Защита от действия электромагнитных полей

Новые технологические процессы, использующие возникновение тепла в нагреваемых предметах, такие, как нагрев арматуры для предваритель­ного напряжения железобетонных конструкций, сушка и склеивание древесины, ускорение твердения бетонных конструкций, нагрев метал­лов при их ковке и т. п., основаны на применении электромагнитных полей высокой и сверхвысокой частоты. Эти технологические процессы протекают с большой скоростью, обеспечивают высокое качество обра­батываемых материалов и поэтому экономически эффективны.

Применение новых технологических процессов обусловило появление проблем по защите рабочих от воздействия электромагнитных излу­чений. Электромагнитные поля радиочастот могут оказать вредное действие на организм человека, причем их опасность увеличивается тем, что они не обнаруживаются органами чувств.

Электромагнитное поле характеризуется векторами напряженности электрического Е (В/м) и магнитного Н (А/м) полей. При распростране­нии в проводящей среде они связаны соотношением:

Источниками электромагнитного излучения являются индукторы, конденсаторы термических установок с ламповыми генераторами (мощ­ность которых обычно находится в пределах от 8 до 200 кВт), фидерные линии, соединяющие отдельные части генераторов, трансформаторы, генераторы сверхвысоких частот.

Воздействие электромагнитных полей на человека зависит от напряженностей электрического и магнитного полей, интенсивности потока энергии, частоты колебаний, локализации облучений на поверхности тела и индивидуальных особенностей организма.

Механизм этого воздействия заключается в том, что в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит человеческое тело, поля­ризуются, а полярные молекулы (например, воды), кроме того, ориенти­руются по направлению распространения электромагнитного поля. В электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови, межклеточной жидкости и т.п., после приложения внешнего поля появляются ионные токи. Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей тела человека как за счет переменной поляризации ди­электриков, так и за счет появления токов проводимости.

Кроме теплового воздействия на ткани человека, как на диэлектри­ческие материалы, обладающие некоторой проводимостью, электро­магнитные поля оказывают воздействие на ткани как на биологические объекты. Они непосредственно влияют на нервную систему, изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, биохимическую активность бел­ковых молекул и состав крови. Нарушаются функции сердечно-сосу­дистой системы, наблюдаются изменения углеводного, белкового и минерального обмена веществ. Однако эти изменения носят функцио­нальный, обратимый характер: достаточно прекратить облучение недо­пустимого уровня — и болезненные явления исчезают.

Действующие в Советском Союзе уровни допустимого облучения настолько малы, что они не вызывают каких-либо изменений в орга­низме даже при длительном систематическом облучении. «Санитарные нормы и правила при работе с источником электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот» № 848-70 предусмат­ривают следующие предельно допустимые величины: напряженность электромагнитных полей радиочастот на рабочих местах не должна превышать по электрической составляющей 20 В/м в диапазоне частот 100 кГц ÷ 30 МГц и 5 В/м в диапазоне частот 30 ÷ 300 МГц; по магнитной составляющей предельная величина равна 5 А/м в диапазоне частот 100 кГц ÷ 1,5 МГц. В диапазоне СВЧ 300 ÷ 300000 МГц максимально допустимая плотность потока мощности при облучении в течение всего рабочего дня составляет 10 мкВт/см², при облучении не более 15—20 мин 1000 мкВт/см при условии обязательного использования защитных очков. В остальное рабочее время интенсивность облучения не должна превышать 10 мкВт/см².

В диапазоне СВЧ для лиц, не связанных профессионально с облу­чением, и для населения плотность потока мощности не должна превы­шать 1 мкВт/см².

Для измерения напряженностей поля применяют различные моди­фикации прибора ИЭМП-I (измерителя электромагнитного поля) в зависимости от диапазонов частот и измеряемых напряженностей

Ослабления мощности электромагнитного поля на рабочем месте можно достичь путем уменьшения мощности излучения генератора-установки отражающего или поглощающего экранов; применения индивидуальных средств защиты или увеличения расстояния между источни­ком излучения и рабочим местом: /=Р_ИСт/4πR², где /-плотность по­тока энергии, Вт/м; Р_ист — мощность излучения источника Вт; R — расстояние от источника излучения до рабочего места, м.

Защита расстоянием является наиболее простым и эффективным методом.

Одним из способов снижения излучаемой мощности является замена мощного генератора менее мощным, если это возможно по технологии работ.

Весьма характерным и часто применяемым методом защиты от электромагнитных излучений является установка экранов. Экранировать можно или сам ис­точник излучения, или ра­бочее место. Отражающие экраны делают из хорошо проводящих металлов — алюминия, стали, лучше из меди и латуни.

В зависимости от техно­логического процесса вы­сокочастотные установки

размещают в отдельных помещениях или в общем производственном помещении непосредственно в технологическом потоке.

Помещения, в которых проводятся работы по настройке, регулировке и испытанию установок, устраивают так, чтобы при включении устано­вок на полную мощность их излучение практически не проникало через стены, перекрытия, оконные проемы и двери в смежные по­мещения.

Толщину стен и перекрытия таких помещений определяют в каждом случае расчетом, исходя из мощности установок и поглощающих свойств строительных материалов.

С целью исключения опасных воздействий тока в промышленных установках применяют автоматическую блокировку, аварийное отклю­чение или защитные автоматы для запрещения работы при снятом ограждении.

В тех случаях, когда рассмотренные методы не дают достаточного эффекта, необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты: специальными комбинезонами, халатами, очками.