Електромагнітні поля (ЕМП, ЕМІ) Визначення та нормативи СанПіН. Тимчасові допустимі рівні (вду) ослаблення геомагнітного поля (ГМП)

ІІ. Літературний огляд

Магнітне поле- це особлива форма матерії, яка породжується зарядженими частинками, що рухаються, тобто електричним струмом.

Геомагнітне поле землі- це область простору, де проявляються магнітні сили Землі, створені макроскопічними немолекулярними струмами. Аномальні значення на північному та південному полюсі землі. Воно має напруженість і впливає на всі живі організми та процеси, що відбуваються в них. Воно впливає на людину як сприятливий, так і несприятливий. Це природне магнітне поле. Але існують електромагнітні поля, які випромінюються різноманітною електротехнікою (комп'ютери, телевізори, холодильники, НВЧ – печі, телефони та інші).

Електромагнітне випромінювання -це електромагнітні хвилі, що збуджуються різними випромінюючими об'єктами, зарядженими частинками, атомами, молекулами, антенами та ін. Залежно від довжини хвилі розрізняють гамма-випромінювання, рентгенівське, ультрафіолетове випромінювання, видиме світло, інфрачервоне випромінювання, радіохвилі та низькочастотні електромагніти. Незважаючи на явні відмінності, всі названі види випромінювань – по суті різні сторони одного явища.

Джерела електромагнітного випромінювання

Основні джерела енергії ЕМ полів - це трансформатори ЛЕП, розташовані поблизу місць проживання людини, телевізори, комп'ютери, різноманітні електроприлади побутового та виробничого призначення, антенні пристрої радіо-, телевізійних та радіолокаційних станцій, що працюють у широкому діапазоні частот, та інші електроустановки. Електромагнітна енергія, що випромінюється передаючими радіотехнічними об'єктами та високовольтними ЛЕП, проникає у житлові та громадські будівлі. Незважаючи на те, що ЕМ поле радіочастот відноситься до 5

мало інтенсивним факторам, воно підлягає гігієнічному нормуванню як фактор,

надає сильний вплив на генофонд та здоров'я людини. Але основним джерелом електромагнітного «забруднення» на кухні, що має високі, ультрависокі і надвисокі частоти, є НВЧ – печі, які в силу самого принципу своєї роботи, не можуть не випромінювати ЕМП. В принципі їх конструкція повинна забезпечувати відповідний захист (екранування). Так ось, вимірювання показують на відстані 30 см від дверцят печі - 8 мкТл. Хоча їжа готується відносно недовго, але краще відійти на метр-два, де, як показують виміри, величина щільності потоку енергії нижча за санітарно-гігієнічні норми. Частота ручних радіотелефонів нижче, ніж у НВЧ-печей. "Мобільники" створюють ЕМП різної інтенсивності (450, 900, 1800 МГц), що залежить від типу системи. Але проблема полягає в тому, що джерело випромінювання максимально наближене до найважливіших структур мозку.

Встановлені норми ЕМІ

Дослідження біологічної дії ЕМП ПЧ, виконані в СРСР у 60-70х роках, орієнтувалися в основному на дію електричної складової, оскільки експериментальним шляхом значущої біологічної дії магнітної складової при типових рівнях не було виявлено. У 70-х роках для населення за ЕП ПЧ були введені жорсткі нормативи і по сьогодні є одними з найжорсткіших у світі. Вони викладені у Санітарних нормах та правилах "Захист населення від впливу електричного поля, створюваного повітряними лініями електропередачі змінного струму промислової частоти" № 2971-84. Відповідно до цих норм проектуються та будуються всі об'єкти електропостачання. Незважаючи на те, що магнітне поле у ​​всьому світі зараз вважається найбільш небезпечним для здоров'я, гранично допустима величина магнітного поля для населення в Росії не нормується. Причина – немає грошей для досліджень та розробки норм. Більшість ЛЕП будувалася без урахування цієї небезпеки. На підставі масових епідеміологічних обстежень населення, яке проживає в умовах опромінення магнітними полями ЛЕП як безпечний або "нормальний" рівень для умов тривалого опромінення, що не призводить до онкологічних захворювань, незалежно один від одного шведськими та американськими фахівцями рекомендовано величину щільності потоку магнітної індукції 0,2 – 0,3 мкТл.
У домашньому побуті.
Найважливішою територією у будь-якій квартирі є кухня. Побутова електроплита випромінює ЕМП з відривом 20 - 30 див від передньої панелі (там, де зазвичай стоїть господиня) рівень, якого становить 1-3 мкТл (залежно від модифікації). За даними Центру електромагнітної безпеки, у звичайного побутового холодильника поле невелике (не вище 0,2 мкТл) і виникає лише в радіусі 10 см від компресора і лише під час його роботи. Однак у холодильників, оснащених системою видалення зледеніння ("no frost"), перевищення гранично допустимого рівня можна зафіксувати на відстані метра від дверцят. Зненацька малими виявилися поля від потужних електричних чайників. Але все одно з відривом 20 см від чайника поле становить близько 0,6 мкТл. У більшості прасок поле вище 0,2 мкТл виявляється на відстані 25 см від ручки і лише в режимі нагрівання. Натомість поля пральних машин виявилися досить великими. У малогабаритної машини поле у ​​пульта керування становить 10 мкТл, на висоті одного метра 1 мкТл, збоку на відстані 50 см – 0,7 мкТл. На втіху можна помітити, що велике прання - не таке часте явище, та й при роботі автоматичної пральної машини господиня може відійти вбік. А ось близького спілкування з пилососом треба уникати, оскільки виникає випромінювання близько 100 мкТл. Рекорд утримують електробритви. Їхнє поле вимірюється сотнями мкТл.

Шкода випромінювань

Електромагнітні хвилі різних діапазонів, у тому числі й радіочастотних, існують у природі, утворюючи досить постійне природне тло.

Збільшення кількості та зростання потужності джерел високочастотних електричних струмів, джерел не іонізуючої радіації створює додаткове штучне ЕМ поле, що ушкоджує гени та генофонд всього живого, що несприятливо впливає на стан здоров'я людини. У зв'язку з цим вже давно виникла проблема медико-біологічного вивчення впливу малоінтенсивного ЕМ-випромінювання на організм людини.

Багато видів випромінювання організмом не відчуваються, але це зовсім не означає, що вони не впливають на нього. Електромагнітні коливання низьких частот, радіохвилі та електромагнітне поле створюють електричний смог. Електромагнітне випромінювання середньої сили органами почуттів не відчувається, тому у людей складається думка про їхню нешкідливість для організму. При випромінюванні високої потужності можна відчути тепло, що походить від джерела ЕМІ. Вплив електромагнітного випромінювання на людину виражається у функціональній зміні діяльності нервової системи (насамперед головного мозку), ендокринної системи, наводить

до появи вільних радикалів та сприяє підвищенню в'язкості крові. Погіршення пам'яті, хвороби Паркінсона та Альцгеймера, онкологічні захворювання, передчасне старіння - ось далеко не повний перелік захворювань, що викликаються невеликим, але постійним впливом електронного смогу на організм. Надпотужні електромагнітні впливи здатні вивести з ладу прилади та електроапаратуру.

Крім мутагенного (ушкодження структури геному), ЕМП надає епігеномне,

геномодуляторна дія, що багато в чому пояснює неспадкові психосоматичні захворювання, що викликаються неіонізуючими випромінюваннями. Серед різновидів штучних ЕМП та випромінювань у будинках та квартирах особливу небезпеку є випромінювання, що створюється різними відеопристроями – телевізорами, відеомагнітофонами, комп'ютерними екранами, різного роду моніторами.

