Основные меры защиты от воздействия ЭМП:
1) уменьшение излучения непосредственно у источника (достигается увеличением расстояния между источником направленного действия и рабочим местом, уменьшением мощности излучения генератора);
2) рациональное размещение СВЧ и УВЧ установок, действующие установки мощностью более 10 Вт следует размещать в помещениях с капитальными стенами и перекрытиями, покрытыми радиопоглощающими материалами (кирпич, шлакобетон) или обладающими отражающей способностью – масляными красками;
3) дистанционный контроль и управление передатчиками в экранированном помещении (для визуального наблюдения за передатчиками) оборудуются смотровые окна, защищённые металлической сеткой;
4) экранирование источников излучения и рабочих мест (применение отражающих заземлённых экранов в виде листа или сетки из металла, обладающего высокой электропроводностью – алюминия, меди, латуни, стали);
5) организационные меры (проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений–не реже одного раза в 6 месяцев; медосмотр – не реже одного раза в год; дополнительный отпуск, сокращённый рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз);
6) применение средств индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки).
Генераторы токов высокой частоты устанавливают в отдельных огнестойких помещениях, машинные генераторы – в звуконипроницаемых кабинах. Для установок мощностью до 30 кВт отводят площадь не менее 40 м 2 , большей мощности – не менее 70 м 2 . Расстояние между установками должно быть не менее 2 м, помещения экранируют, в общих помещениях установки размещают в экранированных боксах.
Помещения ВЧ-установок запрещается загромождать металлическими предметами.
Наиболее простым и эффективным методом защиты от ЭМП является “защита расстоянием”. Зная характеристики металла, можно рассчитать толщину экрана d, мм, обеспечивающую заданное ослабление ЭМП на данном расстоянии:
,
где w=2pf – угловая частота переменного тока, рад/с; m – магнитная проницаемость металла защитного экрана, Г/м; g – электрическая проводимость металла экрана 
; Эх – эффективность экранирования на рабочем месте, определяемая из выражения:
,
где Hх и Hхэ – максимальные значения напряжённости магнитной составляющей поля на расстоянии x, м, от источника соответственного без экрана и с экраном, А/м.
Напряжённость Нх может быть определена из выражения:
,
где w и a – число витков и радиус катушки, м; I – сила тока в катушке, А; х – расстояние от источника (катушки) до рабочего места, м; bm – коэффициент, определяемый соотношением х/а (х/а>10, bm=1).
Если регламентируется допустимая составляющая поля ЕД, магнитная составляющая может быть определена из выражения:
,
где f – частота поля, Гц.
Экранирование – наиболее эффективный способ защиты. ЭМП ослабляется экраном вследствие создания в толще его поле противоположного направления. Степень ослабления ЭМП зависит от глубины проникновения высокочастотного тока в толщу экрана. Чем больше магнитная проницаемость экрана и выше частота экранируемого поля, тем меньше глубина проникновения и необходимая толщина экрана. Экранируют либо источник излучений, либо рабочее место. Экраны бывают отражающие и поглощающие.
Для защиты работающих от электромагнитных излучений применяют заземлённые экраны, кожухи, защитные козырьки, устанавливаемые на пути излучения. Средства защиты (экраны, кожухи) из радиопоглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жёстких листов поролона, ферромагнитных пластин.
Для защиты от электрических полей сверхвысокого напряжения (50 Гц) необходимо увеличивать высоту подвеса фазных проводов ЛЭП. Для открытых распределительных устройств рекомендуется заземлённые экраны (стационарные или временные) в виде козырьков, навесов и перегородок из металлической сетки возле коммутационных аппаратов, шкафов управления и контроля.
К средствам индивидуальной защиты от ЭМП относят переносные зонты, комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, осуществляющие защиту организма человека по принципу заземлённого сетчатого экрана.
Визначення понять «іонізуюче випромінювання» та «радіаційна безпека».
Ионизирующим излучением называют любой вид излучения, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков.
