Нормирование электромагнитного излучения

Санитарные правила и нормы СанПин 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» устанавливают предельно-допустимые уровни (ПДУ) воздействия на людей электромагнитных излучений в диапазоне частот 30 кГц-300 ГГц.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) - уровни ЭМП, воздействие которых при работе установленной продолжительности в течение трудового дня не вызывает у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения.

Настоящие санитарные правила устанавливают на рабочих местах:

· ПДУ электростатического поля (ЭСП);

· ПДУ постоянного магнитного поля (ПМП);

· ПДУ электрического и магнитного полей промышленной частоты 50 Гц (ЭП и МП ПЧ);

· ПДУ электромагнитных полей в диапазоне частот ³ 10 кГц - 30 кГц.

· ПДУ электромагнитных полей в диапазоне частот ³ 30 кГц - 300 ГГц.

Предельно допустимые уровни электростатического поля

Оценка и нормирование ЭСП осуществляется по уровню электрического поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену.

Уровень ЭСП оценивают в единицах напряженности электрического поля (Е) в кВ/м.

Предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля (Епду) при воздействии <= 1 час за смену устанавливается равным 60 кВ/м. При воздействии ЭСП более 1 часа за смену Епду определяются по формуле:

, (5)

где t - время воздействия (час).

В диапазоне напряженностей 20 - 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в ЭСП без средств защиты (t_доп) определяется по формуле:

(6)

где Е_факт - измеренное значение напряженности ЭСП (кВ/м).

При напряженностях ЭСП, превышающих 60 кВ/м, работа без применения средств защиты не допускается. При напряженностях ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля частотой 50 Гц

Оценка ЭМП ПЧ (50 Гц) осуществляется раздельно по напряженности электрического поля (Е) в кВ/м, напряженности магнитного поля (Н) в А/м или индукции магнитного поля (В), в мкТл.

Нормирование электромагнитных полей 50 Гц на рабочих местах персонала дифференцированно в зависимости от времени пребывания в электромагнитном поле.

Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля 50 Гц

Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м.

При напряженностях в интервале больше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания в ЭП Т (час) рассчитывается по формуле:

Т = (50/Е) – 2 (7)

где Е - напряженность ЭП в контролируемой зоне, кВ/м; Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч.

При напряженности свыше 20 до 25 кВ/м допустимое время пребывания в ЭП составляет 10 мин.

Пребывание в ЭП с напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо находиться вне зоны влияния ЭП или применять средства защиты.

Время пребывания персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП (Тпр) вычисляют по формуле:

Т_пр = 8(tE₁/ТЕ₁ + tЕ₂/ТЕ₂ + ... + tE_n/ТЕ_n) (8)

где Т_пр - приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности;

tE₁, tЕ₂, ... tE_n - время пребывания в контролируемых зонах с напряженностью Е1, Е2, ... Еn, ч; ТЕ₁, ТЕ₂, ... Теn - допустимое время пребывания для соответствующих контролируемых зон.

Приведенное время не должно превышать 8 ч.

Количество контролируемых зон определяется перепадом уровней напряженности ЭП на рабочем месте. Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается 1 кВ/м.

Требования действительны при условии, что проведение работ не связано с подъемом на высоту, исключена возможность воздействия электрических разрядов на персонал, а также при условии защитного заземления всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей оборудования, машин и механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зоне влияния ЭП.

Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц

Оценка и нормирование ЭМП диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ).

Энергетическая экспозиция в диапазоне частот >= 30 кГц - 300 МГц рассчитывается по формулам:

(9)

где Е - напряженность электрического поля (В/м), Н - напряженность магнитного поля (А/м), плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м², мкВт/см²), Т - время воздействия за смену (час.).

Энергетическая экспозиция в диапазоне частот >= 300 МГц - 300 ГГц рассчитывается по формуле:

ЭЭппэ = ППЭ х Т, (Вт/м²).ч, (мкВт/см²).ч, (10)

где ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м², мк Вт/см²).

ПДУ энергетических экспозиций (ЭЭпду) на рабочих местах за смену представлены в таблице 2.