У спеціальній літературі вказуються такі прояви шкідливого впливу електромагнітного випромінювання на організм людини:

· Генна мутація, за рахунок якої зростає ймовірність виникнення онкологічних захворювань;

· Порушення нормальної електрофізіології людського організму, що викликає головний біль, безсоння, тахікардію;

· ушкодження очей, що викликають різні офтальмологічні захворювання, у важких випадках - аж до повної втрати зору;

· видозміна сигналів, що подаються гормонами прищитоподібних залоз на мембранах клітин, гальмування росту кісткового матеріалу у дітей;

· Порушення трансмембранного потоку іонів кальцію, що перешкоджає нормальному розвитку організму у дітей та підлітків;

· Накопичувальний ефект, який виникає при багаторазовому шкідливому впливі випромінювання, зрештою, призводить до незворотних негативних змін.

Біологічний ефект ЕМВ в умовах тривалого багаторічного впливу

накопичується, в результаті можливий розвиток віддалених наслідків, включаючи дегенеративні процеси центральної нервової системи, рак крові (лейкози), пухлини мозку, гормональні захворювання. Особливо небезпечними ЕМВ можуть бути для дітей, вагітних (ембріон), людей із захворюваннями центральної нервової, гормональної, серцево-судинної системи, алергіків, людей з ослабленим імунітетом.

Нормування радіочастотного діапазону (РЧ-діапазону) здійснюється відповідно до ГОСТ 12.1.006-84*. Для частотного діапазону 30 кГц...300 МГц гранично допустимі рівні випромінювання визначаються за енергетичним навантаженням, що створюється електричним та магнітним полями

де Т -час впливу випромінювання у годиннику.

Гранично допустиме енергетичне навантаження залежить від частотного діапазону та представлена ​​в табл. 1.

Таблиця 1. Гранично допустиме енергетичне навантаження

*Кожен діапазон виключає нижній і включає верхню межу частот.

Максимальне значення для ЕН E становить 20 000 2 . ч/м 2 для ЕН H - 200 А 2 . ч/м2. Використовуючи зазначені формули, можна визначити допустиму напруженість електричного та магнітного полів і допустимий час впливу опромінення:

Для частотного діапазону 300 МГц...300 ГГц при безперервному опроміненні допустима ППЕ залежить від часу опромінення і визначається за формулою

де Т -час дії в годиннику.

Для випромінюючих антен, що працюють у режимі кругового огляду, та локального опромінення кистей рук при роботі з мікрохвильовими НВЧ-пристроями гранично допустимі рівні визначаються за формулою

де до= 10 для антен кругового огляду і 12,5 — для локального опромінення кистей рук, незалежно від тривалості впливу ППЭ має перевищувати 10 Вт/м 2 , але в кистях рук — 50 Вт/м 2 .

Незважаючи на багаторічні дослідження, сьогодні вченим ще далеко не все відомо про здоров'я людини. Тому краще обмежувати опромінення ЕМІ, навіть якщо їхні рівні не перевищують встановлених нормативів.

При одночасному впливі на людину різних РЧ-діапазонів має виконуватися умова

де E i , H i , ППЕ iвідповідно реально діючі на людину напруженість електричного та магнітного поля, щільність потоку енергії ЕМІ; ПДУ Ei., ПДУ Hi, ПДУ ППЕi. — гранично допустимі рівні відповідних діапазонів частот.

Нормування промислової частоти(50 Гц) у робочій зоні здійснюється за ГОСТ 12.1.002-84 та СанПіН 2.2.4.1191-03. Розрахунки показують, що у будь-якій точці електромагнітного поля, що у електроустановках промислової частоти, напруженість магнітного поля значно менше напруженості електричного поля. Так, напруженість магнітного поля у робочих зонах розподільних пристроїв та ліній електропередач напругою до 750 кВ не перевищує 20-25 А/м. Шкідлива ж дія магнітного поля (МП) на людину встановлено лише за напруженості поля понад 80 А/м. (Для періодичних МП) і 8 кА/м (для інших). Тому більшість електромагнітних полів промислової частоти шкідливе дію обумовлено електричним полем. Для ЕМП промислової частоти (50 Гц) встановлені гранично допустимі рівні напруженості електричного поля.

Допустимий час перебування персоналу, що обслуговує установки промислової частоти, визначається за формулою

де Т- Припустимий час знаходження в зоні з напруженістю електричного поля Еу годиннику; Е- Напруженість електричного поля в кВ/м.

З формули видно, що при напруженості 25 кВ/м перебування в зоні неприпустимо без застосування індивідуальних засобів захисту людини, при напруженості 5 кВ/м і менш допустиме перебування людини протягом 8-годинної робочої зміни.

При знаходженні персоналу протягом робочого дня в зонах з різною напруженістю допустимий час перебування людини можна визначити за формулою

де t Е1 , t Е2 , ... t Еn -час перебування в контрольованих зонах відповідно до напруженості — допустимий час перебування в зонах відповідної напруженості, розрахований за формулою (кожне значення не повинно перевищувати 8 годин).

Для ряду електроустановок промислової частоти, наприклад, генераторів, силових трансформаторів, можуть створюватися синусоїдальні МП з частотою 50 Гц, які викликають функціональні зміни імунної, нервової та серцево-судинної систем.

Для змінних МП відповідно до СанПіН 2.2.4.1191-03 встановлюються гранично допустимі значення напруженості Нмагнітного поля або магнітної індукції Узалежно від тривалості перебування людини у зоні МП (табл. 2).

Магнітна індукція Упов'язана з напруженістю Нспіввідношенням:

де μ 0 = 4 * 10 -7 Гн / м - магнітна постійна. Тому 1 А/м ≈ 1,25 мкТл (Гн - генрі, мкТл - мікротесла, що дорівнює 10 -6 тесла). Під загальним впливом розуміється вплив попри тіло, під локальним — на кінцівки людини.

Таблиця 2. Гранично допустимі рівні змінного (періодичного) МП

Гранично допустиме значення напруженості електростатичних полів (ЕСП)встановлюється в ГОСТ 12.1.045-84 і має перевищувати 60 кВ/м при дії протягом 1 год. При напруженості ЕСП менше 20 кВ/м час перебування у полі не регламентується.

Напруженість магнітного поля(МП) відповідно до СанПіН 2.2.4.1191-03 на робочому місці не повинна перевищувати 8 кА/м (за винятком періодичних МП).

Нормування інфрачервоного (теплового) випромінювання (ІЧ-випромінювання)осушується по інтенсивності допустимих сумарних потоків випромінювання з урахуванням довжини хвилі, розміру опромінюваної площі, захисних властивостей спецодягу відповідно до ГОСТ 12.1.005-88* та СанПіН 2.2.4.548-96.

Гігієнічне нормування ультрафіолетового випромінювання(УФІ) у виробничих приміщеннях здійснюється за СН 4557-88, в яких встановлені допустимі щільності потоку випромінювання залежно від довжини хвилі за умови захисту органів зору та шкіри.

Гігієнічне нормування лазерного випромінювання(ЛІ) здійснюється за СанПіН 5804-91. Нормованими параметрами є енергетична експозиція (H, Дж/см 2 - відношення енергії випромінювання, що падає на ділянку поверхні, що розглядається, до площі цієї ділянки, тобто щільність потоку енергії). Значення гранично допустимих рівнів різняться залежно від довжини хвилі, тривалості одиночного імпульсу, частоти проходження імпульсів випромінювання, тривалості впливу. Встановлено різні рівні для очей (рогівки та сітківки) та шкіри.

