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
Методы и средства защиты от электромагнитных полей
При выборе защиты персонала или населения от электромагнитных излучении необходимо учитыватьособенности производства, условия эксплуатации оборудования, рабочий диапазон частот, характер выполняемых работ, интенсивность поля, продолжительность облучения и др.
Защита персонала от воздействия радиоволнприменяется при всех видах работ, если условия работы не удовлетворяют требованиям норм.Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:
· использованием согласованных нагрузок и поглотителей мощности, снижающих напряженность и плотность потока энергии электромагнитных волн;
· экранированием рабочего места и источника излучения или увеличением расстояния от рабочего места до источника излучения;
· рациональным размещением оборудования в рабочем помещении;
· подбором рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала;
· применением средств предупредительной защиты.
Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электрического поля токов промышленной частоты являются экранирующие устройства. Они изготовляются стационарными и переносными.Стационарноеэкранирующее устройство— составная часть электрической установки, предназначенная для защиты персонала в открытых распределительных устройствах (ОРУ) и воздушных линиях электропередач (ВЛ). Конструктивно экранирующие устройства оформляются в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутков, сеток.
Наряду со стационарными и переносными экранирующими устройствами применяют индивидуальные экранирующие комплекты. Они предназначены длязашиты от воздействия электрического поля, напряженность которого не превышает 60 кВ/м, создаваемого электроустановками напряжением 400, 500 и 750 кВ и частотой 50 Гц.
В состав экранирующих комплектов входят: спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, а также рук и лица.
В целом, для снижения интенсивности поля в рабочей или жилой зоне рекомендуетсяприменять различные инженерно-технические способы и средства, а также организационные и лечебно-профилактические мероприятия.
В качестве инженерно-технических методов и средств применяются: экранирование излучателей, помещений или рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей или жилой зоне за счет уменьшения мощности источника (если позволяют технические условия) и использования ослабителей (аттенюаторов) мощности и согласованных нагрузок (например, эквивалентов антенн); применение средств индивидуальной защиты.
При экранированиииспользуются такие явления, как поглощение электромагнитной энергий материалом экрана и ее отражение от поверхности экрана. Поглощение ЭМП обусловливается тепловыми потерями в толще материала и зависит от электромагнитных свойств материала экрана (электрической проводимости и др.). Отражение обусловливается несоответствием электромагнитных свойств воздуха (или другой среды, в которой распространяется электромагнитная энергия) и материала экрана.
Проводники являются хорошими поглотителями электромагнитной энергии.
При попадании ЭМП на границу раздела сред, характеризующихся различными свойствами, электромагнитная энергия частично проходит через нее, продолжая распространяться в новой среде, а частично отражается.
Металлы характеризуются и как хорошие отражатели электромагнитной волны. Для изготовления экранов применяют либо тонкие металлические (сталь, алюминий, медь, сплавы) листы,либо металлические сетки.
Большая отражательная способность металлов, обусловленная значительным несоответствием электромагнитных свойств воздуха и металла, в ряде случаевможет оказаться нежелательной, т.к. может увеличить интенсивность поля в рабочей зоне и влиять на режим работы генератора (излучателя). Поэтому в подобных случаях следует применять экраны с малым коэффициентом отражения специальной конструкции, так называемыепоглощающие экраны.
Организационные мероприятия включают в себя:
· требования к персоналу (возраст, медицинское освидетельствование, обучение, инструктаж и т.п.);
· выбор рационального взаимного размещения в рабочем помещении оборудования, излучающего ЭМ энергию, и рабочих мест;
· установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала во времени;
· защита временем (ограничение работы оборудования во времени и сокращение времени на проведение наладочных и ремонтных работ);
· защита расстоянием — удаление рабочего места от источника ЭМП (когда имеется возможность использовать дистанционное управление оборудованием);
· применение средств предупреждающей сигнализации (световой, звуковой и т.п.) и др.
Лечебно-профилактические мероприятиянаправлены на предупреждение заболевания, которое может быть вызвано воздействием ЭМП, а также своевременное лечение работающих при обнаружении заболевания.
Для предупреждения профессиональных заболеваний у лиц, работающих в условиях ЭМП, применяются такие меры, как предварительный (для поступающих на работу) и периодический (не реже одного раза в год) медицинский контроль за состоянием, а также мер, способствующих повышению устойчивости организма к действию ЭМП.
