- •Кафедра безопасности производств
- •Характеристики поля.
- •Воздействие на человека.
- •Нормирование эмп.
- •Способы защиты от электромагнитных полей.
- •Описание лабораторной установки.
- •Проведение измерений. Задание 1. Оценка безопасности микроволновой печи.
- •Задание 2. Исследование эффективности экранирования.
- •Контрольные вопросы.
Воздействие на человека.
В ВЧ диапазоне электромагнитного поля длина волны намного больше размеров тела человека. Диэлектрические процессы, происходящие под воздействием ЭМП этого диапазона, выражены слабо. Тело человека можно считать однородным проводящим эллипсоидом. Максимальные токи возникают в теле, когда его большая ось расположена параллельно силовым линиям ЭМП. В результате может происходить сокращение мышц, разогрев организма. Под воздействием ВЧ-диапазона ЭМП страдает, прежде всего, нервная и сердечно-сосудистая системы, повышается утомляемость.
На более высоких частотах УВЧ и СВЧ диапазонов длина волны становится соизмерима с размерами тела человека и его отдельными органами, в тканях начинают преобладать диэлектрические потери, в электролитах (крове и лимфе) наводятся ионные вихревые токи. Энергия ЭМП поглощается организмом, превращаясь в тепловую энергию, нарушаются обменные процессы в клетках. До значения плотности потока поля I 10 Вт/м2, называемого тепловым порогом, механизмы терморегуляции справляются с подводимым теплом. При большей интенсивности может повысится температура. Особенно сильно страдают органы со слабо выраженным механизмом терморегуляции: мозг, глаза, желчный и мочевой пузырь, нервная система. Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), возможны ожоги роговицы. Наблюдаются трофические явления в организме, старение и шелушение кожи, выпадение волос, ломкость ногтей.
В зависимости от интенсивности и времени воздействия изменения в организме могут быть обратимыми (функциональными) или необратимыми (морфологическими). Доказана наибольшая биологическая активность микроволнового СВЧ-поля в сравнении с ВЧ и УВЧ.
Таким образом, если не принять мер защиты, то излучаемая электромагнитная энергия может оказать вредное влияние на организм человека.
Нормирование эмп.
Нормирование ведется в соответствии с Санитарными правилами и нормами (СанПиН) и документами системы безопасности труда (ССБТ).
Нормирование полей промышленной частоты 50 Гц в условиях производства осуществляется по напряженности электрической составляющей ЕД 5 кВ/м – при нахождении работника в контролируемой зоне в течение всего рабочего дня, при напряженности 5-20 кВ/м допустимое время рассчитывается по формуле
ТД=(50/Еизм)-2
Где Еизм –измеренная величина напряженности.
Предельно допустимый уровень напряженности для производства 25 кВ/м. Для жилого сектора напряженность от линии электропередаче не должна превышать:
на территории жилой застройки 1 кВ/м;
внутри жилых зданий 0,5 кВ/м.
Нормирование полей радиочастотного (РЧ) диапазона. Для лиц, профессионально связанных с источниками ЭМП, радиочастотная оценка безопасности ведется по энергетической нагрузке (ЭНЕ; ЭНН; ЭНППЭ). Для лиц, находящихся на территории жилой застройки, в местах отдыха, оценка ведется по напряженности и интенсивности поля (Е, Н,I ). В табл.2 указаны максимальные значения нормируемых параметров для различных диапазонов ЭМП.
Таблица 2.
-
Нормируемый параметр
Диапазон радиочастот
ВЧ
УВЧ
СВЧ
3 – 30 МГц
30 – 300 МГц
Е, В/м
500
300
80
-
Н, А/м
50
-
-
-
I, Вт/м2
-
-
-
10
ЭНЕ, (В/м)2ч
20000
7000
800
-
ЭНН (А/м)2ч
200
-
-
-
ЭНППЭ (Вт/м)2час
-
-
-
2
Предельно допустимые значения параметров ЭМП на рабочих местах персонала с учетом времени воздействия t рассчитывают по следующим формулам:
ЕПД=(ЭНЕ)0,5/t; НПД=(ЭНН)0,5/t; IПД=КЭНППЭ/t
где ЭНЕ , ЭНН, ЭНППЭ – максимальные значения энергетической нагрузки из табл.2; К – коэффициент ослабления биологической активности ( К=10 для случаев облучения от сканирующих и вращающихся антенн; К=12,5 -при локальном облучении кистей рук; К=1 – для источников постоянного облучения всего организма).
Для бытовых источников ЭМП массового использования, таких как сотовые телефоны и микроволновые печи, существуют специальные нормы.
Гигиенические нормативы ГН 2.1.8./2.2.4.019-94.
Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемой системой сотовой связи. В работе этих систем используется следующий принцип: территория города и района делится на небольшие зоны (соты) радиусом 0,5-2 км, в центре каждой зоны располагается базовая станция. Системы сотовой радиосвязи работают в интервале 400 МГц – 1,2 ГГц, то есть в СВЧ диапазоне. Максимальная мощность передатчиков базовых станций не превышает 100 Вт, коэффициент усиления антенны 10-16 дБ. Мощность передатчиков автомобильных станций 8-20 Вт, ручных радиотелефонов 0,5-2 Вт. Лица профессионально связанные с источниками ЭМП, подвергаются его воздействию в течение всего рабочего дня, население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций, - до 24 часов в сутки, пользователи только во время телефонных разговоров. ВДУ облучения приведены в табл. 3.
Таблица 3.
Категория облучения |
Величина ВДУ |
Профессиональное воздействие |
|
Предельно допустимое значение |
IПД=2/t Вт/м2 ; IПДmax 10Вт/м2 |
Непрофессиональное воздействие |
|
Облучение населения, проживающего вблизи от антенн базовых станций |
IПД 0,1Вт/м2 |
Облучение пользователей радиотелефонов |
IПД 1Вт/м2 |
Предельно допустимые уровни плотности потока энергии (ППЭ), создаваемой микроволновыми печами.
Таблица 4.
Условия работы |
Предельно допустимый уровень ППЭ |
Эксплуатация микроволновых печей в условиях быта |
До 0,1 Вт/м2 на расстоянии 50 5 см от любой точки микроволновой печи |