Источники электромагнитного поля на производстве. К источникам эмп на производстве относятся:

— изделия, специально созданные для излучения электромаг­нитной энергии: радио- и телевизионные вещательные станции, ра­диолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, систе­мы радиосвязи, технологические установки в промышленности;

— устройства, не предназначенные для излучения электромаг­нитной энергии в пространство, но в которых при работе протекает электрический ток: системы передачи и распределения электроэнер­гии (линии электропередачи, трансформаторные и распределитель­ные подстанции) и приборы, потребляющие электроэнергию (электро­двигатели, электроплиты, холодильники, телевизоры и т.п.).

Электростатические поля создаются в энергетических установ­ках и при электротехнических процессах. В зависимости от источни­ков образования они могут существовать в виде собственно электро­статического поля (поля неподвижных зарядов) или стационарного электрического поля (электрическое поле постоянного тока).

В промышленности ЭСП широко используются для электрогазо­очистки, электростатической сепарации руд и материалов, электро­статического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов.

Статическое электричество образуется при изготовлении, транспортировке и хранении диэлектрических материалов, в помеще­ниях вычислительных центров, на участках множительной техники. Электростатические заряды и создаваемые ими электростатические поля могут возникать при движении диэлектрических жидкостей и некоторых сыпучих материалов по трубопроводам.

Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, ус­тановками конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами и другими устройствами.

В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на раз­личных расстояниях от источника ЭМИ.

Первая зона — зона индукции (ближняя зона) охватывает про­межуток от источника излучения до расстояния, равного примерно λ/2π ≈ 1/6λ. В этой зоне электромагнитная волна еще не сформиро­вана и поэтому электрическое и магнитное поля не взаимосвязаны и действуют независимо.

Вторая зона — зона интерференции (промежуточная зона) рас­полагается на расстояниях примерно от λ/2π до 2πλ. В этой зоне происходит формирование электромагнитной волны и на человека действует электрическое и магнитное поля, а также оказывается энергетическое воздействие.

Третья зона — волновая зона (дальняя зона) располагается на расстояниях свыше 2πλ. В этой зоне электромагнитная волна сфор­мирована, электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. На чело­века в этой зоне воздействует энергия волны.

Воздействие неионизирующих излучений на человека. Электромагнитные поля биологически активны — живые суще­ства реагируют на их действие. У человека нет специального органа чувств для определения ЭМП (за исключением оптического диапазона). Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональная и репродуктив­ная системы.

Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, по­вышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной системе, а также изменения в составе крови.

Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока, при этом электротравм никогда не наблюдается. Возможна механическая травма от удара о располо­женные рядом элементы конструкций, падение с высоты вследст­вие рефлекторной реакции на протекающий ток. К ЭСП наиболее чувствительны центральная нервная система, сердечно-сосудистая система. Люди, работающие в зоне действия ЭСП, жалуются на раз­дражительность, головную боль, нарушение сна.

При воздействии магнитных полей могут наблюдаться нару­шения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При локаль­ном действии магнитных полей (прежде всего на руки) появляется ощущение зуда, бледность и синюшность кожных покровов, отечность и уплотнение, а иногда ороговение кожи.

Воздействие ЭМИ радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, прерывистое, импульс­ное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особен­ностями организма. Облучение глаз может привести к ожогам рогови­цы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазона — к помутнению хрусталика — катаракте. При длительном воздействии ЭМИ радиочастотного диа­пазона даже умеренной интенсивности могут произойти расстройства нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови. Мо­гут также наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей. На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, но в дальнейшем про­исходят необратимые изменения в состоянии здоровья, стойкое сни­жение работоспособности и жизненных сил.

Инфракрасное (тепловое) излучение, поглощаясь тканями, вы­зывает тепловой эффект. Наиболее поражаемые ИК-излучением — кожный покров и органы зрения (возможны ожоги, резкое расшире­ние капилляров, усиление пигментации кожи). При хроническом об­лучении появляется стойкое изменение пигментации, красный цвет лица, например у стеклодувов, сталеваров. Повышение температуры тела ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека.

Ультрафиолетовое излучение большого уровня может вызвать ожоги глаз вплоть до временной или полной потери зрения, острое вос­паление кожи с покраснением, иногда отеком и образование пузырей, при этом возможно повышение температуры, появление озноба, голов­ная боль. Острые поражения глаз называются электроофтальмией. УФИ умеренного уровня вызывает изменение пигментации кожи (за­гар), хронический конъюнктивит, воспаление век, помутнение хру­сталика. Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи. УФИ небольших уровней полезно и даже необходимо для человека. Но в производственных условиях УФИ, как правило, является вредным фактором.

Воздействие лазерного излучения на человека зависит от ин­тенсивности излучения (энергии лазерного луча), длины волны (ин­фракрасного, видимого или ультрафиолетового диапазона), характера излучения (непрерывное или импульсное), времени воздействия. Лазер­ное излучение действует избирательно на различные органы, выделя­ют локальное и общее повреждение организма. При облучении глаз легко повреждаются роговица и хрусталик, наиболее опасен видимый диапазон лазерного излучения, при котором поражается сетчатка глаза. ЛИ наносит повреждения кожи различных степеней — от по­краснения до обугливания и образования глубоких дефектов кожи, особенно на пигментированных участках (родимые пятна, места с сильным загаром). ЛИ, особенно инфракрасного диапазона, способно проникать через ткани на значительную глубину, поражая внутренние органы. Длительное воздействие ЛИ даже небольшой интенсивности может привести к различным функциональным нарушениям нервной, сердечно-сосудистой систем, желез внутренней секреции, артериально­го давления, повышению утомляемости, снижению работоспособности.