Медицинский контроль позволяет выявить людей с такими патологическими изменениями в организме, при которых работа в условиях облучения ЭМП противопоказана, и определить необходимость проведения лечения. К мероприятиям, способствующим повышению резистентности организма к ЭМП, могут быть отнесены регулярные физические упражнения, рационализация времени труда и отдыха, а также использование некоторых лекарственных препаратов и общеукрепляющих витаминных комплексов.
Для локализации ЭМП внутреннихисточниковприменяютсяэлектрогерметичные помещения, аппаратные и кабины, представляющие собой замкнутые электромагнитные экраны. В таких помещениях экранируются стены, потолок, пол, оконные и дверные проемы и вентиляционные системы. Такие помещения и кабины могут использоваться для защиты от внешних полей.
При защите помещений от внешних излученийприменяется склеивание стен специальными обоями, засетчивание окон, использование специальных металлизированных штор и т.д.Для изготовления экранных штор, драпировок, чехлови других защитных изделий, так же как и для изготовления защитной одежды (комбинезонов, халатов, капюшонов и т.п.), применяются радиотехнические ткани, в структуре которых имеются тонкие металлические нити, образующие сетку размерами ячейки 0,5х0,5 мм.
В качестве экранирующего материала для световых проемов, приборных панелей, смотровых окон, так же как и для защитных очков, применяется оптически прозрачное стекло, покрытое полупроводниковой двуокисью олова. Световые проемы или смотровые окна могут экранироваться металлической сеткой.
При конструировании замкнутых экранов в диапазоне СВЧиногда возникает необходимость предусматривать в них различного рода отверстия: вентиляционные окна, отверстия для проводов питания, ручек управления и т.п., которые не должны нарушать электромагнитную герметичность экрана и снижать его эффективность.
По условиям проникновения электромагнитной энергии СВЧ-диапазона, отверстия в экранах могут быть разделены на три основных типа:
· малые отверстия различной формы без металлических выводов через них (например, смотровые и вентиляционные окна). Такие отверстия представляют собой открытые концы волноводов, через которые излучается энергия СВЧ;
· малые отверстия, через которые проходят провода электропитания или металлические ручки управления. Такие отверстия можно рассматривать как отрезки коаксиальных линий, хорошо проводящих СВЧ-энергию;
· щели, продольные размеры которых заведомо больше длины волны (периметр дверей, вентиляционные жалюзи и т.п.), являются щелевыми излучателями.
Эффективным способом экранирования щелей в широком диапазоне частот являетсяприменение поглощающих прокладок по всей длине щели либо обеспечение плотного электрического контакта по всему периметру щели.
Экраны должны быть снабженыэлектроблокировкой, исключающей подачу высокочастотной энергии при открытии экрана.
Классификация источников излучений оптического диапазона. Нормирование инфракрасного и ультрафиолетового излучений, приборы и методы контроля. Средства и методы защиты от инфракрасного и ультрафиолетового излучений.
Термином изучения оптического диапазона называется изучение видимого диапазона волн, а также граничащих с ним диапазонов инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ).
Источниками ИК — излучения является ряд элементов и узлов радиоаппаратуры – электровакуумные, полупроводниковые и квантовые приборы, индуктивности, резисторы, трансформаторы, соединительные провода и тому подобное.
ИК — излучение, которое поступает на тело человека, действует в первую очередь на незащищенные его части (лицо, руки, шею, грудь, глаза). Основным его действием является тепло, которое проникает на некоторую глубину в ткани.
УФ – излученияназывают электромагнитные излучения в оптической части с длиной волны в диапазоне 200-380 нм.
Природными источниками УФ — излучения является солнце. Искусственными источниками являются электрические дуги, лазеры, газоразрядные источники света.
Генерация ультрафиолетового излучения начинается при температуре тела около 1200 °С, а его интенсивность увеличивается с повышением температуры.
Все УФ — излучения принято разделять на три части (А,В,С) в зависимости от длины волны:
А – λ = 380-315 нм;
В — λ = 315-280 нм;
С — λ = 280-200 нм.
