Методы защиты от Э-М загрязнения.
Электромагнитное загрязнение. Источники и методы защиты.
Электромагнитное загрязнение — распространение радиоволн вне выделенных для них диапазонов или с превышением разрешённого уровня.
Электромагнитное загрязнение окружающей среды стало возможно исключительно вследствие деятельности человека после «второго этапа» промышленной революции. Начало этого этапа связывают с гениальным и скандальным изобретателем сербом Николой Тесла, а именно с его работой по созданию устройств, на переменном токе, электродвигателей и других изобретений в области радио- и электротехники.
Источники электромагнитного загрязнения
Любое устройство, которое вырабатывает или использует электрическую энергию, является источником электромагнитного излучения. Это телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач промышленной частоты, рентгеновские, плазменные и лазерные установки, атомные и ядерные реакторы, термические промышленные цеха ,а также техногенные источники электромагнитных и других физических полей специального назначения, применяемые в радиоэлектронном противодействии и размещаемые на стационарных и передвижных объектах на земле, воде, под водой, в воздухе. Для человека мощным источником излучений стала мобильная связь.
Особенностью облучения в городских условиях является воздействие на население как суммарного электромагнитного фона (интегральный параметр), так и сильных ЭМП от отдельных источников (дифференциальный параметр).
|
|
|
Природные источники электромагнитных полей
Поле Земли - постоянное электрическое и постоянное магнитное поле.
Радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, звезды и т.д.), атмосферные процессы - разряды молний и т.д. Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на поверхности; его напряженность обычно от 100 до 500 В/м. Вторая группа природных электромагнитных полей характеризуется широким диапазоном частот.
Антропогенные источники электромагнитных полей
Антропогенные источники также делятся на 2 группы:
Источники низкочастотных излучений (0 - 3 кГц).
Системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи, трансформаторные подстанции, электростанции, различные кабельные системы), домашняя и офисная электро- и электронная техника, в том числе и мониторы ПК, транспорт на электроприводе, ж/д транспорт и его инфраструктура, метро, троллейбусный и трамвайный транспорт.
Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц).
|
|
|
функциональные передатчики - источники электромагнитного поля в целях передачи или получения информации. Это
коммерческие передатчики (радио, телевидение), радиотелефоны (авто-, радиотелефоны, радио СВ(средних волн), любительские радиопередатчики, производственные радиотелефоны),
направленная радиосвязь (спутниковая радиосвязь, наземные релейные станции), навигация (воздушное сообщение, судоходство, радиоточка),
локаторы различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение,
бытовое оборудование (СВЧ-печи),
средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и пр).
Токи ультравысокой частоты, применяемые в медицине для научных исследований.
Воздействие электромагнитного излучения на живые организмы
Точный механизм воздействия этого вида излучений на живой организм неизвестен. В первую очередь его влиянию подвержена мембранная структура клеток.
Электромагнитное загрязнение окружающей среды начинается с общего для всего живого компонента – воды. Под воздействием поля меняются свойства воды, что сказывается на скорости реакций, проходящих в организме.
На клеточном уровне, самой чувствительной к различным физическим и химическим раздражителям и воздействиям является мембрана. Даже незначительное электромагнитное облучение влечет за собой морфологические и функциональные нарушения в ней. Энергия поля клетки в результате этого преобразуется в другие виды, а клетка может увеличиться в размерах.
|
|
|
Слабые поля, до теплового порога, изменяют живую ткань и ухудшают ее регенерацию. Под действием переменного электрического поля она нагревается. Чем дольше и под большим напряжением находится, тем ее нагрев больше. Строение ткани также влияет на степень ее нагрева. Особо чувствительны к нагреву такие органы животных: мозг, почки, мочевой и желчный пузырь и органы зрения.
Микроорганизмы очень чувствительны к даже слабым электромагнитным полям. При воздействии на них полем, это проявляется в снижении двигательной активности, способности к выживанию и, соответственно, повышенной смертностью. Более того, облучение может вызывать мутации.
