Электромагнитные поля промышленной частоты
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ (ЭМП ПЧ) – это поля, которые являются частью сверх низкочастотного диапазона радиочастотного спектра, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в быту; диапазон ПЧ представлен в нашей стране частотой 50 Гц (в ряде стран Американского континента 60 Гц). Основными источниками ЭМП ПЧ, создаваемыми в результате деятельности человека, являются различные типы производственного и бытового электрооборудования переменного тока, в первую очередь подстанции и воздушные ЛЭП сверхвысокого напряжения (СВН). Поскольку соответствующая частоте 50 Гц длина волны составляет 6000 км, человек подвергается воздействию фактора в ближней зоне. Гигиеническая оценка ЭМП ПЧ осуществляется раздельно по электрическому и магнитному полям.
Биологическое действие. При изучении состояния здоровья лиц, подвергавшихся производственным воздействиям ЭМП ПЧ при обслуживании подстанций и воздушных ЛЭП напряжением 220, 330, 400, 500 кВ (оценивались интенсивностно-временные параметры воздействия только электрического поля – ЭП ПЧ), отмечены изменения состояния здоровья. У персонала, обслуживающего подстанции напряжением 500 кВ, отмечались жалобы неврологического характера (головная боль, повышенная раздражительность, утомляемость, вялость, сонливость), а также нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Были выявлены некоторые функциональные изменения нервной и сердечно-сосудистой систем в форме вегетативной дисфункции (тахии брадикардия, артериальная гипертензия или гипотония, лабильность пульса, гипергидроз). Имеются данные об изменении таких показателей, как содержание холестерина в крови, сдвиг соотношения полов в потомстве, тенденция к увеличению хромосомных аберраций в соматических клетках (лимфоцитах крови).
Основную опасность для организма представляет влияние наведенного электрического тока на возбудимые структуры (нервная, мышечная ткань). Параметром, определяющим степень воздействия, является плотность наведенного в теле вихревого потока. При этом для электрических полей (ЭП) рассматриваемого диапазона частот характерно слабое проникновение в тело человека, для магнитных полей (МП) организм практически прозрачен. Зависимость био-эффектов от плотности наведенных ЭП и МП положена в основу разработанных по заданию ВОЗ Международных временных рекомендаций по ПДУ ЭП и МП 50/60 Гц. Эта зависимость может быть представлена следующим образом:
минимальные эффекты, не представляющие опасности для человека при плотности тока 1 –10 мА/м 2 ;
выраженные эффекты (зрительные и со стороны нервной системы) – 10 –100 мА/м 2 ;
стимуляция возбудимых структур, возможно неблагоприятное влияние на здоровье – 100 –1000 мА/м 2 ;
возможна экстрасистолия, фибрилляция желудочков сердца (острое поражение) – более 1000 мА/м 2 .
Нормирование. Гигиеническая регламентация ЭМП ПЧ осуществляется раздельно для ЭП и МП. Нормируемым параметром ЭП является напряженность, которая оценивается в киловольтах на метр (кВ/м); параметром МП – это магнитная индукция или напряженность магнитного поля, измеряемые соответственно в миллиили микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м).
ПДУ напряженности электрических полей регламентируются СанПиН № 5802 –91 «Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц)» и ГОСТ 12.1.002 –84 «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах». В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002 –84 и СанПиН № 5802 –91 ПДУ ЭП ПЧ для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 мин – 25 кВ/м.
В интервале интенсивностей 5 –20 кВ/м допустимое время пребывания определяется по формуле
где T – допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч;
E – напряженность, воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.
Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.
Оценку воздействия МП ПЧ на человека согласно СанПиН 2.2.4.723 –98 «Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях» производят на основании 2 параметров – интенсивности и продолжительности воздействия. ПДУ МП ПЧ устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия. При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. Допустимое время пребывания может быть реализовано за 1 раз или дробно в течение рабочего дня.
Требования к контролю и методам измерений. Для оценки напряженности ЭП и МП используются 2 типа приборов: направленного действия (однокоординатные) и оснащенные изотропными датчиками. Для оценки напряженности ЭП рекомендуется применять:
измеритель напряженности ближнего поля NFM1;
приборы типа ПЗ1М с однокоординатным датчиком, размещенным в едином корпусе с измерительным блоком;
ПИНЭП1 с многоэлементным датчиком;
ИНЭП50 с трехкоординатным датчиком и аналогоцифровым устройством в едином корпусе.
Для оценки напряженности МП рекомендуется использовать:
микротесламетр Г79 с выносной антенной;
миллитесламетр Ф 4356;
тесламетр универсальный типа 43205 с однокоординатным датчиком;
миллитесламетр портативный модульный МПМ2;
измеритель напряженности магнитного поля ИНМП50 с выносным трехкоординатным датчиком;
анализатор переменного магнитного поля типа EFA3, имеющий трехкоординатный датчик, и др.
