1627 (18) Джерела і характеристика електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.
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 воздействие
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.
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:
Экранирование рабочего места или источника излучения.
Увеличение расстояния от рабочего места до источника излучения.
Рациональное размещение оборудования в рабочем помещении.
Использование средств предупредительной защиты.
Применение специальных поглотителей мощности энергии для уменьшения излучения в источнике.
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.
1629. (19) Характеристика методів захисту від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.
Життя на нашій планеті виникло в тісній взаємодії з електромагнітними випромінюваннями (ЕМВ) і, насамперед, з електромагнітним полем Землі. Людина пристосувалася до земного поля в процесі свого розвитку, і воно стало не тільки звичною, але й необхідною умовою нашого життя. Як збільшення, так і зменшення інтенсивності діючих на людину електромагнітних полів відносно природного земного поля здатні позначитися на біологічних процесах в її організмі.
Електромагнітна сфера нашої планети визначається, в основному, електричним (Е = 120–150 В/м) і магнітним (Н = 24–40 А/м) полями Землі, атмосферним електричним радіовипромінюванням Сонця і галактик, а також полями штучних джерел. Діапазон природних і штучних полів дуже широкий: починаючи від постійних магнітних і електростатичних полів і кінчаючи рентгенівським і гамма-випромінюванням частотою 3 · 1021 Гц і вище. Кожний з діапазонів електромагнітних випромінювань по1різному впливає на
розвиток живого організму. На відміну від світлового, інфрачервоного й ультрафіолетового випромінювань ще не знайдено відповідних рецепторів для ЕМВ інших діапазонів. Є деякі факти про безпосереднє сприйняття клітинами мозку ЕМВ радіочастотного діапазону, про вплив низькочастотних ЕМВ
на функції головного мозку, які вимагають додаткового підтвердження.
Джерелами електромагнітних випромінювань радіочастот є могутні радіостанції, генератори надвисоких частот, установки індукційного і діелектричного нагрівання, радари, вимірювальні і контролюючі пристрої, дослідницькі установки, високочастотні прилади і пристрої в медицині й у побуті.
Джерелом електростатичного поля й електромагнітних випромінювань у широкому діапазоні частот (понад – та інфранизькочастотному, радіочастотному, інфрачервоному, видимому, ультрафіолетовому, рентгенівському) є персональні електронно1обчислювальні машини (ПЕОМ і відео дисплейні термінали (ВДТ) на електронно1променевих трубках, які використовуються як у промисловості та наукових дослідженнях, так і в побуті. Небезпеку для користувачів представляє електромагнітне випромінювання монітора в діапазоні частот 20 Гц – 300 МГц і статичний електричний заряд на екрані.
Джерелами електромагнітних полів промислової частоти є будь1які електроустановки і струмопроводи промислової частоти. Чим більша напруга, тим вище інтенсивність полів.
В даний час визнаються джерелами ризику в зв'язку з останніми даними про вплив електромагнітних полів промислової частоти: електроплити, електрогрилі, праски, холодильники (при працюючому компресорі). Джерелом підвищеної небезпеки з погляду електромагнітних випромінювань є також мікрохвильові печі, телевізори будь-яких модифікацій, мобільні телефони.
Захист від електромагнітних випромінювань
Основні заходи захисту від ЕМВ – це захист часом, захист відстанню, екранування джерел випромінювання, зменшення випромінювання в самому джерелі випромінювання, виділення зон випромінювання, екранування робочих місць, застосування ЗІЗ.
Захист часом передбачає обмеження часу перебування людини в робочій зоні і застосовується, коли немає можливості знизити інтенсивність випромінювання до допустимих значень. У діапазоні частот до 300 МГц допустимий час перебування визначають за формулами:
де ЕНЕгд та ЕННгд – гранично допустимі енергетичні навантаження на організм протягом робочого дня;
ЕФ та НФ – фактична напруженість електричного та магнітного полів на робочих місцях.
У діапазоні частот 300 МГц...300 ГГц допустимий час роботи:
де ГПЕф – фактична густина потоку енергії, К –коефіцієнт, аналогічно (2.58).
Захист відстанню застосовується у тому випадку, якщо неможливо ослабити ЕМВ іншими мірами, в тому числі і захистом часом. У цьому випадку звертаються до збільшення відстані між випромінювачем і персоналом. Відстань, відповідна гранично допустимій інтенсивності випромінювання, визначається розрахунком (розрахунки інтенсивності випромінювання ) і перевіряється вимірюванням.
Зменшення потужності випромінювання у самому джерелі випромінювання досягається за рахунок застосування спеціальних пристроїв: поглиначів потужності, еквівалентів антен, атенюаторів, спрямованих відгалуджувачів, подільників потужності, хвиле провідних послаблювачів, бронзових прокладок між фланцями, дросельних фланців і т. д.