Радиационная безопасность – комплекс мероприятий (административных, технических, санитарно-гигиенических и др.), ограничивающих облучение и радиоактивные загрязнения лиц из персонала и населения и окружающей среды до наиболее низких значений, достигаемых средствами, применяемыми для общества.
Ионизирующие излучения, проникая в организм и проходя через биологическую ткань, вызывают в ней появление загрязнённых частиц-свободных электронов. К таким излучениям относят:
1) корпускулярные излучения (a-излучения, b-излучения, нейтронное, нейтринное);
2) электромагнитные излучения (g-, рентгеновское).
a-излучения – корпускулярное излучение, состоящее из a-частиц (ядер гелия), испускаемое при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях и превращениях. Характеризуются большой ионизирующей и малой проникающей способностями.
b-излучение – корпускулярное излучение с непрерывным энергетическим спектром, состоящее из отрицательно или положительно заряженных электронов (позитронов) и возникающее при радиоактивном b-распаде ядер или нестабильных частиц. Имеют меньшую ионизирующую способность, но более высокую проникающую способность по сравнению с a-частицами.
g-излучение – фотонное излучение, возникающее при ядерных превращениях или аннигиляции частиц. Обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.
Нейтронное излучение – поток нейтронов.
Рентгеновское излучение – фотонное излучение, состоящее из тормозного и (или) характеристического излучения, генерируемое рентгеновскими аппаратами.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
При выборе защиты персонала или населения от электромагнитных излучении необходимо учитывать особенности 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.Стационарное экранирующее 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 для зашиты 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 внутренних источниковприменяются электрогерметичные 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.
Для обеспечения безопасности работ с устройствами, излучающими электромагнитную энергию, используются организационные, инженерно-технические и лечебно-профилактические средства и меры защиты.
Оборудование, являющееся источником излучения ЭМП, должно снабжаться паспортом с указанием уровней излучения для проектного режима работы, измеренного разработчиком и изготовителем. В нормативно-технической документации, так же как и в паспорте, должны быть указаны случаи возможного дополнительного излучения и защитные устройства, обеспечивающие соблюдение гигиенических норм.
Организационные мероприятия предусматривают:
- • выбор рационального режима работы оборудования;
- • разработку рационального режима труда с целью снижения до минимума времени нахождения персонала под облучением (защита временем);
- • выделение зон воздействия ЭМИ;
- • расположение рабочих мест и маршрутов передвижения обслуживающего персонала на расстояниях от источников ЭМИ, обеспечивающих соблюдение предельно допустимых уровней (защита расстоянием);
- • применение средств предупреждающей сигнализации (световой, звуковой).
Выбор рационального режима работы оборудования в первую очередь зависит от правильного выбора мощности генератора ЭМИ. Мощность генератора целесообразно выбирать не более той, которая требуется для реализации технологического процесса и работы установки. Если мощность оказывается излишней, следует использовать поглотители мощности, которые снижают уровень энергии излучения на пути от генератора до излучающего устройства.
На рис. 9.1 представлены основные конструкции поглотителей мощности, используемые для волноводов и коаксиальных линий. Снижение уровня излучения в них обеспечивается с помощью специальных вставок из углерода, специальных материалов углеродистого состава, пластмасс, которые поглощают электромагнитную энергию.
При поглощении энергии ЭМИ выделяется теплота, для отвода которой используют охлаждающие ребра (рис. 9.1, г) или проточную воду (рис. 9.1, в, е).
Снижение мощности излучения можно обеспечить и с помощью так называемых аттенюаторов, в которых поглощение электромагнитной энергии происходит за счет использования материалов с большими коэффициентами поглощения (резина, полистирол
Рис. 9.1. Конструкции поглотителей мощности для волноводов и коаксиальных линий: а, г — скошенные; б, в — клинообразные; д — ступенчатые; е — в виде шайбы
и др.). Аттенюаторы могут быть постоянными (степень ослабления мощности постоянна) и переменными (степень ослабления мощности может изменяться). Указанные конструкции показаны на рис. 9.2 и 9.3.
