Электромагнитные излучения. Излучения радиоволнового диапазона

     ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ  ИЗЛУЧЕНИЯ

ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА

Основные  характеристики электромагнитных излучений (полей)

     Источники электромагнитных излучений

     Известно, что около проводника, по которому протекает ток, возникают одновременно электрическое и магнитное поля. Если ток не меняется во времени, эти поля не зависят друг от друга. При переменном токе магнитное и электрическое поля связаны между собой, представляя единое электромагнитное поле.

     Электромагнитное  поле обладает определённой энергией и характеризуется электрической и магнитной напряжённостью, что необходимо учитывать при оценке условий труда.

     Источниками электромагнитных излучений служат радиотехнические и электронные  устройства, индукторы, конденсаторы термических  установок, трансформаторы, антенны, фланцевые соединения волноводных трактов, генераторы сверхвысоких частот и др.

     Современные геодезические, астрономические, гравиметрические, аэрофотосъёмочные, морские геодезические, инженерно-геодезические, геофизические  работы выполняются с использованием приборов, работающих в диапазоне электромагнитных волн, ультравысокой и сверхвысокой частот, подвергая работающих опасности с интенсивностью облучения до 10 мкВт/см².

     Биологическое действие электромагнитных излучений

     Электромагнитные  поля человек не видит и не чувствует и именно поэтому не всегда предостерегается от опасного воздействия этих полей. Электромагнитные излучения оказывают вредное воздействие на организм человека. В крови, являющейся электролитом, под влиянием электромагнитных излучений возникают ионные токи, вызывающие нагрев тканей. При определённой интенсивности излучения, называемой тепловым порогом, организм может не справиться с образующимся теплом.

     Нагрев  особенно опасен для органов со слаборазвитой  сосудистой системой с неинтенсивным кровообращением (глаза, мозг, желудок и др.). При облучении глаз в течение нескольких дней возможно помутнение хрусталика, что может вызвать катаракту.

     Кроме теплового воздействия электромагнитные излучения оказывают неблагоприятное  влияние на нервную систему, вызывают нарушение функций сердечно-сосудистой системы, обмена веществ.

     Длительное  воздействие электромагнитного  поля на человека вызывает повышенную утомляемость, приводит к снижению качества выполнения рабочих операций, сильным болям в области сердца, изменению кровяного давления и пульса.

     Оценка  опасности воздействия электромагнитного  поля на человека производится по величине электромагнитной энергии, поглощённой  телом человека.  
 

     3.2.1.2 Электрические поля  токов промышленной  частоты

     Установлено, что негативное воздействие на организм работающих оказывают и электромагнитные поля токов промышленной частоты (характеризуются  частотой колебаний от 3 до 300 Гц ). Неблагоприятные  воздействия токов промышленной частоты проявляются только при напряжённости магнитного поля порядка 160-200 А/м. Зачастую магнитная напряжённость поля не превышает 20-25 А/м, поэтому оценку опасности воздействия электромагнитного поля достаточно производить по величине электрической напряжённости поля.

     Для измерения напряжённости электрического и магнитного полей используют приборы типа "ИЭМП-2". Плотность потока излучения измеряют различного рода радар-тестерами и термисторными измерителями малой мощности, например, "45-М", "ВИМ" и др.

     Защита  от электрических  полей

     В соответствии со стандартом "ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряжённости  и требования к проведению контроля на рабочих местах." нормы допустимых уровней напряжённости электрических  полей зависят от времени пребывания человека в опасной зоне. Присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 часов допускается при напряжённости электрического поля (Е), не превышающей 5 кВ/м. При значениях напряжённости электрического поля 5-20 кВ/м время допустимого пребывания в рабочей зоне в часах составляет:

     Т=50/Е-2.       (3.1)

     Работа  в условиях облучения электрическим  полем с напряжённостью 20-25 кВ/м  должна продолжаться не более 10 минут.

     В рабочей зоне, характеризуемой различными значениями напряжённости электрического поля, пребывание персонала ограничивается временем (в часах):  

            (3.2)

     где и ТЕ - соответственно фактическое и допустимое время пребывания персонала (ч), в контролируемых зонах с напряжённостями Е₁, Е₂, ..., Еn.

     Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электрического поля токов промышленной частоты являются экранирующие устройства. Экранирование может быть общим и раздельным. При общем экранировании высокочастотную установку закрывают металлическим кожухом - колпаком. Управление установкой осуществляется через окна в стенках кожуха. В целях безопасности кожух контактируют с заземлением установки. Второй вид общего экранирования - изоляция высокочастотной установки в отдельное помещение с дистанционным управлением.

     Конструктивно экранирующие устройства могут быть выполнены в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутьев, сеток. Переносные экраны могут быть оформлены в виде съёмных козырьков, палаток, щитов и др. Экраны изготовляют из листового металла толщиной не менее 0,5 мм.

     Наряду  со стационарными и переносными  экранирующими устройствами применяют  индивидуальные экранирующие комплекты. Они предназначены для защиты от воздействия электрического поля, напряжённость которого не превышает 60 кВ/м. В состав индивидуальных экранирующих комплектов входят: спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, а также рук и лица. Составные элементы комплектов снабжены контактными выводами, соединение которых позволяет обеспечить единую электрическую сеть и осуществить качественное заземление (чаще через обувь).