Науково-технічний прогрес супроводжується різким збільшенням потужності електромагнітних полів (ЕМП), створених людиною, які в окремих випадках у сотні і тисячі разів вищі за рівень природних полів.

Спектр електромагнітних коливань включає хвилі завдовжки від 1000 км до 0,001 мкм та за частотою fвід 3×102 до 3×1020 Гц. Електромагнітне поле характеризується сукупністю векторів електричних і магнітних складових. Різні діапазони електромагнітних хвиль мають загальну фізичну природу, але відрізняються енергією, характером поширення, поглинання, відображення та дією на середовище, людину. Чим коротша довжина хвилі, тим більше енергії несе квант.

Основними характеристиками ЕМП є:

Напруженість електричного поля Е, В/м.

Напруженість магнітного поля Н, А/м.

Щільність потоку енергії, що переноситься електромагнітними хвилями I, Вт/м2.

Зв'язок між ними визначається залежністю:

Зв'язок енергії Iта частоти fколивань визначається як:

де: f = с/l,а с = 3 × 10 8 м/с (швидкість поширення електромагнітних хвиль), h= 6,6 × 1034 Вт/см 2 (постійна Планка).

В просторі. навколишньому джерело ЕМП виділяють 3 зони (рис.9):

а) Близька зона(індукції), де немає поширення хвилі, немає перенесення енергії, а отже електрична і магнітна складова ЕМП розглядаються незалежно. Кордон зони R< l/2p.

б) Проміжна зона(Дифракції), де хвилі накладаються один на одного, утворюючи максимуми і стоячі хвилі. Межі зони l/2p< R < 2pl. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.

в) Зона випромінювання(хвильова) з кордоном R> 2pl. Є поширення хвилі, отже характеристикою зони випромінювання є густина потоку енергії, тобто. кількість енергії, що падає на одиницю поверхні I(Вт/м2).

Мал. 1.9. Зони існування електромагнітного поля

Електромагнітне поле в міру віддалення джерел випромінювання згасає назад пропорційно квадрату відстаней від джерела. У зоні індукції напруженість електричного поля зменшується назад пропорційно відстані в третьому ступені, а магнітного поля назад пропорційно квадрату відстані.

За характером впливу на організм людини ЕМП поділяють на 5 діапазонів:

Електромагнітні поля промислової частоти (ЕМП ПЧ): f < 10 000 Гц.

Електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону (ЕМІ РЧ) f 10000 Гц.

Електромагнітні поля радіочастотної частини спектра розбиваються на чотири піддіапазони:

1) fвід 10000 Гц до 3000000 Гц (3 МГц);

2) fвід 3 до 30 МГц;

3) fвід 30 до 300 МГц;

4) fвід 300 МГц до 300000 МГЦ (300 ГГц).

Джерелами електромагнітних полів промислової частоти є лінії електропередач високої напруги, відкриті розподільні пристрої, всі електричні мережі та прилади, що живляться змінним струмом 50 Гц. Небезпека впливу ліній зростає зі збільшенням напруги внаслідок зростання заряду, зосередженого на фазі. Напруженість електричного поля в районах проходження високовольтних ліній електропередач може досягати кількох тисяч вольт на метр. Хвилі цього діапазону сильно поглинаються ґрунтом і на віддаленні 50-100 м від лінії напруженість падає до декількох десятків вольт на метр. При систематичному впливі ЕП спостерігаються функціональні порушення в діяльності нервової та серцево-судинної системи. Зі зростанням напруженості поля в організмі наступають стійкі функціональні зміни в ЦНС. Поряд з біологічною дією електричного поля між людиною та металевим предметом можуть виникнути розряди, зумовлені потенціалом тіла, який досягає кількох кіловольт, якщо людина ізольована від Землі.

Допустимі рівні напруженості електричних полів на робочих місцях встановлюються ГОСТом 12.1.002-84 «Електричні поля промислової частоти». Гранично допустимий рівень напруженості ЕМП ПЧ встановлюється в 25 кВ/м. Допустимий час перебування в такому полі становить 10 хв. Перебування в ЕМП ПЧ напруженістю більше 25 кВ/м без засобів захисту не допускається, а в ЕМП ПЧ напруженістю до 5 кВ/м перебування допускається протягом усього робочого дня. Для розрахунку допустимого часу перебування в ЕП при напруженості понад 5 до 20 кВ/м включно використовується формула Т = (50/Е) - 2, де: Т- допустимий час перебування в ЕМП ПЛ (годину); Е- Напруженість електричної складової ЕМП ПЧ, (кВ/м).

Санітарні норми СН 2.2.4.723-98 регламентують ПДУ магнітної складової ЕМП ПЧ на робочих місцях. Напруженість магнітної складової Нне повинна перевищувати 80 А/м при 8-годинному перебування в умовах цього поля.

Напруженість електричної складової ЕМП ПЧ у житловій забудові та квартирах регламентується СанПіН 2971-84 «Санітарними нормами та правилами захисту населення від впливу електричного поля, створюваного повітряними лініями електропередачі змінного струму промислової частоти». Згідно з цим документом, величина Ене повинна перевищувати 0,5 кВ/м усередині житлових приміщень та 1 кВ/м на території міської забудови. Норми ПДУ магнітної складової ЕМП ПЧ для житлового та міського середовища на даний час не розроблені.

ЕМІ РЧ використовуються для термообробки, плавки металів, радіо-зв'язку, медицині. Джерелами ЕМП у виробничих приміщеннях є лампові генератори, в радіотехнічних установках - антенні системи, у НВЧ-печах - витоку енергії при порушенні екрана робочої камери.

ЕМІ РЧ вплив на організм викликає поляризацію атомів і молекул тканин, орієнтацію полярних молекул, появу в тканинах іонних струмів, нагрівання тканин за рахунок поглинання енергії ЕМП. Це порушує структуру електричних потенціалів, циркуляцію рідини у клітинах організму, біохімічну активність молекул, склад крові.

Біологічний ефект ЕМІ РЧ залежить від його параметрів: довжини хвилі, інтенсивності та режиму випромінювання (імпульсний, безперервний, переривчастий), від площі опромінюваної поверхні, тривалості опромінення. Електромагнітна енергія частково поглинається тканинами і перетворюється на теплову, відбувається локальне нагрівання тканин, клітин. ЕМІ РЧ надає несприятливу дію на ЦНС, викликає порушення в нервово-ендокринній регуляції, зміни в крові, помутніння кришталика очей (виключно 4 піддіапазони), порушення обмінних процесів.

Гігієнічне нормування ЕМІ РЧ здійснюється згідно з ГОСТ 12.1.006-84 «Електромагнітні поля радіочастот. Допустимі рівні на робочих місцях і вимоги до проведення контролю ». Рівні ЕМП на робочих місцях контролюються вимірюванням у діапазоні частот 60 кГц-300 МГц напруженості електричної та магнітних складових, а в діапазоні частот 300 МГц-300 ГГц щільності потоку енергії (ППЕ) ЕМП з урахуванням часу перебування в зоні опромінення.

Для ЕМП радіочастот від 10 кГц до 300 МГц регламентується напруженість електричної і магнітної складової поля залежно від діапазону частот: чим вище частоти, тим менше допускається величина напруженості. Наприклад, електрична складова ЕМП для частот 10 кГц – 3МГц становить 50 В/м, а для частот 50 МГц – 300 МГц лише 5 В/м. У діапазоні частоти 300 МГц - 300 ГГц регламентується щільність потоку енергії випромінювання і створюване їм енергетичне навантаження, тобто. потік енергії, що проходить через одиницю поверхні, що опромінюється за час дії. Максимальне значення щільності потоку енергії має перевищувати 1000 мкВт/см 2 . Час перебування у такому полі не повинен перевищувати 20 хв. Перебування в полі в ППЕ рівному 25 мкВт/см 2 допускається протягом 8 годинної робочої зміни.