Рис. 9.2. Постоянные аттенюаторы
Рис. 9.3. Переменные аттенюаторы: а — ножевого типа; б — пластинчатого типа
Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в электромагнитном поле и используется в случаях, когда нет возможности снизить интенсивность излучения до допустимых значений. В табл. 9.4 и 9.5 представлены предельно допустимые значения электрической (?пду) и магнитной (#пду) напряженностей, а также плотности потока энергии (ППЭпду) в зависимости от продолжительности воздействия ЭМИ.
Выделение зон воздействия ЭМИ. Зоны с уровнями электромагнитных излучений, превышающими предельно допустимые, где по условиям эксплуатции не требуется даже кратковременное пребывание персонала, должны ограждаться (либо граница зоны должна
Предельно допустимые уровни напряженности электрической ?пду и магнитной Нпду составляющих в диапазоне частот 30 кГц — 300 МГц в зависимости от продолжительности воздействия
Продолжительность воздействия, Т, ч
Примечание. При продолжительности воздействия менее 0,08 ч дальнейшее повышение интенсивности не допускается.
отмечаться на полу помещения яркой краской) и обозначаться соответствующими предупредительными знаками.
Защита расстоянием применяется в том случае, когда не удается ослабить интенсивность излучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. Тогда прибегают к увеличению расстояния между излучателем и обслуживающим персоналом. Этот метод защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием. Так, например, при электромагнитном излучении промышленной частоты длина волны составляет 6 • 10 6 м, т.е. человек практически всегда находится в ближней зоне излучения, где напряженность электрического поля уменьшается обратно пропорционально кубу расстояния от источника излучения, а напряженность магнитного поля — обратно пропорционально квадрату расстояния. В дальней зоне ЭМИ плотность
Предельно допустимые уровни плотности потока энергии ППЭпду в диапазоне частот 300 МГц — 300 ГТц в зависимости от продолжительности воздействия
Продолжительность воздействия, Г, ч
Примечание. При продолжительности воздействия менее 0,2 ч дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.
потока энергии снижается обратно пропорционально квадрату расстояния.
Общие принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводятся к следующему:
- • экранирование элементов схем, блоков, узлов, установки в целом для снижения или устранения электромагнитного излучения;
- • защита рабочего места от облучения;
- • применение индивидуальных средств защиты.
Экранирование излучений является одним из эффективных методов
защиты от ЭМИ, часто применяемым на практике. При этом экранируют или источники излучения, или зоны, где может находиться человек, используя отражающие или поглощающие экраны (стационарные или переносные).
Отражающие экраны выполняются из металлических листов, перфорированных, сетчатых или сотовых материалов, имеющих высокую электропроводность. Защитное действие отражающих экранов основано на создании в них вторичного поля, которое образуется вихревыми токами, возникающими при воздействии электромагнитного поля. Это вторичное поле по амплитуде почти равно, а по фазе противоположно экранируемому полю. При сложении этих двух полей образуется результирующее поле, которое быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную глубину.
На рис. 9.4 показано экранирование источников электромагнитных излучений, выполненное из сплошных материалов. На рис. 9.5 показаны стационарный и переносной экраны, предназначенные для защиты работников от ЭМИ промышленной частоты, выполненные из металлической сетки в виде козырька и навеса. На рис. 9.6 изображен экранирующий навес, выполненный из металлических прутков.
Рис. 9.4. Экранирование источников ЭМИ: а — индуктора; б — конденсатора
Рис. 9.5. Стационарный и переносной экраны для защиты от ЭМИ промышленной частоты:
а — стационарный экранирующий козырек над шкафом управления (напряжение 500 кВ); б — переносной экранирующий козырек
Рис. 9.6. Экранирующий навес над проходом в здание
Козырьки, выполненные из металлической сетки, как правило, устанавливаются над рабочим местом у агрегатных шкафов, шкафов управления воздушными выключателями, силовых распределительных шкафов, разъединителей, фильтров присоединений и т.п.
