Магнитные, электрические и электромагнитные поля и излучения.

Организм человека, как показывают проведенные в последние годы исследования, реагирует на изменение напряженности магнитного поля. Так, магнитные бури, возникающие в период солнечной активности, вызывают нарушения сердечно-сосудистой системы.

Искусственные магнитные поля, создаваемые постоянным электрическим током большой силы, характеризуются напряженностью до нескольких тысяч ампер на метр. Нормативная величина напряженности постоянного магнитного поля, образующегося вблизи установок и линий электропередач постоянного тока, в течение рабочего дня составляет 8000 А/м, предельно допустимый уровень напряженности не установлен.

При контактной сварке, где величина тока достигает 1000 А и более, возникает магнитное поле до 10 кА/м.

Наряду с магнитным постоянный электрический ток создает электрическое поле, называемое электростатическим. Электростатическое поле высокой напряженности оказывает негативное воздействие на организм человека, в частности вызывает расстройства нервной системы, отрицательно влияет на репродуктивную функцию организма, особенно у мужчин. Нормативная величина напряженности электростатического поля в течение рабочего дня составляет 20 кВ/м, предельно допустимый уровень напряженности — 60 кВ/м.

Источником электромагнитных полей является переменный ток. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью (В/м) и плотностью потока мощности (Вт/м2).

Создаваемые электромагнитным полем электромагнитные волны характеризуются частотой колебаний (Гц).

Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) передается по линиям электропередач напряженностью 330, 500, 750 и 1150 кВ. Источниками низкочастотного (50 Гц) электромагнитного излучения являются также открытые распределительные устройства и электроустановки переменного тока. При частоте 50 Гц опасным считается электромагнитное излучение при напряжении тока свыше 400 кВ. Для защиты населения от воздействия поля, генерируемого воздушными линиями электропередач, устанавливаются санитарно-защитные зоны по обе стороны трассы (таблица 4.9).

Таблица 4.9. Размеры санитарно-защитной зоны вдоль воздушных линий электропередач

Напряжение в сети линий электропередач, кВ

Размер санитарно-защитной зоны от оси линии электропередач, м

330

20

500

30

750

40

1150

55

Источниками электромагнитных излучений являются также радиотехнические и электронные устройства:

  • связь,
  • локация,
  • радио,
  • телевидение.

Электромагнитные излучения этих установок находятся в диапазоне радиочастот от 103 до 1012 Гц.

Вокруг любого источника электромагнитного излучения образуются три зоны воздействия:

  • ближняя (индукции),
  • промежуточная (интерференции),
  • дальняя (волновая).

Зона индукции простирается от источника на расстояние R < Х/2л, где X — длина волны, м. Зона интерференции находится в пределах от X/2л до 2л X. Волновая зона начинается от R > 2лХ.

По мере удаления от источника излучения интенсивность воздействия электромагнитного поля затухает.

В зоне индукции, где электрическое и магнитное поля существуют как бы независимо друг от друга, напряженность электрического поля (Е) уменьшается обратно пропорционально кубу расстояния от источника излучения, а напряженность магнитного поля (Н) — обратно пропорционально квадрату расстояния от источника. В волновой зоне, где существует строгое соотношение между электрической и магнитной составляющими электромагнитного поля: Е=377Н, напряженность электромагнитного поля снижается пропорционально расстоянию от источника излучения.

Интенсивность электромагнитного излучения характеризуется плотностью потока энергии — количеством энергии, падающей на единицу поверхности: П=Е Н/2, Вт/м2.

Для радиочастот: П = PQ/AkR2, Вт/м2, где Р — мощность излучателя, Вт; Q — коэффициент усиления антенны; R — расстояние между антенной и точкой наблюдения, м.

Воздействие электромагнитного излучения на жителей населенных пунктов зависит от мощности источника и частоты.

В таблице 4.10 приведены допустимые уровни воздействия электромагнитного излучения.

Таблица 4.10. Предельно допустимые уровни воздействия электромагнитных излучений для населенных пунктов

Диапазон электромагнитных волн

Длина волны, м

Частота, Гц

Предельно допустимый уровень облучения по напряженности электромагнитного поля, В/м

по плотности излучения, Вт/м2

Электрический ток промышленной частоты

 

50

1000

не нормируется

Длинные радиоволны

свыше 1000

менее 105

не нормируется

не нормируется

Средние радиоволны

1000 - 100

105 - 1,5106

10

не нормируется

Короткие волны радиоволны

100 - 10

6106 - 3107

4

не нормируется

Ультракороткие радиоволны

10 - 1

3107 - 3108

2

не нормируется

Сверхчастотные радиоволны при непрерывном режиме генерации

0,1 - 0,001

3109 - 3109

не нормируется

0,01

Сверхчастотные радиоволны при импульсном режиме генерации

1 - 0,001

3109 - 3100

не нормируется

0,05

Для защиты населения от воздействия электромагнитного поля высокой частоты радиостанции, телецентры, ретрансляторы и другие источники радиоволнового излучения мощностью свыше 100 кВт должны размещаться за пределами населенных пунктов.

Если источники радиоволнового излучения располагаются в городской черте, то вокруг них в обязательном порядке должна быть создана санитарно-защитная зона (СЗЗ), состоящая из зоны строгого режима и зоны ограниченного пользования. На внешней границе зоны строгого режима напряженность электромагнитного поля не должна превышать 20 В/м, а на внешней границе зоны ограниченного пользования — 2 В/м. В зоне строгого режима находится источник радиоволнового излучения. Она, как правило, ограждена и охраняется.

В пределах санитарно-защитной зоны не допускается расположение жилых домов.

Размеры СЗЗ определяются расчетом, исходя из суммарной мощности передатчиков, типа, высоты и коэффициента усиления антенны, рельефа местности. Расчетные размеры СЗЗ составляют от нескольких сот метров до 1 — 2 км. С увеличением высоты антенн, в частности для локаторов непрерывного действия, напряженность создаваемого электромагнитного поля возрастает по вертикали, что необходимо учитывать при установлении границ СЗЗ и этажности застройки в зоне влияния источника радиоволнового излучения (рисунок 4.20 и 4.21).

Схематическая диаграмма направленности излучения радиолокатора

Рисунок. 4.20. Схематическая диаграмма направленности излучения радиолокатора:

1 — направление максимального излучения, совпадающего с главным лепестком (2); 3 — боковые лепестки; 4 — задний лепесток

Контуры вертикального сечения санитарно-защитной зоны и зоны ограниченной застройки

Рисунок. 4.21. Контуры вертикального сечения санитарно-защитной зоны и зоны ограниченной застройки, построенные по уровню АМП, равному предельно допустимому:

1 - 8 — номер луча: А — контур постоянного уровня ЭМП, равного предельно допустимому, от источника СВЧ диапазона; Б — то же от источника ВЧ и СЧ диапазона

Поделиться:
Добавить комментарий