У міському та побутовому середовищі нормування ЕМІ РЧ здійснюється згідно з СН 2.2.4/2.1.8-055-96 «Електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону». У житлових приміщеннях ППЕ ЕМІ РЧ має перевищувати 10 мкВт/см 2 .

У машинобудуванні широко використовується магнітно-імпульсна та електрогідравлічна обробка металів низькочастотним імпульсним струмом 5-10 кГц (різання та обтискання трубчастих заготовок, штампування, вирубування отворів, очищення виливків). Джерелами імпульсного магнітногополя на робочих місцях є відкриті робочі індуктори, електроди, струмові шини. Імпульсне магнітне поле впливає на обмін речовин у тканинах головного мозку, на ендокринні системи регуляції.

Електростатичне поле(ЕСП) - це поле нерухомих електричних зарядів, що взаємодіють між собою. ЕСП характеризується напруженістю Е, тобто ставленням сили, що діє у полі на точковий заряд, до величини цього заряду. Напруженість ЕСП вимірюється у В/м. ЕСП виникають в енергетичних установках, в електротехнологічних процесах. ЕСП використовується в електрогазоочищенні, при нанесенні лакофарбових покриттів. ЕСП негативно впливає на ЦНС; у працюючих у зоні ЕСП виникає головний біль, порушення сну та ін. У джерелах ЕСП, крім біологічного впливу, певну небезпеку становить аероіони. Джерелом аероіонів є корона, що виникає на дротах при напруженості Е>50 кВ/м.

Допустимі рівні напруженостіЕСП встановлено ГОСТ 12.1.045-84 «Електростатичні поля. Допустимі рівні на робочих місцях та вимоги до проведення контролю». Допустимий рівень напруженості ЕСП встановлюється залежно від часу перебування на робочих місцях. ПДП напруженості ЕСП встановлюється рівний 60 кВ/м протягом 1 години. При напруженості ЕСП менше 20 кВ/м час перебування в ЕСП не регламентується.

Основними характеристиками лазерного випромінюванняє: довжина хвилі l, (мкм), інтенсивність випромінювання, яка визначається за величиною енергії або потужності вихідного пучка і виражається в джоулях (Дж) або ватах (Вт): тривалість імпульсу (сек), частота повторення імпульсу (Гц) . Головними критеріями небезпеки лазера є його потужність, довжина хвилі, тривалість імпульсу та експозиція опромінення.

За ступенем небезпеки лазери розділені на 4 класи: 1 - вихідне випромінювання не небезпечне для очей, 2 - небезпечно для очей пряме і дзеркально відбите випромінювання, 3 - небезпечно для очей дифузно відбите випромінювання, 4 - небезпечне для шкіри дифузно відбите випромінювання .

Клас лазера за ступенем небезпеки випромінювання, що генерується, визначається підприємством-виробником. Працюючи з лазерами персонал піддається впливу шкідливих і небезпечних виробничих чинників.

До групи фізичних шкідливих та небезпечних факторів при роботі лазерів відносять:

Лазерне випромінювання (пряме, розсіяне, дзеркальне або дифузно відбите),

Підвищене значення напруги електроживлення лазерів,

Запиленість повітря робочої зони продуктами взаємодії лазерного випромінювання з мішенню, підвищений рівень ультрафіолетової та інфрачервоної радіації,

Іонізуючі та електромагнітні випромінювання в робочій зоні, підвищена яскравість світла від імпульсних ламп накачування та вибухонебезпечність систем накачування лазерів.

На персонал, який обслуговує лазери, діють хімічно небезпечні та шкідливі фактори, як-то: озон, оксиди азоту та інші гази, обумовлені характером виробничого процесу.

Дія лазерного випромінювання на організм залежить від параметрів випромінювання (потужності, довжини хвилі, тривалості імпульсу, частоти проходження ім-пульсів, часу опромінення і площі опромінюваної поверхні), локалізація впливу і особливості об'єкта, що опромінюється. Лазерне випромінювання викликає в опромінених тканинах органічні зміни (первинні ефекти) і специфічні зміни в самому організмі (вторинні ефекти). При дії випромінювання відбувається швидке нагрівання опромінених тканин, тобто. термічний опік. В результаті швидкого нагріву до високих температур відбувається різке підвищення тиску в тканинах, що опромінюються, що призводить до їх механічного пошкодження. Дії лазерного випромінювання на організм можуть викликати функціональні порушення і навіть повну втрату зору. Характер пошкодженої шкіри варіює від легень до різного ступеня опіків, аж до некрозів. Крім змін тканин, лазерне випромінювання викликає функціональні зрушення в організмі.

Гранично допустимі рівні опромінення регламентуються «Санітарними нормами та правилами влаштування та експлуатації лазерів» 2392-81. Гранично допустимі рівні опромінення диференційовані з урахуванням режиму лазерів. Для кожного режиму роботи ділянки оптичного діапазону величина ПДУ визначається за спеціальними таблицями. Дозиметричний контроль лазерного випромінювання здійснюють відповідно до ГОСТ 12.1.031-81. При контролі вимірюються щільність потужності безперервного випромінювання, щільність енергії імпульсного та імпульсно-модульованого випромінювання та інші параметри.

Ультрафіолетове випромінювання -це невидиме оком електромагнітне випромінювання, що займає проміжне положення між світлом і рентгенівським випромінюванням. Біологічно активну частину УФ-випромінювання ділять на три частини: А з довжиною хвилі 400-315 нм, З довжиною хвилі 315-280 нм і С 280-200 нм. УФ-промені мають здатність викликати фото-електричний ефект, люмінесценцію, розвиток фотохімічних реакцій, а також мають значну біологічну активність.

УФ-випромінювання характеризується бактерицидними та еритемними властивостями. Потужність еритемного випромінювання -це величина, що характеризує корисний вплив УФ-випромінювань на людину. За одиницю еритемного випромінювання прийнято Ер, відповідний потужності в 1 Вт для довжини хвилі 297 нм. Одиниця еритемного освітлення (опроміненості) Ер на квадратний метр (Ер/м2) або Вт/м2. Доза опроміненняНер вимірюється в Ер×ч/м 2 , тобто. це опромінення поверхні за певний час. Бактерицидність потоку УФ-випромінювання вимірюється бакт. Відповідно бактерицидна опроміненість-бакт на м 2 а доза бакт на годину на м 2 (бк×ч/м 2).

Джерелами УФ-випромінювання на виробництві є електрична дуга, автогенне полум'я, пальники ртутно-кварцові та інші температурні випромінювачі.

Природні УФ-промені надають позитивний вплив на організм. При недостатку сонячного світла виникає "світлове голодування", авітаміноз Д, ослаблення імунітету, функціональні розлади нервової системи. Водночас УФ-випромінювання від виробничих джерел може спричинити гострі та хронічні професійні захворювання очей. Гостра поразка очей називається електроофтальмія. Нерідко виявляється еритема шкіри обличчя і повік. До хронічних уражень слід віднести хронічний кон'юнктивіт, катаракту кришталика, шкірні ураження (дерматити, набряки з утворенням пухирів).

