Реферат: Защита от электромагнитных полей

Измерения напряженности электрического поля в электроустановках сверхвысокого напряжения произ­водят приборами типа ПЗ-1, ПЗ-1 м и др.

Измеритель напряженности электрического поля-работает следующим образом. В антенне прибора электри­ческое поле создает э. д. с>, которая усиливается с помо­щью транзисторного усилителя, выпрямляется полупро­водниковыми диодами и измеряется стрелочным микро-амперметром.'Антенна представляет собой симметрич­ный диполь, выполненный в виде двух металлических пластин, размещенных одна над другой. Поскольку на­веденная в симметричном диполе э. д. с. пропорцио­нальна напряженности электрического поля, шкала м аллиамперметра отградуирована в киловольтах на метр (кВ/м).

Измерение напряженности должно производиться во всей зоне, где может находиться человек в процессе вы­полнения работы. Наибольшее измеренное значение напряженности является определяющим. При размеще­нии рабочего места на земле наибольшая напряженность обычно бывает на высоте роста человека. Поэтому заме­ры рекомендуется производить на высоте 1,8 м от уровня земли.

Напряженность электрического поля, кВ/м, для лю­бой точки можно определить из выражения

где t — линейная плотность заряда провода, Кл/м; e₀ = 8,85 • 10¹² — электрическая постоянная, Ф/м; т — кратчайшее расстояние от провода до точки, в которой определяется напряженность, м.

Это выражение предусматривает определение напря­женности электрического поля уединенного бесконечно длинного прямолинейного проводника, заряженного рав­номерно по длине. Вводя соответствующие поправки, можно с достаточной точностью определить уровни напряженности электрического поля в заданных точках линии и подстанции сверхвысокого напряжения в реаль­ных условиях.

Методы защиты от электромагнитных полей

Основные меры защиты от воздействия электромаг­нитных излучений:

уменьшение излучения непосредственно у источника (достигается увеличением расстояния между источником направленного действия и рабочим местом, уменьшением мощности излучения генератора); рациональное размещение СВЧ и УВЧ установок (действующие установки мощностью более 10 Вт следует размещать в помещениях с капитальными стенами и пере­крытиями, покрытыми радиопоглощающими материала­ми — кирпичом, шлакобетоном, а также материалами, обладающими отражающей способностью —-масляными красками и др.); дистанционный контроль и управление передатчиками в экранированном помещении (для визуального наблю­дения за передатчиками оборудуются смотровые окна, защищенные металлической сеткой); экранирование источников излучения и рабочих мест (применение отражающих заземленных экранов в виде листа или сетки из металла, обладающего высокой электропроводностью — алюминия, меди, латуни, стали); организационные меры (проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений — не реже одного раза в 6 месяцев; медосмотр — не реже одного раза в год; дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз);

применение средств индивидуальной защиты (спец­одежда, защитные очки и др.).

У индукционных плавильных печей и нагревательных индукторов (высокие частоты) допускается напряжен­ность поля до 20 В/м. Предел для магнитной составля­ющей напряженности поля должен быть 5 А/м. Напря­женность ультравысокочастотных электромагнитных полей (средние и длинные волны) на рабочих местах не должна превышать 5 В/м.

Каждая промышленная установка снабжается тех­ническим паспортом, в котором указаны электрическая схема, защитные приспособления, место применения, ди­апазон волн, допустимая мощность и т. д. По каждой установке ведут эксплуатационный журнал, в котором фиксируют состояние установки, режим работы, исправ­ления, замену деталей, изменения напряженности поля. Пребывание персонала в зоне воздействия электромаг­нитных полей ограничивается минимально необходимым для проведения операций временем.

Новые установки вводят в эксплуатацию после при­емки их, при которой устанавливают выполнение требо­ваний и норм охраны труда, норм по ограничению полей и радиопомех, а также регистрации их в государственных контролирующих органах..

Генераторы токов высокой частоты устанавливают в отдельных огнестойких помещениях, машинные гене­раторы — в звуконепроницаемых кабинах. Для устано­вок мощностью до 30 кВт отводят площадь не менее 40 м² , большей мощности — не менее 70 м² . Расстояние между установками должно быть не менее 2 м, помещения экра­нируют, в общих помещениях установки размещают в эк­ранированных боксах. Обязательна общая вентиляция помещений, а при наличии вредных выделений — и мест­ная. Помещения высокочастотных установок запрещает­ся загромождать металлическими предметами. Наибо­лее простым и эффективным методом защиты от электро­магнитных полей является «защита расстоянием». Зная характеристики металла, можно рассчитать толщину экрана S, мм, обеспечивающую заданное ослабление электромагнитных полей на данном расстоянии:

где w = 2 nf — угловая частота переменного тока, рад/с;

m— магнитная проницаемость металла защитного экра­на, Г/м; g — электрическая проводимость металла экрана (Ом • м)'¹ ; Э_х — эффективность экранирования на рабочем месте, определяемая из выражения

Э_х = Н_х ,/ Н_хэ (49)

где Нх и Нхэ — максимальные значения напряженности магнитной составляющей поля на расстоянии х, м от источника соответственно без экрана и с экраном, А/м.

Напряженность Нц может быть определена из выра­жения

Н_х = wIa² b_m / 4x² (50)

где w и а — число витков и радиус катушки, м; I — сила тока в катушке, А; х — расстояние от источника (катуш­ки) до рабочего места, м; b_m — коэффициент, определя­емый соотношением х/а (при х/а > 10 b_m = 1).

Если регламентируется допустимая электрическая составляющая поля E _д , магнитная составляющая может быть определена из выражения

H _д =1,27 × 10⁵ ( E _д / xf ) (51)

где f — частота поля, Гц.

Экранирование — наиболее эффективный способ за­щиты. Электромагнитное поле ослабляется экраном вследствие создания в толще его поля противоположного направления. Степень ослабления электромагнитного по­ля 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 заземленные экраны, кожухи, защит­ные козырьки, устанавливаемые на пути излучения. Средства защиты (экраны, кожухи) из радиопоглоща-ющих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона, ферро­магнитных пластин.

Для защиты от электрических полей сверхвысокого напряжения (50 Гц) необходимо увеличивать высоту под­веса фазных проводов ЛЭП. Для открытых распредели­тельных устройств рекомендуются заземленные экраны