     Периодически  проводится проверка технического состояния  экранирующих комплектов. Результаты проверки регистрируются в специальном  журнале.

     Полевые топографо-геодезические работы могут проводиться вблизи линий электропередачи. Электромагнитные поля воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжений характеризуются напряжённостью магнитной и электрической, составляющих соответственно до 25 А/м и 15 кВ/м (иногда на высоте 1,5-2,0 м от земли). Поэтому в целях уменьшения негативного воздействия на здоровье, при производстве полевых работ вблизи линий электропередачи напряжением 400 кВ и выше, необходимо либо ограничивать время пребывания в опасной зоне, либо применять индивидуальные средства защиты.

     3.2.1.3 Электромагнитные  поля радиочастот 

     Источники электромагнитных полей  радиочастот

     Источниками возникновения электромагнитных полей  радиочастот являются: радиовещание, телевидение, радиолокация, радиоуправление, закалка и плавка металлов, сварка неметаллов, электроразведка в геологии (радиоволновое просвечивание, методы индукции и др.), радиосвязь и др.

     Электромагнитная  энергия низкой частоты 1-12 кГц широко используется в промышленности для  индукционного нагрева с целью  закалки, плавки, нагрева металла.

     Энергия импульсивного электромагнитного  поля низких частот применяется для  штамповки, прессовки, для соединения различных материалов, литья и  др.

     При диэлектрическом нагреве (сушка  влажных материалов, склейка древесины, нагрев, термофиксация, плавка пластмасс) используются установки в диапазоне частот от 3 до 150 МГц.

     Ультравысокие частоты используются в радиосвязи, медицине, радиовещании, телевидении  и др. Работы с источниками сверхвысокой частоты осуществляются в радиолокации, радионавигации, радиоастрономии и др.

     Биологическое действие электромагнитных полей радиочастот

     По  субъективным ощущениям и объективным  реакциям организма человека не наблюдается  особых различий при воздействии  всего диапазона радиоволн ВЧ, УВЧ и СВЧ, но более характерны проявления и неблагоприятны последствия воздействий СВЧ электромагнитных волн.

     Наиболее  характерными при воздействии радиоволн  всех диапазонов являются отклонения от нормального состояния центральной  нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека. Общим в характере биологического действия электромагнитных полей радиочастот большой интенсивности является тепловой эффект, который выражается в нагреве отдельных тканей или органов. Особенно чувствительны к тепловому эффекту хрусталик глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь и некоторые другие органы.

     Субъективными ощущениями облучаемого персонала  являются жалобы на частую головную боль, сонливость или бессонницу, утомляемость, вялость, слабость, повышенную потливость, потемнение в глазах, рассеянность, головокружение, снижение памяти, беспричинное чувство тревоги, страха и др.

     К числу перечисленных неблагоприятных  воздействий на человека следует  добавить мутагенное действие, а также  временную стерилизацию при облучении  интенсивностями выше теплового порога.

     Для оценки потенциальных неблагоприятных  воздействий электромагнитных волн радиочастот приняты допустимые энергетические характеристики электромагнитного  поля для различного диапазона частот - электрическая и магнитная напряжённости, плотность потока энергии.

     Защита  от электромагнитных полей радиочастот

     Для обеспечения безопасности работ  с источниками электромагнитных волн проводится систематический контроль фактических значений нормируемых  параметров на рабочих местах и в  местах возможного нахождения персонала. Если условия работы не удовлетворяют требованиям норм, то применяются следующие способы защиты:

1. Экранирование рабочего места или источника излучения.
2. Увеличение расстояния от рабочего места до источника излучения.
3. Рациональное размещение оборудования в рабочем помещении.
4. Использование средств предупредительной защиты.
5. Применение специальных поглотителей мощности энергии для уменьшения излучения в источнике.
6. Использование возможностей дистанционного управления и автоматического контроля и др.

     Рабочие места обычно располагают в зоне минимальной интенсивности электромагнитного  поля. Конечным звеном в цепи инженерных средств защиты являются средства индивидуальной защиты. В качестве индивидуальных средств защиты глаз от действия СВЧ-излучений рекомендуются специальные защитные очки, стёкла которых покрыты тонким слоем металла (золота, диоксида олова).

     Защитная  одежда изготовляется из металлизированной  ткани и применяется в виде комбинезонов, халатов, курток с капюшонами, с вмонтированными в них защитными очками. Применение специальных тканей в защитной одежде позволяет снизить облучение в 100-1000 раз, то есть на 20-30 децибел (дБ). Защитные очки снижают интенсивность излучения на 20-25 дБ.

     В целях предупреждения профессиональных заболеваний необходимо проводить предварительные и периодические медицинские осмотры. Женщин в период беременности и кормления грудью следует переводить на другие работы. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к работе с генераторами радиочастот не допускаются. Лицам, имеющим контакт с источниками СВЧ- и УВЧ-излучений, предоставляются льготы (сокращённый рабочий день, дополнительный отпуск).