Таблица 2. ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц

Параметр	ЭЭпду в диапазонах частот (МГц)
	>= 0,03 - 3	>= 3 - 30	>= 30 - 50	>= 50 - 300	>= 300 - 300000
ЭЭе, (В/м)^2.ч	20000	7000	800	800
ЭЭн, (А/м)^2.ч	200		0,72
ЭЭппэ, (мкВт/см^2).ч					200

Максимальные допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП не должны превышать значений, представленных в таблице 3.

Таблица 3. Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц

Параметр	Максимально допустимые уровни в диапазонах частот (МГц)
	>= 0,03 - 3	>= 3 - 30	>= 30 - 50	>= 50 - 300	>= 300 - 300000
Е, В/м	500	300	80	80
Н, А/м	50		3,0
ППЭ, мкВт/см^2					1000 5000 <*>

<*> Для условий локального облучения кистей рук.

Для случаев облучения от устройств с перемещающейся диаграммой излучения (вращающиеся и сканирующие антенны с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 20) и локального облучения рук при работах с микрополосковыми устройствами предельно допустимый уровень плотности потока энергии для соответствующего времени облучения (ППЭпду) рассчитывается по формуле:

ППЭпду = К х ЭЭпду/Т (11)

где К - коэффициент снижения биологической активности воздействий; К = 10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн; К = 12,5 - для случаев локального облучения кистей рук (при этом уровни воздействия на другие части тела не должны превышать 10 мкВт/см²).

Предельно допустимую плотность потока энергии ЭМП в диапазоне частот 300 МГц...300 ГГц на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала радиотехнических объектов (РТО) устанавливают, исходя из допустимого значения энергетической нагрузки на организм человека и времени его пребывания в зоне облучения. Однако во всех случаях она не должна превышать 10 Вт/м² (1000 мкВт/см²), а при наличии рентгеновского излучения или высокой температуры воздуха в рабочих помещениях (выше 28 ⁰С) — 1 Вт/м² (100 мкВт/см²).

Предельно допустимая плотность потока энергии ЭМП от РТО, Вт/м² (мкВт/см²),

ППЭ = (12)

где W_N— нормированное значение допустимой энергетической нагрузки на организм человека, Втч/м² (мкВтч/см²).

Нормированные значения допустимой энергетической на­грузки на организм человека составляют:

2 Втч/м² (200 мкВтч/см²) - для всех случаев облучения, ис­ключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

20 Втч/м² (2000 мкВтч/см²) — для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн.

Допустимое время пребывания в зоне облучения 8 ч. В соответствии с санитарными нормами предельно допусти­мая плотность потока энергии ЭМП на территории жилой за­стройки при круглосуточном облучении не должна превышать 5мкВт/см² .

При одновременном воздействии ЭМП от k источников в ди­апазоне 300 МГц...300 ГГц cуммарная плотность потока энер­гии, Вт/м² (мкВт/см²),

ППЭ_Е = ППЭ₁ + ППЭ₂ + ... + ППЭ_k, (13)

где ППЭ₁, ППЭ₂, ..., ППЭ_k — плотность потока энергии от первого, второго и k-го источников ЭМП, Вт/м² (мкВт/см²).

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение электромагнитной волны. Какими параметрами характеризуется электромагнитное поле?

2. Как классифицируются электромагнитные волны по длине волны или частотным диапазонам? Дайте характеристику основных частотных диапазонов.

3. Назовите источники электростатических и магнитных полей.

4. Как воздействует электромагнитное излучение на человека?

5. Какие зоны формируются у источника электромагнитных полей и каковы их характерные зоны? Какова протяженность зоны индукции источника ЭМИ промышленной частоты?

6. Как осуществляется гигиеническое нормирование электромагнитных излучений?

7. Каковы основные методы защиты от электромагнитных излучений?

8. Какие СИЗ применяются для защиты от ЭМИ?

9. Что такое санитарно-защитная зона?

10. В чем заключается сущность экранирования излучения?