Нормування УФ-випромінюванняздійснюється згідно з «Санітарними нормами ультрафіолетового випромінювання у виробничих приміщеннях» 4557-88. При нормуванні встановлюється інтенсивність випромінювання у Вт/м 2 . При поверхні опромінення 0,2 м 2 протягом до 5 хв з перервою 30 хв при загальної тривалості до 60 хв норма для УФ-А 50 Вт/м 2 , для УФ-В 0,05 Вт/м 2 та для УФ -З 0,01 Вт/м2. При загальній тривалості опромінення 50% робочої зміни та одноразовому опроміненні 5 хв норма для УФ-А 10 Вт/м 2 , для УФ-В 0,01 Вт/м 2 при площі опромінення 0,1 м 2 а опромінення УФ-З не допускається.

Загальні вимоги до контролю

4.1.1. Для контролю рівнів ЕМП, створюваних ПРТО, використовуються розрахункові та інструментальні методи відповідно до методичних вказівок, затверджених у встановленому порядку.

4.1.2. Розрахункові методи використовуються для оцінки електромагнітної обстановки поблизу проектованих, діючих та реконструйованих ПРТО.

При використанні розрахункових методів контролю необхідно мати інформацію про типи передавальних засобів, робочі частоти, режими і потужності, типи антен, їх параметри і просторове розташування, рельєф місцевості, наявність перевідбиваючих поверхонь. По радіолокаційних станціях додатково подаються відомості про частоту посилки імпульсів, тривалість імпульсу, частоту обертання антени.

4.1.3. На етапі експертизи проектної документації використовують лише розрахункові методи визначення рівнів ЕМП, створюваних ПРТО.

4.1.4. Інструментальні методи використовуються контролю рівня ЕМП, створюваних ПРТО та її устаткуванням. При використанні інструментальних методів контролю має бути забезпечено сталість режимів та максимальної потужності випромінюючих засобів.

4.1.5. Для контролю рівнів ЕМП можуть використовуватись засоби вимірювання, оснащені датчиками спрямованого або ненаправленого прийому.

4.1.6. Інструментальний контроль повинен здійснюватися засобами виміру, що пройшли державну атестацію та мають свідоцтво про повірку. Межі відносної похибки засобу виміру повинні перевищувати ± 30%.

Гігієнічна оцінка результатів вимірів здійснюється з урахуванням похибки засобу виміру.

4.1.7. Для вимірювання рівнів ЕМП у діапазоні частот 30 кГц-300 МГц використовуються засоби вимірювання, призначені для визначення середньоквадратичного значення напруги електричного (магнітного) поля.

4.1.8. Для вимірювань рівнів ЕМП в діапазоні частот 300 МГц-300 ГГц використовуються засоби вимірювання, призначені визначення середнього значення щільності потоку енергії. Допускається використання засобів вимірювання, призначених для визначення середньоквадратичного значення напруженості електричного поля з наступним перерахуванням у щільність потоку енергії відповідно до методичних вказівок, затверджених МОЗ України в установленому порядку.

Вимоги до проведення інструментального контролю рівнів електромагнітних полів

4.2.1. Вимірювання рівнів напруженості електричного (магнітного) поля та щільності потоку енергії ЕМП повинні проводитись при включенні обладнання на максимальну потужність випромінювання відповідно до методичних вказівок, затверджених у встановленому порядку.

4.2.2. Інструментальний контроль рівнів ЕМП проводиться:

У разі введення в експлуатацію ПРТО;

При переоформленні (продовженні) санітарно-епідеміологічного висновку на ПРТО;

При зміні умов та режиму роботи ПРТО, що впливають на рівні ЕМП (зміна орієнтації антен, збільшення потужності передавачів тощо);

У разі зміни ситуаційного плану на території, що прилягає до ПРТО;

При атестації робочих місць;

Після проведення заходів щодо зниження рівнів ЕМП;

Не рідше одного разу на три роки (залежно від результатів динамічного спостереження періодичність проведення вимірювань рівнів ЕМП ПРТО може бути скорочена за рішенням відповідного центру Держсанепіднагляду, але не частіше ніж один раз на рік);

У разі сертифікації обладнання ПРТО;

При розміщенні РРС та РГД, якщо вони належать:

Юридичним особам;

Фізичним особам, але розміщуються з порушенням умов, наведених в #M12293 0 901865556 79 24258 4292900552 852325064 2825699773 3292580857 75842172.

Якщо РРС та РГД мають параметри, вказані в #M12293 1 901865556 79 24259 4292900552 852325064 2825699703 4292989077 4 4292984982

V. Заходи щодо профілактики несприятливого впливу на людину електромагнітних полів передавальних радіотехнічних об'єктів

5.1. Забезпечення захисту працюючих від несприятливого впливу ЕМП здійснюється шляхом проведення організаційних, інженерно-технічних та лікувально-профілактичних заходів.

5.2. Організаційні заходи передбачають: вибір раціональних режимів роботи, обмеження тривалості перебування персоналу в умовах впливу ЕМП, організація робочих місць на відстанях від джерел ЕМП, які забезпечують дотримання нормативних вимог, дотримання правил безпечної експлуатації джерел ЕМП.

5.3. Інженерно-технічні заходи включають раціональне розміщення джерел ЕМП та застосування колективних та індивідуальних засобів захисту, у тому числі екранування джерел ЕМП чи робочих місць.

5.4. Особи, професійно пов'язані з впливом джерел ЕМП ПРТО, повинні проходити попередні при вступі на роботу та періодичні медичні огляди у порядку, встановленому відповідним наказом Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації.

5.5. Власники (або уповноважені особи) ПРТО, будівель, територій та споруд, де розташовані ПРТО, зобов'язані пройти навчання з питань забезпечення санітарно-епідеміологічних вимог електромагнітної безпеки працюючих та населення.

5.6. У всіх випадках розміщення ПРТО його власник зобов'язаний розглядати можливість застосування різних методів захисту (пасивних та активних) для захисту громадських та виробничих будівель від ЕМП на стадіях проектування, будівництва, реконструкції та експлуатації.

5.7. У рекомендаціях щодо захисту населення від вторинних ЕМП РЧ необхідно передбачати заходи щодо обмеження безпосереднього доступу до джерел вторинного випромінювання (елементів конструкції будівель, комунікацій, різних мереж).

5.8. Території (дільниці дахів), на яких рівень ЕМП перевищує ПДК для населення і на які можливий доступ осіб, не пов'язаних безпосередньо з обслуговуванням ПРТО, повинні бути огороджені та/або позначені попереджувальними знаками. При роботі на цих ділянках (крім персоналу ПРТО) передавачі ПРТО повинні вимикатися.

5.9. У всіх випадках перебування в зоні розташування антен РРС та ІРС на відстанях, що менш регламентуються #M12293 0 901865556 79 24258 4292900552 852325064 2825699703 3292592292 865556 79 24259 4292900552 852325064 2825699703 4292989077 4 42929849823.15#S, осіб, які не пов'язані з обслуговуванням цих антен, передавач повинен бути вимкнений.

VI. Вимоги до організації та проведення виробничого контролю

6.1. Індивідуальні підприємці та юридичні особи – власники (адміністрація) ПРТО – здійснюють виробничий контроль за дотриманням цих Санітарних правил та проведенням санітарно-протиепідемічних (профілактичних) заходів у процесі експлуатації ПРТО.

6.2. Виробничий контроль за дотриманням цих Санітарних правил здійснюється відповідно до нормативних документів щодо організації та проведення виробничого контролю за дотриманням санітарних правил та санітарно-протиепідемічних (профілактичних) заходів.

Додаток 1

(обов'язкове)

до СанПіН 2.1.8/2.2.4-03

від __________ 2003 року

Таблиця 1

Гранично допустимі рівні електромагнітних полів діапазону

частот 30 кГц-300 ГГц на робочих місцях персоналу

Примітка: діапазони, наведені в таблиці, виключають нижню та включають верхню межу частоти.