Навесы в виде стальных тросов, проводов, арматуры устанавливаются над проходами и в местах, с которых производится осмотр оборудования.
Для экранирования мощных высокочастотных излучений применяют сотовые решетки, показанные на рис. 9.7. Для предотвращения электромагнитного загрязнения окружающей среды и территории окна помещений, в которых используются электромагнитные излучатели, экранируют с помощью сотовых или сетчатых экранов (рис. 9.8).
Кроме сплошных, перфорированных, сетчатых и сотовых экранов используют фольгу, наклеиваемую на несущее основание, ткани
Рис. 9.7. Сотовые решетки, применяемые для экранирования электромагнитных излучений в частотных диапазонах: а — до 1,1 ГГц; б — до 10 ГГц; в — до 33 ГГц
Рис. 9.8. Установка сотовых решеток на окна: а — с наружной стороны; 6 — с внутренней стороны; 1 — сотовая решетка; 2 — оконное стекло; 3 — пол
с микропроводом, металлизированные ткани на основе синтетических волокон или других материалов, имеющих высокую электропроводность, а также токопроводящие краски (с добавками коллоидного серебра, графита, сажи, оксидов металлов, меди и алюминия для повышения проводимости), которыми окрашивают экранирующие поверхности.
Поглощающие экраны выполняют из каучука, поролона, пенополистирола, пенопласта, керамикометаллических композиций с поглощающими добавками, в качестве которых используют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и др. Для увеличения поглощающей способности экраны делают многослойными и большой толщины, иногда со стороны падающей волны предусматривают конусообразные выступы.
В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструктивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, штора, чехол и т.д.). Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью радиозащитного стекла. Все экраны обязательно должны заземляться для обеспечения стекания образующихся на них зарядов в землю.
Следует иметь в виду, что в помещениях, где установлены источники ВЧ-, УВЧ- и СВЧ-излучений, распределение напряженности ЭМП может быть сложным за счет вторичного (отраженного) излучения, которое может возникнуть также и в соседних помещениях. Проводниками энергии радиочастот в этом случае могут явиться провода осветительной и телефонной сети. Для предотвращения распространения энергии радиочастот по осветительной, силовой, телефонной сети и в местах выхода проводов из экрана ВЧ-установки применяются электрические фильтры различной конструкции. Для снижения уровня отраженной энергии в экранированных помещениях следует стены, пол и потолок покрывать материалами, поглощающими энергию (резина, древесное волокно, поролон).
Индивидуальный защитный комплекс от ЭМИ состоит из спецодежды, экранирующего головного убора и специальной обуви с электропроводящей подошвой или выполненной целиком из электропроводящей резины. Все элементы экранирующего комплекса должны быть надежно соединены друг с другом проводниками связи и дополнительно заземлены при низкой проводимости грунта, когда комплекс изолирован от «земли».
Спецодежда защитного комплекса изготовляется из металлизированной ткани и применяется в виде комбинезонов, халатов, передников, курток с капюшонами и вмонтированными в них защитными очками, стекла которых покрыты тонким слоем металла (золото, диоксид олова). Очки следует обязательно использовать при кратковременных работах, когда интенсивность излучения более 10 Вт/см 2 . Используются также сетчатые очки, имеющие форму полумаски, с числом ячеек 186—560 на 1 см 2 при диаметре проволоки 0,07—0,14 мм.
Лечебно-профилактические мероприятия по защите от ЭМП включают в себя, в первую очередь, проведение предварительных и периодических медосмотров работающих с целью предупреждения профессиональных заболеваний. Женщин в период беременности и кормления следует временно переводить на другие работы внутри предприятия. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к работе с генераторами радиочастот не допускаются. Лицам, имеющим контакт с источниками СВЧ- и УВЧ-излучений, предоставляется дополнительный отпуск и сокращенный рабочий день.