Методы и средства защиты от переменных электромагнитных полей и излучений. Излучающие антенны необходимо поднимать на максимально возможную высоту и не допускать направления луча на рабочие мес­та и территорию предприятия. Для защиты от электрических полей промышленной частоты не­обходимо увеличивать высоту подвеса фазных проводов линий электро­передач, уменьшать расстояние между ними и т.д. Путем правильного выбора геометрических пара­метров можно снизить напря­женность электрического поля вблизи ЛЭП в 1,6...1,8 раза.

Уменьшение мощности излучения обеспечивается пра­вильным выбором генератора, в котором используют погло­тители мощности, ослабляющие энергию излу­чения.

Поглотителем энергии являются специальные встав­ки из графита или материалов углеродистого состава, а также специальные диэлектрики.

Для сканирующих излучателей (вращающихся антенн) в секто­ре, в котором находится защищаемый объект — рабочее место, при­меняют способ блокирования излучения или снижение его мощности. Экранированию подлежат либо источники излучения, либо зоны нахождения человека. Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолирующими излучающее устройство или защищаемый объект) или незамкнутыми, различной формы и размеров, выполненными из сплошных, перфорированных, сотовых или сетчатых материалов.

Для исключения влияния электромагнитных полей на окружаю­щую среду и территорию предприятия, окна помещений, в которых проводятся работы с электромаг­нитными излучателями, экраниру­ют с помощью сетчатых или сото­вых экранов. Экраны частично отражают и частично поглощают электро­магнитную энергию. По степени отражения и поглощения их ус­ловно разделяют на отражающие и поглощающие экраны.

Отражающие экраны вы­полняют из хорошо проводящих материалов, например стали, ме­ди, алюминия толщиной не менее 0,5 мм. Кроме сплошных, перфорированных, сетчатых и сотовых экранов могут применяться: фольга, наклеиваемая на несущее основание; токопроводящие краски (для повышения проводимости красок в них добавляют порошки коллоидного серебра, графита, сажи, окислов ме­таллов, меди, алюминия), которыми окрашивают экранирующие по­верхности; экраны с металлизированной со стороны падающей элек­тромагнитной волны поверхностью.

Поглощающие экраны, выполняют из радиопоглощающих мате­риалов. Естественных материалов с хорошей радиопоглощающей спо­собностью нет, поэтому их выполняют с помощью конструктивных приемов и введением различных поглощающих добавок в основу. В качестве основы используют каучук, поролон, пенополистирол, пено­пласт, керамико-металлические композиции и т.д. В качестве добавок применяют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и др. Все экраны обязательно должны заземляться для обес­печения стекания образующихся на них зарядов в землю. Для увеличения поглощающей способности экрана их делают многослойными и большой толщины, иногда со стороны падающей волны выполняют конусообразные выступы.

Наиболее часто в технике защиты от электромагнитных полей применяют металлические сетки. Они легки, прозрачны, поэтому обеспечивают возможность наблюдения за технологическим процес­сом и излучателем, пропускают воздух, обеспечивая охлаждение обо­рудования за счет естественной или искусственной вентиляции.

Расчет эффективности экранирования довольно сложен. Поэтому на практике при выборе типов экранов и оценки их эффективности ис­пользуют имеющийся богатый экспериментальный материал, представ­ленный в справочниках в виде таблиц, расчетно-экспериментальных кривых, номограмм. При расположении излучателей в помещениях электромагнитные волны могут отражаться от стен и перекрытий. В результате в помещении могут создаваться зоны с повышенной плотно­стью энергии излучения. Поэтому стены и перекрытия таких помеще­ний необходимо выполнять с плохо отражающей поверхностью. Сте­ны и потолки окрашивают известковой и меловой краской. Нельзя использовать масляную краску (она отражает до 30% электромагнит­ной энергии), облицовывать стены кафелем. Поверхности помещения, в которых находятся излучатели повышенных мощностей, облицовы­вают радиопоглощающим материалом.

Средства индивидуальной защиты. К СИЗ, которые применяют Для защиты от электромагнитных излучений, относят: радиозащит­ные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски и т.д. Данные СИЗ используют метод экранирования.

Радиозащитные костюмы, комбинезоны, фартуки в общем случае шьются из хлопчатобумажного материала, вытканного вместе с микро-проводом, выполняющим роль сетчатого экрана. Шлем и бахилы кос­тюма сделаны из такой же ткани, но в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для облегчения дыхания.

Для защи­ты глаз применяют очки специальных марок с металлизированными стеклами. Поверхность стекол покрыта пленкой диоксида олова. В оправе вшита металлическая сетка, и она плотно прилегает к лицу для исключения проникновения излучения сбоку.

Так же как и для других видов физических полей, защита от постоянных электрических и магнитных полей использует методы защиты временем, расстоянием и экранированием.