Таблиця 2

Гранично допустимі рівні ЕМП діапазону частот

30 кГц-300 ГГц для населення

________________

* Крім засобів радіо- та телевізійного мовлення (діапазон частот 48,5-108; 174-230 МГц);

** Для випадків опромінення від антен, що працюють у режимі кругового огляду або сканування.

Примітки:

1. Діапазони, наведені в таблиці, виключають нижню і включають верхню межу частоти.

2. Гранично допустимі рівні ЕМП РЧ для засобів радіо- та телевізійного мовлення (діапазон частот 48,5-108; 174-230 МГц) визначаються за формулою:

де - значення ПДК напруженості електричного поля, В/м;

f – частота, МГц.

3. Напруженість електричного поля радіолокаційних станцій спеціального призначення, призначених для контролю космічного простору, радіостанцій для здійснення зв'язку через космічний простір, що працюють у діапазоні частот 150-300 МГц у режимі електронного сканування променя, на території населених місць, що розташована у ближній зоні випромінювання, не має перевищувати 6 В/м та на території населених місць, розташованих у дальній зоні випромінювання. - 19 В/м.

Кордон дальньої зони випромінювання станцій визначається із співвідношення:

де - Відстань від антени, м;

Максимальний лінійний розмір антени, м;

Довжина хвилі, м

Додаток 2

до СанПіН 2.1.8/2.2.4-03

від __________ 2003 року

ПЕРЕЛІК

відомостей, що підлягають включенню до санітарно-епідеміологічного

висновок та додатки до нього

1. Найменування власника ПРТО, його належність (підпорядкованість) та поштову адресу.

2. Найменування ПРТО (в т.ч. РРС, РГД), місце розташування (адреса) та рік введення в експлуатацію.

3. Відомості про реконструкцію ПРТО.

4. Ситуаційний план у масштабі 1:500 із зазначенням місць встановлення антен, прилеглої території, будівель з відміткою їх поверховості, а також меж СЗЗ (складається для стаціонарно розміщених засобів радіозв'язку).

5. Кількість передавачів та їх потужність; робочі частоти (діапазон частот) щодо кожного передавача; тип модуляції.

6. Відомості щодо кожної антени: тип, висота установки антени від поверхні землі, азимут та кут місця максимального випромінювання, діаграми спрямованості в горизонтальній та вертикальній площинах та коефіцієнт посилення (крім антени НЧ, СЧ та ВЧ діапазонів), з яким передавачем працює антена. По радіолокаційних станціях додатково подаються відомості про частоту посилки імпульсів, тривалість імпульсу, частоту обертання антени.

7. Тимчасові характеристики роботи передавачів на випромінювання.

8. Матеріали розрахунку розподілу рівнів ЕМП на прилеглій до ПРТО території із зазначенням меж СЗЗ та зон обмеження.

9. Результати (протоколи) вимірювань рівнів електромагнітних полів на території, що прилягає до ПРТО (за винятком об'єктів, що проектуються).

Примітка:

Працюючи ПРТО, встановленого на транспортних засобах під час роботи на постійних чи тимчасових стоянках, санітарно-епідеміологічний висновок видається об'єкт базування транспортних засобів загалом чи одиночний транспортний засіб.

Відомості, що підлягають включенню до санітарно-епідеміологічного висновку ПРТО, надаються власником (адміністрацією) території (даху, опори) ПРТО та є підставою для проведення санітарно-епідеміологічної експертизи. Відомості з п.п.4-9 включаються додаток до санітарно-епідеміологічного висновку.

Придністровський державний університет імені Т.Г. Шевченка

ЗВІТ

По лабораторній роботі

З дисципліни «Безпека життєдіяльності»

«Розрахунок частот ЕМП та засобів захисту від впливу ЕМІ, що використовуються

У виробничих умовах»

Тема лабораторної роботи

Студент _________________________________ Група ___________________________

(ініціали, прізвище)

Варіант ___________________ П.І.Б. викладача __________________________

Підпис студента__________________ Підпис викладача ________________

Дата ___________________________ Дата _______________________________

м. Тираспіль

Мета роботи: провести розрахунок ЕМП, що часто використовуються у виробничих умовах і порівняти їх з допустимими величинами для розробки заходів щодо захисту від впливу ЕМІ.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ.

Нині стався величезний стрибок у розвитку технічних засобів. Більшість населення фактично живе в дуже складному електромагнітному полі (ЕМП), яке стає все важче і важче характеризувати: інтенсивність цього поля в мільйони разів перевершує рівень планетарного магнітного поля та різко відрізняється за своїми характеристиками від полів природного походження.

Особливо різко напруженість полів зростає поблизу ліній електропередач (ЛЕП), радіо- та телестанцій, засобів радіолокації та радіозв'язку (у тому числі мобільного та супутникового), різних енергетичних та енергоємних установок, міського транспорту. У побутових умовах підвищення електромагнітних полів викликається застосуванням електроприладів, відеодисплейних терміналів, стільникових телефонів, пейджерів, які випромінюють ЕМП різної частоти, модуляції та інтенсивності.

Масштаби електромагнітного забруднення середовища стали настільки суттєвими, що Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) включила цю проблему до найбільш актуальних у цьому столітті для здоров'я людини.

В даний час встановлено вплив електромагнітних полів та випромінювань на всі органи людського організму. Негативний вплив ЕМП на людину і на ті чи інші компоненти екосистем прямо пропорційні потужності поля і часу опромінення. Тривалий вплив сильних ЕМП викликає у людини порушення ендокринної системи, обмінних процесів, функції головного та спинного мозку, підвищує схильність до депресій і навіть самогубства та збільшує ймовірність розвитку серцево-судинних захворювань та ракових пухлин.

Електромагнітне поле – це сукупність двох нерозривно пов'язаних між собою змінних полів, що характеризуються напруженістю електричної ( Е, В/м) та магнітної ( Н, А/м) складових. Зміна цього поля у просторі відбувається з тією самою частотою ( f, Гц), з якою пульсує струм у провіднику.

Відстань, на яку поширюється електромагнітна хвиля за один період, називається довжиною хвилі λ=c/f, де з- швидкість світла, м/с.

Простір навколо джерела ЕМП можна поділити на три зони:

- зону індукції– формування хвилі, що знаходиться на відстані R<λ/2π ;

- зону інтерференції, яка характеризується наявністю максимумів та мінімумів потоку енергії та знаходиться на відстані Rвід джерела: λ/2π< R <2πλ;

- зону випромінювання з відривом R >2πλ.

При поширенні ЕМП відбувається перенесення енергії, величина якої визначається вектором Умова-Пойтинг. Розмір цього вектора вимірюється в Вт/м2і називається інтенсивністю Iабо щільністю потоку енергії ( ППЕ).

У першій зоні характеристичними критеріями ЕМП є окремо напруженості електричної Ета магнітної Нскладових, у зонах інтерференції та випромінювання – комплексна величина ППЕ I.У табл. 1. наведено класифікацію ЕМП залежно від діапазону радіочастот.

Табл. 1.Класифікація ЕМП в залежності від діапазону радіочастот

У ВЧ-діапазоні електромагнітного поля довжина хвилі набагато більша за розміри тіла людини. Діелектричні процеси, що відбуваються під впливом ЕМП цього діапазону, виражені слабко. В результаті відбувається скорочення м'язів, розігрів організму, страждає нервова система, підвищується стомлюваність.