Задача 1. «Расчет средств защиты от электромагнитных полей в диапазоне частот 300 МГц...300 ГГц»

Исходные данные приведены в таблице 4.

Порядок выполнения работы:

1. Определить допустимую плотность потока энергии ЭМП от РТО, зная тип антенны.

2. Определить допустимое время работы на рабочем месте, если оно облучается еще двумя РТО, создающими интенсивность облучения ППЭ₂, и ППЭ₃,. Все три РТО работают в диапазоне 300 МГц...300 ГГц.

3. Определить минимальное расстояние рабочего места от РТО при работе в течение 8 ч в день с учетом заданных условий внешнего воздействия на оператора других факторов.

4. Определить радиус санитарно-защитной зоны для РТО, работающего в импульсном режиме с параметрами, указанными в таблице 4.

5. Определить минимальную толщину сплошного экрана из алюминия, обеспечивающего уменьшение интенсивности облучения в РТО на рабочем месте в Э раз.

Таблица 4

Характеристики радиотехнического объекта									Условия на рабочем месте				Ослаб­ление интен­сивности ЭМП
Вариант	Тип антенны			Pимп ,^кВт	, мс	Тс, мс	б	f МГц	Интенсивность облучения, мкВт/см^2		Темпе­ратура, ^0C	Наличие рентге­новского излуче­ния
	непод­вижная	вращаю­щаяся	скани­рующая						ППЭ2	ППЭ3
01	+			100	10	10^2	100	300	10	3	20	+	100
02		+		1000	10	10^2	50	400	12	30	30		100
03			+	800	10	10^2	80	450	6	100	32		500
04	+			500	10	10^2	90	500	5	50	25	+	600
05		+		300	10	10^2	100	550	3	100	20	+	100
06			+	200	10-^2	10	120	600	5	50	30		120
07	+			1000	10	10^2	150	800	8	100	20		100
08		+		1800	10-^1	10	50	900	6	60	25	+	600
09			+	60	10-^1	10	40	700	3	12	30		500
10	+			90	10-^1	10	30	800	10	3	32		700
11		+		600	10-^1	10^2	20	500	6	40	25	+	100
12			+	10	10	10^2	90	600	7	30	20	+	120
13	+			1000	10^2	10^2	25	900	5	50	24		800
14		+		70	10-^2	10^2	20	300	8	80	20		1000
15			+	20	10-^2	10^2	90	900	5	30	30		100
16	+			80	10^2	10	50	10^4	10	3	30		600
17		+		100	10	10^2	80	10^3	5	50	20		100
18			+	120	10	10^2	50	10^4	3	100	22	+	120
19	+			500	10	10^2	40	800	2	12	30		800
20		+		200	10	10^2	30	500	3	50	25		1000
21			+	1000	10	10^3	60	900	4	40	30		100
22	+			800	10	10^3	40	800	5	5	25	+	100
23		+		80	10-^1	10	10	900	3	30	32		120
24			+	100	10-^1	10	8	500	9	30	26		700
25	+			1000	10-^2	10^2	20	800	2	8	24	+	800
26		+		1600	10-^1	10^2	10	650	4	30	30		100
27			+	1100	10-^1	10	12	950	2	80	24		120
28	+			600	10-^2	10^2	100	2000	3	3	30		800
29		+		50	10^2	10^2	400	3000	5	50	24	+	200
30			+	100	10-^3	10	100	4000	2	40	30		1000

Подвал

При работе радио- и телестанций магнитная составляющая по своей величине не имеет существенного значения, поэтому интенсивность ЭМИ оценивается только по величине напряженности электрического поля (Е, В/м).

Таблица 3-Предельно-допустимые уровни ЭМИ, создаваемые телевизионными станциями

Частота, МГц	ПДУ, В/м
30-60	5
60-120	4
120-240	3
240-300	2,5

При одновременном облучении от нескольких источников, для которых установлены разные ПДУ, должно соблюдаться следующее условие:

= (5),

где Е_i – напряженность электрического поля, создаваемого i-источником, В/м;

ПДУ_i – предельно-допустимый уровень для i-источника, В/м.