Растения реагируют на воздействие слабых и сильных полей. Как правило, эта реакция отражается на росте и функции размножения. Отмечены изменения в форме и размерах листьев, цветков и стеблей растений, произрастающих под линиями электропередач, а также на прирост деревьев, произрастающих вблизи радиолокационных станций. Различное влияние на растительный мир, как на основной источник кислорода и питания на Земле - это уже сильный аргумент, чтобы начать более многосторонние исследования.
|
|
|
Живущие в растительном мире насекомые, по-своему реагируют на воздействие излучений. Некоторые виды, в зависимости от строения тела и способа жизни, замедляют свое развитие и рост, может быть потеря ориентации или повышенная агрессивность. Но основная реакция – это стремление избежать воздействия поля линий электропередач. Воздействие СВЧ-излучения, как правило, вызывает летальный исход, что говорит о меньшей устойчивости насекомых к этому виду излучения, чем растений.
Характерно, что птицы не гнездятся возле радиолокационных станций.
Установлено, что под воздействием электромагнитного поля, страдает, прежде всего, центральная нервная система птиц и животных
Гипотетическое вредное воздействие электрических полей на организм человека иногда называют электросмогом, приписывая вредные свойства низкочастотным и сверхнизкочастотным излучениям (менее 300 Гц).
По результатам 25 тысяч научных статей, опубликованных за 30-летний период, ВОЗ заключает, что существующие доказательства не подтверждают существование каких-либо последствий для здоровья от воздействия электромагнитных полей низкой мощности
Предельно допустимая доза электромагнитного излучения для человека составляет 0,2 мкТл.
При отправлении состава в метро величина магнитного поля на платформе составляет 50-100 мкТл, в вагоне поезда - 150-200 мкТл,
Компьютер является источником электромагнитного излучения величиной до 100 мкТл., что в 500 раз превышает допустимое значение. Практически такой же уровень электромагнитного излучения генерируется микроволновой печью.
Электромагнитное излучение от мобильных телефонов и других электронных устройств достигает 50 мкТл, что в 250 раз превышает допустимое значение.
Настольная лампа является источником электромагнитного излучения, которое в 4-5 раз превышает допустимое значение. В данном случае источником излучения является провод, питающий лампу.
Предельно допустимые нормы электромагнитного излучения для человека.
Для источников излучения с частотами:
300 кГц — это напряжённость поля 25 В/м;
0,3–3 мгц — 15 В/м;
3–30 мгц — 10 В/м;
30–300 МГц — 3 В/м;
и от 300 мгц 300 ГГц — 10 мкВт/см2.
1Тл = 1 кг·с−2/А=1 В·с / м2
Защита человека от опасного воздействия электромагнитного излучения осуществляется следующими способами:
• уменьшение излучения от источника;
• экранирование источника излучения и рабочего места;
• установление санитарно-защитной зоны;
• поглощение или уменьшение образования зарядов статического электричества;
• устранение зарядов статического электричества;
• применение средств индивидуальной защиты.
Уменьшение мощности излучения от источника реализуется применением поглотителей электромагнитной энергии; блокированием излучения или снижением его мощности для вращающихся антенн в секторе, в котором находится защищаемый объект.
Поглощение электромагнитных излучений осуществляется поглотительным материалом путем превращения энергии электромагнитного поля в тепловую. В качестве такого материала применяют каучук, поролон, пенополистирол, ферромагнитный порошок со связывающим диэлектриком, волосяные маты, пропитанные графитом.
Экранирование источника излучения и рабочего места осуществляется специальными экранами по ГОСТ 12.4.154-85 “ССБТ. Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты”.
Различают отражающие и поглощающие экраны. Первые изготавливают из материала с низким электросопротивлением – металлы и их сплавы (медь, латунь, алюминий, сталь). Они могут быть сплошные и сетчатые. Более эффективными являются экраны, изготовленные из проволочной сетки или из тонкой (толщиной 0,01-0,05 мм) алюминиевой, латунной или цинковой фольги.
Экраны из металлической сетки и металлических прутков в виде навесов, козырьков применяют для защиты от излучений промышленной частоты.
Защитные свойства отражающих экранов заключаются в том, что под действием электромагнитного поля в материале экрана возникают вихревые токи (токи Фуко), которые наводят в нем вторичное поле. Амплитуда наведенного поля приблизительно равна амплитуде экранируемого поля, а фазы полей противоположны. Результирующее поле, возникающее в результате сложения двух рассмотренных полей, быстро затухает в материале экрана, проникая в него на малую глубину.