На більш високих частотах в УВЧ- та НВЧ-діапазонах довжина хвилі стає порівнянна з розмірами людини та її окремими органами, в тканинах починають переважати діелектричні втрати, в електролітах (крові та лімфі) наводяться іонні вихрові струми. Енергія ЕМП поглинається організмом, перетворюючись на теплову енергію, порушуються обмінні процеси у клітинах. До значення густини потоку поля I ≤10 Вт/м 2, званого тепловим порогом, механізми терморегуляції організму справляються з теплом, що підводиться. При великій інтенсивності може збільшитися температура. Особливо страждають органи із слабовираженим механізмом терморегуляції: мозок, очі, жовчний та сечовий міхур, нервова система. Опромінення очей може призвести до помутніння кристаліка (катаракте), можливі опіки рогівки. Спостерігаються трофічні явища в організмі, старіння та лущення шкіри, випадання волосся, ламкість нігтів.

Залежно від інтенсивності та часу впливу зміни в організмі можуть бути оборотними та незворотними. Доведено найбільшу біологічну активність мікрохвильового НВЧ- поля в порівнянні з ВЧ та УВЧ.

Таким чином, якщо не вжити заходів захисту, то випромінювана електромагнітна енергія може вплинути на організм людини.

Нормування ведеться відповідно до Санітарних правил і норм (СанПіН) та ГОСТами системи безпеки праці (ГОСТ ССБТ).

Нормування полів промислової частоти 50 Гцв умовах виробництва:

Здійснюється за напруженістю електричної складової поля Е Д ≤ 5 кВ/м –під час перебування у контрольованій зоні працівника протягом усього робочого дня,

При напруженості 5 – 20 кВ/мдопустимий час знаходження розраховується за спеціальною формулою ( Т Д = (50/Е ізм) - 2, де Є ізм- Виміряна величина напруженості).

Гранично допустимий рівень напруженості для виробництва 25 кВ/м. для житлового сектора напруженість від лінії електропередач не повинна перевищувати:

На території житлової забудови 1кВ/м;

Усередині житлових будівель 0,5 кВ/м.

Нормування полів радіочастотного діапазону наведено у таблиці 2.

Для побутових джерел ЕМП масового використання, таких як стільникові телефони та мікрохвильові печі, існують спеціальні норми.

1. Гігієнічні нормативи ГН 2.1.8./2.2.4.019 – 94. Тимчасові допустимі рівні (ВДУ) впливу електромагнітних випромінювань, створюваних системою стільникового зв'язку. У роботі цих систем використовується наступний принцип: територія міста та району ділиться на невеликі зони (стільники) радіусом 0,5 – 2 км, у центрі кожної зони розташовується базова станція. Системи стільникового радіозв'язку працюють в інтервалі 400 МГц - 1,2 ГГц, тобто. у НВЧ-діапазоні. Максимальна потужність передавачів базових станцій не перевищує 100 Вт, коефіцієнт посилення антени 10 - 16 дБ. Потужність передавачів автомобільних станцій 8 – 20 Вт, ручних радіотелефонів 0,8 – 5 Вт. Особи, які професійно пов'язані з джерелами ЕМП, піддаються його впливу протягом робочого дня, населення, яке проживає в безпосередній близькості від базових станцій, - до 24 годин на добу, користувачі – лише під час телефонних розмов. Тимчасово допустимі рівні (ВДУ) опромінення:

- професійний вплив– гранично допустиме значення I ПД = 2/t, Вт/м 2

I ПДмакс ≤ 10 Вт/м2;

- непрофесійний вплив -опромінення населення, що проживає поблизу антен базових станцій - I ПД ≤ 0,1 Вт/м 2 ;опромінення користувачів радіотелефонів - I ПД ≤ 1 Вт/м 2;

2. Гранично допустимі рівні щільності потоку енергії, що створюється мікрохвильовими печами у побутових умовах – до 0,1 Вт/м2на відстані 50±5 см від будь-якої точки мікрохвильової печі.

Для захисту від ЕПМ РЧ використовуються такі методи:

Зменшення випромінювання у джерелі; - Зміна спрямованості випромінювання;

Зменшення часу дії; - Збільшення відстані до джерела випромінювання;

Захисне екранування; - Застосування засобів індивідуального захисту.

Розрахунок електромагнітних полів, що часто використовуються у виробничих умовах

2.1. Оцінка рівня впливу електростатичного поля (ЕСП)

Відповідно до виданого викладачем завдання оцінка рівня впливу проводиться в наступній послідовності:

1. Зробіть розрахунок гранично допустимого рівня напруженості електростатичного поля при дії на персонал більше однієї години за зміну за формулою:

де Є факт- Фактичне значення напруженості ЕСП, кВ/м.

При напруженості ЕСП, що перевищує 60 кВ/м, робота без застосування засобів захисту не допускається, а при напруженості менше 20 кВ/мчас перебування не регламентується.

3. За отриманими розрахунками зробіть висновок про час роботи персоналу в ЕСП, зокрема з використанням засобів захисту.

2.2. Оцінка рівня впливу електромагнітних полів (ЕМП) різних діапазонів частот

Оцінка ЕМП різного діапазону частот здійснюється окремо за напруженням електричного поля ( Е, кв/м) та магнітного поля ( Н, А/м) або індукції магнітного поля ( В, мкТл), в діапазоні частот 300 МГц– 300 ГГцза щільністю потоку енергії ( ППЕ, Вт/м 2), в діапазоні частот 30 кГц – 300 ГГц- За величиною енергетичної експозиції.

2.2.1. ЕМП промислової частоти

Гранично допустимий рівень напруженості ЕП робочому місці протягом всієї зміни встановлюється рівним 5 кВ/м .

Оцінка та нормування ЕМП промислової частоти на робочих місцях персоналу проводиться диференційовано залежно від часу перебування в електромагнітному полі.

1. Зробіть розрахунок допустимого часу перебування персоналу (відповідно до варіанта завдання) в ЕП при напруженості від 5 до 20 кВ/мза формулою:

де Т пр– наведений час, еквівалентний за біологічним ефектом перебування в ЕП нижньої межі нормованої напруженості, год; t E1, t E2 , t E4 , t E n– час перебування у контрольованих зонах напруженнями Е 1, Е 2, Е 3, Е n, год; T E1 , T E2 , T E3 , T E n– допустимий час перебування для відповідних зон, год.

Проведений час не повинен перевищувати 8 год. Відмінність у рівнях напруженості ЕП контрольованих зон встановлюється в 1 кВ/м.

Вимоги дійсні за умови, що проведення робіт не пов'язане з підйомом на висоту, виключена можливість впливу електричних розрядів на персонал, а також за умов захисного заземлення всіх ізольованих від землі предметів, конструкцій, частин обладнання, машин, механізмів, до яких можливий дотик працюючих у зонах впливу ЕП.

2.2.2. ЕМП діапазону частот 30 кГц – 300 ГГц

Оцінка та нормування ЕМП здійснюється за величиною енергетичної експозиції ( ЕЕ). Енергетична експозиція ЕМП визначається як добуток квадрата напруженості електричного або магнітного поля на час впливу на людину

1. Розрахуйте енергетичну експозицію в діапазоні частот 30 кГц – 300 МГц(відповідно до завдання) за формулами:

де Е- Напруженість електричного поля, В/м; Н- Напруженість магнітного поля, А/м; Т– час на робочому місці за зміну, год.

де ППЕ- Щільність потоку енергії ( мкВт/см 2).

Гранично допустимі рівні енергетичних експозицій (ЕЕПДУ) на робочих місцях персоналу за зміну наведено у табл. 2.

Табл. 2. ПДК енергетичних експозицій ЕМП діапазону частот 30 кГц – 300 ГГц

Максимальні допустимі рівні напруженості електричного та магнітного полів, щільності потоку енергії ЕМП не повинні перевищувати значень, наведених у табл. 3.