Профилактика воздействия ЭМП ПЧ. Для размещения воздушный ЛЭП сверхвысокого напряжения различного класса устанавливаются возрастающие размеры санитарно-защитных зон. При проектировании воздушных ЛЭП напряжением 750 –1150 кВ должно предусматриваться их удаление от границ населенных пунктов, как правило, не менее чем на 250 –300 м соответственно.
В пределах санитарно-защитной зоны запрещается:
жилищное строительство и размещение зон отдыха;
размещение предприятий по обслуживанию автотранспорта, складов нефтепродуктов;
хранение и производство операций с горючими материалами всех видов;
остановка автотранспорта, габариты которого превышают допустимые;
ремонт машин и механизмов;
проведение поливных работ поливальными машинами, водяная струя которых может войти в соприкосновение с проводами ЛЭП;
размещение незаземленных проводников большой протяженности (проволочные изгороди, растяжки для подвески винограда, хмеля и т. п.);
работа при сильном ветре, тумане и гололеде.
На территории санитарно-защитной зоны воздушной ЛЭП напряжением 750 кВ и выше запрещается:
эксплуатировать машины и механизмы без защитных экранов, обеспечивающих снижение напряженности ЭП на рабочих местах;
создавать жилые здания и приусадебные участки;
привлекать для сельскохозяйственных работ детей и подростков в возрасте до 18 лет.
Допустимое время пребывания персонала в условиях воздействия ЭМП ПЧ ограничивается продолжительностью рабочего дня и, соответственно, уменьшается с возрастанием интенсивности экспозиции. В целях профилактики неблагоприятного действия ЭМП ПЧ на работающих применяются средства индивидуальной и коллективной защиты (только от электрической составляющей ЭП ПЧ) в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002 –84, СанПиН 5802 –91 и ГОСТ 12.4.154 –85 ССБТ «Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования, основные параметры и размеры», ГОСТ 12.4.172 –87 ССБТ «Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля».
К средствам коллективной защиты относятся:
стационарные экраны – различные заземленные металлические конструкции (щитки, козырьки, навесы сплошные или сетчатые, системы тросов), размещаемые над рабочими местами персонала, находящегося в зоне действия ЭП ПЧ;
передвижные (переносные) средства защиты – различные виды съемных экранов.
СКЗ применяются для персонала, обслуживающего электроустановки сверхвысокого напряжения, и для населения. В качестве средств индивидуальной защиты от ЭП ПЧ служат индивидуальные экранирующие комплекты. Имеются различные типы комплектов с разной степенью экранирования не только для наземных работ в зоне воздействия ЭП ПЧ напряженностью не более 60 кВ/м, но и для выполнения работ с непосредственным касанием токоведущих частей, находящихся под напряжением (работ под напряжением) на воздушных ЛЭП напряжением 110 –1 150 кВ. Снижение уровней МП ПЧ до предельно допустимых обеспечивается также за счет снижения нагрузки на токоведущих частях, находящихся под напряжением, использованием материалов для экранирования магнитного поля или активных экранов.
Источник
Электронная библиотека
Нормирование ЭМП промышленной частоты
Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляют по предельно допустимым уровням напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем и регламентируются СН 5802-91 «Санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты» и ГОСТ 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах».
Пребывание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно допускается в течение всего рабочего дня. Допустимое время (в часах) пребывания в ЭП напряженностью 5 – 20 кВ/м, определяется по формуле:
где Е – напряженность воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.
Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м. При напряженности ЭП 20 –2 5 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин. Предельно допустимый уровень напряженности ЭП устанавливается равным 25 кВ/м.
При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП время пребывания рассчитывается по формуле:
где Тпр – приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности, ч (Тпр 2 пред / Е 2 факт
где Ефакт – фактическое значение напряженности ЭСП, кВ/м.
Нормирование уровней напряженности МП
В соответствии с СН 1742-77 «Предельно допустимые уровни воздействия постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами» и СН 3206-85 «Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц» напряженность МП на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м. Напряженность МП линии электропередачи напряжением до 750 кВ обычно не превышает 20-25 А/м, что не представляет опасности для человека.
Нормирование ЭМИ радиочастотного диапазона
Нормирование ЭМИ радиочастотного диапазона проводится по ГОСТ 12.1.006 – 84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055 – 96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона».
В основу гигиенического нормирования положен принцип действующей дозы, учитывающей энергетическую нагрузку.