Поглиначі потужності та еквіваленти антен випускаються промисловістю на поглинання ЕМВ потужністю 5, 10, 30, 50, 100, 250 Вт у діапазоні довжин хвиль 3.1...3.5 та 6...1000 см. Атенюатори дозволяють послабити ЕМВ в межах від 0 до 120 дБ потужністю 0.1, 1.5, 10, 50, 100 Вт у діапазоні довжин хвиль 0.4...0.6; 0.8...300 см. Спрямовані відгалуджувачі дають послаблення потужності випромінювання на 20...60 дБ. Фланцеві з’єднання є джерелом побічних випромінювань. Застосування бронзових прокладок між фланцями підвищує послаблення випромінювання із 40 до 60 ДБ, а застосування дросельних фланців – до 70...80 ДБ.
Виділення зон випромінювання. Для кожної установки, що випромінює ЕМП вище гранично допустимих значень, повинні виділятися зони, у котрих інтенсивність випромінювання перевищує норми. Межі зон визначають експериментально для кожного конкретного випадку розміщення установки чи апаратури під час роботи їх на максимальну потужність випромінювання. Зони розташованих поруч установок не повинні перекриватися або установки повинні працювати на випромінювання у різний час. У відповідності з ГОСТ 12.4.0261 76 зони випромінювання обмежуються або установлюються попереджуючі знаки з написом: «Не заходити, небезпечно!». Цю зону можна додатково позначити по границях широкими червоними лініями на підлозі приміщення чи території, а також застосовувати попереджувальну сигналізацію відповідно до ГОСТ 12.1.006184.
Екранування джерел випромінювання застосовують для зниження
інтенсивності ЕМП на робочому місці або огородження небезпечних зон випромінювання. Екрани виготовляють з металевих листів або сіток у вигляді замкнених камер, шаф та кожухів. Товщину екрана d, виготовленого із суцільного матеріалу, визначають за формулою:
де N – задане послаблення інтенсивності ЕМВ, визначене як частка від ділен1
ня фактичної інтенсивності ЕМП до гранично допустимої;
f – частота ЕМП, Гц;
– магнітна проникність матеріалу екрана, Гн/м;
– питома провідність матеріалу екрана, См/м.
При виборі конструкції екрана необхідно враховувати його герметичність (наявність отворів та їх сумісність з /2). Якщо отвори дорівнюють чи кратні цілому числу /2, то така щілина стає щілиною антеною, і при цьому різко зростає інтенсивність опромінювання персоналу. У цьому випадку послаблення ЕМП досягається насадкою на отвори, вентиляційні канали, оглядові вікна, застосуванням позамежних хвилепроводів із сітками на обох кінцях, стільникової або циліндричної конструкції.
Контрольно1вимірювальні прилади для вимірювання напруги та струму промислової частоти екрануються з внутрішнього боку та забезпечуються прохідними конденсаторами, а прилади, ввімкнені у високочастотні кола, екрануються сітками з зовнішнього боку. Контактуючі поверхні частин екрана повинні мати антикорозійне покриття та щільно прилягати по всьому периметру один до одного. Для виключення відбиття ЕМВ від внутрішньої поверхні приміщень і камер їх покривають поглинаючими електромагнітну енергію матеріалами (гумові килимки В2Ф2, В2Ф3, ВКФ11; магнітні діелектричні пластини ХВ1
0,8; ХВ12.0; ХВ13.2; ХВ14.4; ХВ16.2; ХВ18.5; ХВ110.6; поглинаючі покриття на основі поролону «Болото», ВРПМ; поглинаючі пластини СВЧ10.68), коефіцієнт відбиття яких за потужністю не перевищує 2%.
У якості екрануючого матеріалу для вікон приміщень, кабін та камер, приладних панелей, оглядових вікон застосовується оптично прозоре скло з відбивними екранованими властивостями (ТУ 166163 або ВТУ РЗ1ГИС11165). Це скло покривається напівпровідниковим двооксидом олова.
Екранування робочого місця застосовується, коли неможливо здійснити екранування апаратури та досягається за допомогою спорудження кабін або ширм з покриттям із поглинаючих матеріалів. У якості екрануючого матеріалу для вікон і приладних панелей застосо1
вується скло, покрите напівпровідниковим двооксидом олова. ЗІЗ слід користуватися у тих випадках, коли застосування інших способів запобігання впливу ЕМВ неможливе. В якості ЗІЗ застосовують халат, комбінезон, захисні окуляри. У якості матеріалу для халата чи комбінезона, застосовується спеціальна радіотехнічна тканина, у якій тоненькі металічні нитки утворюють сітку. Для захисту органів зору застосовують: сітчасті окуляри, які мають конструкцію
на півмасок з мідної або латунної сітки, окуляри ОРЗ15 із спеціальним склом зі струмопровідним шаром двооксиду олова.