Табл 3. Максимальні ПДУ напруженості та щільності потоку енергії ЕМП діапазону частот

30 кГц – 300 ГГц

де Е ПДУ– значення гранично допустимого рівня напруженості електричного поля, В/м;

f- Частота, МГц.

4. Розрахуйте гранично допустимий рівень щільності потоку енергії при локальному опроміненні кистей рук під час роботи з мікросмуговими пристроями за формулою:

де ЕЕ ППЕпду– гранично допустимий рівень енергетичної експозиції потоку енергії, що дорівнює

200 мкВт/см2(Табл.2.); K-Коефіцієнт ослаблення біологічної ефективності, рівний 12,5 ;

Т- Час перебування в зоні опромінення за робочий день (робочу зміну), год.

Табл. 4.Гранично допустимі рівні ЕМП діапазону частот 30 кГц – 300 ГГц для населення

* крім засобів радіо- та телевізійного мовлення (діапазон частот 48,5–108; 174–230 МГц).

** для випадків опромінення від антен, що працюють у режимі кругового огляду або сканування.

У всіх випадках максимальне значення ППЕ ПДУне повинно перевищувати 50 Вт/м2 (5000 мкВт/см 2).

5. Розрахуйте гранично допустиму щільність потоку енергії при опроміненні осіб від антен, що працюють у режимі кругового огляду або сканування з частотою не більше 1 кГц та шпаруватістю не менше 20 за формулою:

де K-Коефіцієнт ослаблення біологічної активності переривчастих впливів, рівний 10 .

При цьому щільність потоку енергії не повинна перевищувати діапазону частот 300 МГц – 300 ГГц - 10 Вт/м2 (1000 мкВт/см 2).

6. Визначте гранично допустиме значення інтенсивності ЕМІ в діапазоні 60 кГц – 300 МГц (Е ПДУ, Н ПДК, ППЕ ПДУ) залежно від часу впливу протягом робочого дня (робочої зміни) за формулами:

де Е ПДУ, Н ПДУі ППЕ ПДУ– гранично допустимі рівні напруженості електричного, магнітного поля та щільність потоку енергії; ЕЕ E , ЕЕ H, і ЕЕ ППЕ пду– гранично допустимі рівні енергетичної експозиції протягом робочого дня (робочої зміни), зазначені у табл. 2.

Значення гранично допустимих рівнів напруженості електричної ( Е ПДУ), магнітної ( Н ПДК) складових та щільності потоку енергії ( ППЕ ПДУ) в залежності від тривалості впливу ЕМІ радіочастот наведені в табл. 5., 6.

ПДУ напруженості електричного та магнітного поля діапазону частот 10 –30 кГцпри дії протягом усього робочого дня (робочої зміни) складають 500 В/мі 50 А/м, а під час роботи до двох годин за зміну – 1000 В/мі 100 А/мвідповідно.

У діапазонах частот 30 кГц – 3 МГцта 30 – 50 МГцвраховується ЕЕ створювані як електричним ( ЕЕ Е), таки магнітними ( ЕЕ H) полями:

При опроміненні від кількох джерел ЕМП, що працюють у частотних діапазонах, для яких встановлені різні ПДК, повинні дотримуватися таких умов:

Табл. 5.Гранично допустимі рівні напруженості електричної та магнітної складових у діапазоні частот 30 кГц – 300 МГц залежно від тривалості впливу

Примітка. При тривалості дії менше 0,08 годподальше підвищення інтенсивності не допускається.

При одночасному або послідовному опроміненні персоналу від джерел, що працюють у безперервному режимі, та від антен, що випромінюють у режимі кругового огляду та сканування, сумарна ЕЕ розраховується за формулою:

де ЕЕ ППЕ сум- Сумарна ЕЕ, яка не повинна перевищувати 200 мкВт/см 2 год; ЕЕ ППЕн – ЕЕ, що створюється безперервним випромінюванням; ЕЕ ППЕпр – ЕЕ, створювана уривчастим випромінюванням обертових або скануючих антен, рівна ( 0,1 · ППЕ пр · Т пр).

табл..6.Гранично допустимі рівні густини потоку енергії в діапазоні частот

300 МГц – 300 ГГц залежно від тривалості дії

Примітка. При тривалості впливу менше 0 ,2 години подальше підвищення інтенсивності дії не допускається.

У цій лабораторній роботі ми не розглядаємо імпульсні електромагнітні поля радіотехнічних об'єктів (ІЕМП).

2.3. Захист від дії електромагнітного поля

Захист від випромінювань та електромагнітних полів у нашій республіці регламентується Законом ПМР «Про охорону навколишнього середовища», а також низкою нормативних документів (ГОСТи, СанПіНи, СНіП та ін.).

З метою попередження несприятливого впливу на стан здоров'я виробничого персоналу об'єктів та населення ЕМП використовують комплекс заходів, що включає проведення організаційних, інженерно-технічних і лікувально-профілактичних заходів.

Основний спосіб захисту населення від можливого шкідливого впливу ЕМП ЛЕП – створення охоронних зон завширшки від 15 до 40 мзалежно від напруги ліній електропередач. На відкритій місцевості застосовують тросові екрани, залізобетонні паркани, висаджують дерева заввишки. 2 м.

Організаційні заходи включають:

Виділення зон впливу ЕМП (з рівнем, що перевищує ПДУ з огородженням та позначенням відповідними попереджувальними знаками);

Вибір оптимальних режимів роботи устаткування;

Розташування робочих місць та маршрутів пересування обслуговуючого персоналу на відстанях від джерел ЕМП, що забезпечують дотримання ПДК;

Ремонт обладнання, що є джерелом ЕМП, слід проводити по можливості поза зоною впливу полів від інших джерел;

Організацією системи оповіщення про роботу джерел випромінювання ЕМП;

Розробка інструкції з безпечних умов праці під час роботи з джерелом ІЕМП;

Дотримання правил безпечної експлуатації джерел ЕМП.

Інженерно-технічні заходи включають:

Раціональне розміщення обладнання;

Організація дистанційного керування апаратурою;

Заземлення всіх ізольованих від землі великогабаритних об'єктів, включаючи машини та механізми, металеві труби опалення, водопостачання тощо, а також вентиляційні пристрої;

використання засобів, що обмежують надходження електромагнітної енергії на робочі місця персоналу (поглиначі потужності, екранування окремих блоків або всієї випромінюючої апаратури, робочого місця, використання мінімальної необхідної потужності генератора, покриття стін, підлоги та стелі приміщень радіопоглинаючими матеріалами);

Застосування засобів колективного та індивідуального захисту (захисні окуляри, щитки, шоломи; захисний одяг – комбінезони та костюми з капюшонами, виготовлені із спеціальної електропровідної, радіовідбивної або радіопоглинаючої тканини; рукавиці або рукавички, взуття). Всі частини захисного одягу повинні мати електричний контакт між собою.

Лікувально-профілактичні заходи:

Усі особи, професійно пов'язані з обслуговуванням та експлуатацією джерел ЕМП, у тому числі імпульсних, повинні проходити попередній при вступі на роботу (відбір для осіб для роботи з імпульсними джерелами) та періодичні профілактичні медогляди відповідно до чинного законодавства;

Особи, які не досягли 18-річного віку та вагітні жінки допускаються до роботи в умовах виникнення ЕМП тільки у випадках, коли інтенсивність ЕМП на робочих метах не перевищує ПДК, встановлений для населення;

Контроль за умовами праці, за дотриманням санітарно-епідеміологічних правил та нормативів на робочих місцях;