Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра «Аэрология, охрана труда и окружающей среды»

Методические указания к практическим (Семинарским) занятиям

по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Направление подготовки:

Профили подготовки: Баллистика

Формы обучения: очная

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Тула 2011 г.

Методические указания к практическим (семинарским) занятиям составлены к.т.н, доцентом Свиридовой Т.С. и обсуждены на заседании кафедры АОТ и ОС горно-строительного факультета

протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________Э.М.Соколов

Методические указания к практическим (семинарским) занятиям пересмотрены и утверждены на заседании кафедры АОТ и ОС горно-строительного факультета

протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________ Э.М.Соколов

ПРАКТИЧЕСКАЯ работа № 1

ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Цель работы: выработать знания у студентов по расчету и проектированию защитных устройств от электромагнитных полей.

1. Основные теоретические сведения

1. Цель работы

Выработать знания у студентов по расчету и проектированию защитных устройств от электромагнитных полей.

2. Теоретические сведения

Электромагнитное поле (ЭМП) – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между заряженной частицами. Переменное ЭМП представляет собой совокупность магнитного и электрического полей. Электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях, а магнитное – при прохождении тока по токоведущим частям.

Электромагнитное поле обладает энергией и распространяется в виде электромагнитных волн. Скорость распространения колебаний в воздухе v равна скорости света 3*10⁸ м/с.

Электромагнитные поля промышленной частоты (50 Гц) имеют длину волны 6*10³ км. Электромагнитные поля радиочастот делятся на три диапазона:

Наименование диапазона	Частота колебаний	Длина волны
Высокие частоты (ВЧ)	600 кГц …30 МГц	5 км … 10 м
Ультравысокие частоты (УВЧ)	30 МГц … 300 МГц	10 м … 1 м
Сверхвысокие частоты (СВЧ)	300 МГц … 300 ГГц	1м … 1 мм

Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно разделяют на три зоны: ближнюю (имеющую радиус менее 1/6 длины волны), промежуточную и дальнюю (расположенную на расстоянии более 1/6 длин волн от источника).

В ближней и промежуточной зонах электромагнитная волна еще не сформирована, поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной Н (А/м) составляющих поля.

В дальней зоне воздействия ЭМП оценивается плотностью потока энергии:

где П – плотность потока энергии, Вт/м²;

Е – напряженность электрической составляющей ЭМП, В/м;

Н – напряженность магнитной составляющей ЭМП, А/м.

При текущем санитарном контроле (не реже одного раза в год), а также в случае приемки источников ЭМП или изменения их конструкции и режимов работы, производится измерение параметров электромагнитного поля на рабочих местах. Измеренные значения сравниваются с нормативными по ГОСТ 12.1.006-84 или СанПиН 2.2.4.1191-03 и если они не соответствуют, то применяются меры защиты.

В данной практической работе предлагается выполнить расчет параметров электромагнитных полей и выбрать средства защиты.

Источниками ЭМП высокой частоты (ВЧ) и ультравысокой частоты (УВЧ) на машиностроительных предприятиях являются плавильно–закалочные и сушильные установки. Для индукционного нагрева металла применяются установки (рис. на стенде), состоящие из трансформатора, выпрямителя, генератора и индуктора. Для нагрева неметаллических материалов (например, древесины) вместо индукционной катушки используется конденсатор ..

Рабочие места по обслуживанию нагревательных установок обычно находятся в ближней зоне воздействия. ЭМП, где соотношение напряженности электрической Е и магнитной составляющей Н зависит от вида источника излучения (конденсатор или индуктор).

Напряженность магнитной составляющей поля (от индуктора) рассчитывается по формуле:

(1)

где Н - напряженность магнитной составляющей ЭМП на расстоянии г от установки, А/м;

 – число витков катушки (индуктора);

I - сила тока в катушке, А;

R_инд – радиус катушки индуктора, м;

R – расстояние от катушки до рабочего места, м;

 – коэффициент, зависящий от отношения r/R_инд и l_k/R_инд (определяется по кривой рис. 2.2, при отношении r/R_инд больше 10 =1);

l_k – высота (длина) катушки индуктора, м.

Напряженность электрической составляющей ЭМЛ от конденсатора можно рассчитать по формуле:

(2)

где S – площадь пластин конденсатора, м²;

k – коэффициент, зависящий от материала, расположенного между пластинами;

d – расстояние между пластинами конденсатора, м;

r – расстояние от конденсатора до точки, где определяется напряженность, м.