В диапазоне частот 60 кГц – 300 МГц интенсивность электромагнитного поля выражается предельно допустимой напряженностью электрического (Eпд) и магнитного (Нпд) полей. Помимо напряженности нормируемым значением является предельно допустимая энергетическая нагрузка электрического (ЭНе) и магнитного (ЭНн) полей. Энергетическая нагрузка, создаваемая полем, равна:
где Т – время воздействия, ч.
Предельно допустимые значения Е и Н в диапазоне частот 60 кГц – 300 МГц на рабочих местах персонала устанавливают исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия и могут быть определены по следующим формулам:
Источник
Защита от воздействия электромагнитных полей
К источникам электромагнитных излучений относятся: подстанции и воздушные линии электропередачи, установки индукционного нагрева, устройства радиолокации, связи, телевидения и др.
Спектр электромагнитных полей разделен на частотные диапазоны:
- постоянные электростатические поля, обусловленные образованием электрических зарядов;
- электромагнитные поля промышленной частоты 50 Гц (герц);
- электромагнитные поля в диапазоне частот 10 — 30 кГц (килогерц);
- электромагнитные поля в диапазоне частот 30 кГц — 300 ГГц (гигагерц).
Воздействие электромагнитных излучений на организм человека приводит к нарушению нервной и сердечно-сосудистой систем, к изменениям в составе крови. Степень воздействия зависит от диапазона частот, интенсивности, продолжительности излучения. Интенсивные сверхчастотные излучения (выше 300 МГц) вызывают патологию различных органов.
Критерием безопасности для человека, находящегося в электромагнитном поле, приняты допустимые напряженность электрического поля E в киловольтах на метр (кВ/м) и напряженность магнитного поля Н в мили- или микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м).
Электростатические поля характерны для многих производственных процессов. Накопление электростатических зарядов происходит на различных поверхностях, в том числе на одежде работников, что создает поле высокой напряженности, обусловливающее электрические разряды. Во взрывоопасных производствах, связанных с применением горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, искровые разряды статического электричества могут вызвать взрыв и пожар. При определенных условиях разряды статического электричества является причиной травм обслуживающего персонала.
В соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» и ГОСТ 12.1.045-84 «ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля (ЕПДУ) на рабочих местах обслуживающего персонала при воздействии 1 ч за смену устанавливается равным 60 кВ/м. При воздействии свыше одного часа величина определяется расчетным методом.
Электромагнитные поля промышленной частоты являются частью сверхнизкочастотного диапазона радиочастотного спектра, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в быту. Диапазон промышленной частоты представлен в России частотой 50-60 Гц.
Гигиеническая регламентация электромагнитных полей промышленной частоты осуществляется раздельно по электрическому магнитному полям. Предельно допустимые уровни электрических полей регламентируются СанПиН 2.2.4.3359-16 и ГОСТ 12.1.002-84. В соответствии с требованиями этих нормативных документов предельно допустимые уровни электрических полей для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м.
При напряженностях в интервале больше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания определяется по формуле:
Т = 50 : Е – 2, где
Т – допустимое время пребывания в электрическом поле при соответствующем уровне напряженности, ч;
Е – напряженность воздействующего электрического поля в контролируемой зоне, кВ/м.
Допустимое время пребывания в электрическом поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочей смены. В остальное рабочее время напряженность электрического поля не должна превышать 5 кВ/м.
Предельно допустимые уровни магнитных полей промышленной частоты устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия. При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью магнитных полей общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.
Защита от воздействия статического электричества
Одним из распространенных средств защиты от воздействия статического электричества является уменьшение генерации электростатических зарядов или их отвод с наэлектризованного материала, что достигается путем заземления металлических электропроводных элементов оборудования, увеличения поверхностей и объемной проводимости диэлектриков, установки нейтрализаторов статического электричества (индукционных, высоковольтных, жидких и др.).
Эффективным средством защиты является увеличение относительной влажности воздуха до 65-75%, когда это возможно по условиям технологического процесса.
В качестве средств индивидуальной защиты применяют антистатическую обувь, антистатический халат, заземляющие браслеты.
Защита от воздействия электромагнитных полей промышленной частоты
Для защиты людей от воздействия электромагнитных полей промышленной частоты предусматриваются санитарно-защитные зоны. При проектировании воздушных линий электропередачи напряжением 750-1110 кВ должно предусматриваться их удаление от границ населенных пунктов не менее чем 250-300 м соответственно.
К средствам коллективной защиты обслуживающего персонала относятся стационарные экраны (различные заземленные металлические конструкции – щитки, козырьки, навесы сплошные или сетчатые, системы тросов) и съемные экраны.
В качестве средств индивидуальной защиты от электромагнитных полей промышленной частоты служат индивидуальные экранирующие комплекты.
Источник