УФ — излучение имеет незначительную проникающую способность. Оно задерживается верхними слоями кожи человека. УФ — излучение необходимо для нормальной жизнедеятельности человека. Из-за длительного отсутствия УФ — излучения в организме человека развивается негативное явление, которое получило название «светового голодания».
В то же время длительное действие значительных доз УФ — излучения может привести к поражению глаз и кожи. Длительное действие УФ — излучения длиной волны 200-280 нм может привести к образованию раковых клеток. УФ — излучение оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывает головную боль, повышение температуры, нервное возбуждение, изменения в крови.
Источником оптического излучения называют устройство, преобразующее любой вид энергии в энергию электромагнитных излучений оптического диапазона спектра. В светотехнике за источник излучения принимают не только те тела, которые являются самосветящимися, но также и тела, отражающие или пропускающие свет. Самосветящиеся тела называются первичными источниками, источники отраженного или проходящего излучения — вторичными.
Классификация источников излучения может осуществляться по различным признакам, например:
а) по размеру источников излучения;
б) по характеру распределения силы излучения в пространстве (по форме фотометрического тела);
в) по спектральному распределению потока излучения (световому потоку);
г) по времени действия излучения;
д) по цветовой температуре.
Источники делятся на искусственные и естественные.
Искусственные источники света — технические устройства различной конструкции и различными способами преобразования энергии, основным предназначением которых является получение светового излучения (как видимого, так и с различной длиной волны, например, инфракрасного). В источниках света используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света (триболюминесценция, радиолюминесценция, биолюминесценция).
Естественные источники света — это природные материальные объекты и явления, основным или вторичным свойством которых является способность испускать видимый свет. В отличие от естественных источников света, искусственные источники света являются продуктом производства человека или других разумных существ. К естественным или природным источникам света прежде всего относят: Солнце, Луну, планеты, кометы, полярные сияния, атмосферные электрические разряды, биолюминесценцию живых организмов, свет звезд и иных космических объектов, свечение окисляющихся органических продуктов и минералов, и проч. Естественные источники света играют первостепенную роль в существовании жизни на земле и других планетах, и оказывают значительное воздействие на окружающую среду.
Все параметры источников излучения можно разбить на две группы: технические и эксплуатационные. Технические параметры — это те, которые характеризуют сам источник света безотносительно к условиям его применения. К техническим относятся все электрические, световые и механические параметры ламп.
Нормирование инфракрасного излучения осуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учетом спектрального состава, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды для продолжительности действия в соответствии с ГОСТ 12.1.005—88 и Санитарными правилами и нормами СН 2.2.4.548—96 «Гигиенические требования к микроклимату Производственных помещений».
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м 2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м 2 — при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м 2 — при облучении не более 25% поверхности тела.
Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, “открытое” пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/м 2 , при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.
Допустимая интенсивность облучения на постоянных и непостоянных местах дана в табл.
Таблица Допустимая интенсивность облучения
| Источник излучения | Облучаемая поверхность тела человека ,% | Интенсивность теплового излучения. Вт/м 2 |
| Нагретые поверхности технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции | 50 и более 25-50 Не более 25 | |
| Открытые источники (нагретый металл, стекло, открытое пламя и др) | Не более 25 |
Контроль ИК излучения осуществляется оптимометрами, ИК спектрометрами (ИКС-10, 12, 14) а также спектрорадиометрами СРМ.
Нормирование ультрафиолетового излучения осуществляется по СН 4557-88, которые устанавливают допустимые плотности потока излучения в зависимости от длины волн при условии защиты органов зрения и кожи.
Допустимая интенсивность облучения работающих принезащищенных участках поверхности кожи не более 0,2 м 2 (лицо,шея, кисти рук) общей продолжительностью воздействия излучения 50% рабочей смены и длительности однократного облучениясвыше 5 мин не должно превышать 10 Вт/м 2 для области 400-280 нм и0,01 Вт/м 2 — для области 315-280 нм.
При использовании специальной одежды и средств защиты лицаи рук, не пропускающих излучение, допустимая интенсивностьоблучения не должна превышать 1 Вт/м 2 .
Измерение интенсивности и спектра УФ- излучений производится с помощью прибора УФ- дозиметров и инфракрасных спектрометров ИКС-10, ИКС-12, ИКС-14..
Источник