Экраны с металлизированной поверхностью окрашивают специальными красками со стороны падающей электромагнитной волны. В качестве экранов могут применяться различные пленки и ткани с металлизированным покрытием. Для экранирования смотровых окон, окон помещения, потолочных фонарей применяется металлизированное стекло. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо из окислов металлов, чаще всего олова, либо из металлов – меди, никеля, серебра – и их сочетаний. Радиоэкранирующими свойствами обладают практически все строительные материалы.
Экраны должны быть заземлены для обеспечения стекания в землю образующихся на них зарядов.
Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих материалов, а именно: эластичных или жестких пенопластов, резиновых ковриков, листов поролона или волокнистой древесины, обработанной специальным составом, а также из ферромагнитных пластин. Как поглощающий экран можно рассматривать лес и лесозащитные полосы.
Защита от статического электричества осуществляется путем подбора пар материалов элементов машин, которые взаимодействуют между собой трением, одинаковых или максимально близко расположенных в электростатическом ряду. Другим способом исключения образования зарядов является смешение материалов, которые при взаимодействии с элементами оборудования заряжаются разноименно.
Для устранения зарядов статического электричества используют заземление частей оборудования. Электрическое сопротивление заземлителя может быть повышено до 100 Ом.
Для увеличения интенсивности стекания статических зарядов с поверхностей в воздух помещений последние увлажняют.
Для нейтрализации зарядов статического электричества на поверхностях оборудования, материалов применяются ионизаторы-нейтрализаторы, которые создают вблизи наэлектризованных поверхностей положительные и отрицательные ионы. Ионы, несущие противоположный заряд поверхности, притягиваются к ней и нейтрализуют ее заряд. По принципу действия нейтрализаторы подразделяются:
• на коронного разряда (индукционные и высоковольтные);
• радиоизотопные и аэродинамические.
К средствам индивидуальной защиты (СИЗ) от статического электричества и электрических полей промышленной частоты относят защитные халаты, комбинезоны, очки, спецобувь, заземляющие браслеты.
Материалом для защитных халатов, комбинезонов, фартуков служит специальная ткань, в структуре которой используются тонкие металлические нити, скрученные с хлопчатобумажными. Шлем и бахилы костюма делаются из такой же ткани, но в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для дыхания. СИЗ должны быть заземлены.
Защита от действия инфракрасного излучения предполагает дистанционное управление процессом; теплоизоляцию поверхности оборудования; устройство защитных экранов, покрытых теплоизоляционными материалами; водяные и воздушные завесы; применение теплозащитных костюмов.
Защита от действия ультрафиолетового облучения: защита расстоянием, экранирование источников излучения и рабочих мест, использование средств индивидуальной защиты, специальная окраска помещений, рациональное размещение рабочих мест.
Наиболее рациональным является экранирование источника излучения. Для экрана применяют материалы и светофильтры, не пропускающие или снижающие интенсивность излучений.
Стены в помещениях окрашивают в светлые тона с добавлением в краску оксида цинка.
Для защиты от ультрафиолетового излучения обязательно применение индивидуальных средств защиты (куртка, брюки, рукавицы, фартук из специальной ткани и щиток со светофильтром, очки со стеклами, содержащими оксид цинка и др.).
Для защиты кожи от УФИ применяют мази, содержащие вещества, служащие светофильтрами для излучений.
Методы защиты от Э-М загрязнения.
Применение специальных приборов, наводящих противо-ЭДС, которая позволяет нейтрализовать нежелательное излучение и минимизировать его негативное воздействие на организм человека.
Максимальное сокращение времени пребывания в зоне действия электромагнитного излучения. Особенно актуален данный вопрос для работников электроэнергетических предприятий, где уровень электромагнитного излучения максимальный.
Существует такое понятие, как охранная зона линий электропередач – расстояние по обе стороны от проводов линий электропередач, в пределах которого не рекомендуется строить жилые дома и различные сооружения, а также заниматься садоводством. Размер охранной зоны ЛЭП варьируется в зависимости от класса напряжения. Например, охранная зона линий электропередач напряжением 35 кВ составляет 15 м, 110 кВ – 20 м, 330 кВ – 30 м.
В охранной зоне линий электропередач степень электромагнитного излучения значительно превышает допустимые значения. Поэтому в данной зоне не рекомендуется строительство жилых зданий и различных сооружений.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1782; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!