояние от проекции на землю крайних фаз проводов, м

Напряжение ВЛ, кВ
Расстояние от проекции на землю крайних фаз проводов, м
1150
300
220
25
750
250
110
20
500
150
35
15
330
75
До20
10

Таблица 4
Санитарно- защитные зоны радио- и телевизионных станций
Тип объекта
Диапазон частот
Размер санитарно-защитной зоны, м
Длинноволновые радиостанции (ДВ)
30-300 кГц
100-1000
Средневолновые радиостанции (СВ)
300-3000 кГц
200-1000
Коротковолновые радиостанции (КВ)
3-30 МГц
50-700
Телевизионные и УКВ радиостанции
30-1000 МГц
25-800

В пределах санитарно-защитной (охранной) зоны запрещается размещать жилые здания, стоянки и остановки транспорта, устраивать места отдыха, спортивные и игровые площадки.
С целью уменьшения влияния ЭМП промышленной частоты увеличивают высоту подвеса проводов ВЛ, удаляют жилую застройку от линии передачи, применяют экранирующие устройства.
На открытых территориях, расположенных в зонах с повышенными уровнями ЭМП, применяются экранирующие устройства в виде железобетонных заборов, экранирующих сеток, высоких деревьев и т. п.

Нормы.
В нашей стране разработаны и приняты Санитарные нормы, являющиеся по ряду параметров самыми жесткими в мире.
В качестве предельно допустимого уровня (ПДУ) облучения населения принимаются такие значения электромагнитных полей, которые при ежедневном облучении не вызывают у населения заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.

ЭМИ
При рассмотрении волновой зоны или зоны излучения, которая характеризуется бегущей электромагнитной волной (зона расположена на расстоянии R> ?/2 ?), плотность потока энергии может быть выражена:
, (ВТ/м2)
но в случае направленной антенны:
, (ВТ/м2)
где Pист - мощность излучения радиотехнического устройства, ВТ;
r - расстояние между антенной и точкой наблюдения, м;
G - коэффициент усиления направленной антенны.
Эта формула (вторая) действительна для случая распространения радиоволн в свободном пространстве, заполненном идеальным диэлектриком, например, воздухом. Реальная воздушная среда отличается от свободного пространства. Наличие земли, ограждающих конструкций, оборудования и других предметов определенным образом влияют на распространение (отражая, преломляя, поглощая) радиоволн.
Для того, чтобы учесть влияние земли на распространение радиоволн над землей, в эту формулу вводят в соответствии с теорией распространения радиоволн коэффициент ослабления - F. Коэффициент F учитывает изменение поля в точке контроля за счет сложения прямого и отраженного лучей.
Тогда:

(заметим, что F - периодическая функция).

В зависимости от диапазона длин волн различают:
* электромагнитное излучение радиочастот (107... 10-4 м),
* инфракрасное излучение (<10-4...7,5?10-7 м),
* видимую область (7,5?10-7... 4?10-4 м),
* ультрафиолетовое излучение (<4?10-7... 10-9 м),
* рентгеновское излучение,
* гамма излучение (< 10-9 м) и др.

Электромагнитное поле (ЭМП) диапазона радиочастот.
ЭМП обладает рядом свойств, которые широко используются в отраслях экономики. Эти свойства (способность нагревать материалы, распространение в пространстве и отражение от границы раздела двух сред, взаимодействие с веществом) делают использование ЭМП диапазона радиочастот весьма полезным и перспективным в промышленности, науке, технике, медицине.
Источниками ЭМП этого вида являются приборы, применяемые в промышленности для индукционного нагрева металлов и полупроводников (в таких технологических процессах, как закалка и отпуск деталей, накатка твердых сплавов на режущий инструмент, плавка металлов и полупроводников, очистка полупроводников, выращивание полупроводниковых кристаллов и пленок), а так же приборы диэлектрического нагрева, применяемые для сварки синтетических материалов, прессовки синтетических порошков. Свойства электромагнитных волн распространятся в пространстве и отражаться от границы раздела сред широко используют в таких областях, как радиосвязь, телевидение, радиолокация, дефектоскопия и других, поэтому телевизионные и радиолокационные станции, антенны радиосвязи являются также мощными источниками ЭМП диапазона радиочастот. Различают технологические и паразитные источники ЭМП. К последним относятся выносные согласующие трансформаторы, выносные батареи конденсаторов, фидерные линии, щели в обшивке установок.
В радиоаппаратуре всех диапазонов частот к технологическим источникам относятся антенны, петли связи, к паразитным - щели в обшивках генераторов, неплотности соединений тракт, различные отверстия и др.
Характер воздействия на человека электромагнитного излучения в разных диапазонах различен. В связи с этим значительно различаются и требования к нормированию различных диапазонов электромагнитного излучения.



Рис.1. Шкала электромагнитных волн
(1 мкм = 10-6 м; - ангстрем = 10-10 м; Г - гига = 109; М - мега = 106)
скорость света в вакууме = 3·108 м/с (скорость распространения электромагнитных волн)
скорость звука = 344 м/с


Таблица 5
Некоторые техногенные источники ЭМП
Название
Диапазон частот (длина волн)
Радиотехнические объекты
30 кГц - 30 МГц
Радиопередающие станции
30 кГц - 300 МГц
Радиолокационные и радионавигационные станции
СВЧ диапазон (300 МГц -300 ГГц)

<< Пред. стр.

страница 6
(всего 7)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign