2. Особенности распространения эмп.

Область распространения ЭМП подразделяется на ближнюю и дальнюю зоны. В ближней зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника, не превышающим 1/6 длины волны, электромагнитная волна еще не сформирована. Поэтому в ближней зоне измерения напряженностей электрического поля Е и магнитного поля Н производятся раздельно. Дальняя зона – это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния, превышающего три длины волны от источника излучения. В дальней зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника, а между напряженностями двух полей Е и Н существует соотношение:

Е =₀ ₀  Н = 377 Н, (В/м) (1.21)

Величина₀₀=120377 называется волновым сопротивлением вакуума. Это соотношение позволяет проводить измерения параметров ЭМП раздельно. Например, измерять параметры только электрического поля с помощью достаточно простых и доступных приборов амперметров и вольтметров, а затем на основании формул (1.21) вычислять характеристики магнитного или электромагнитного поля. Такой подход существенно уменьшает затраты на проведение работ по изучению и контролю электромагнитной обстановки окружающей среды.

3. Расчет ЭМП в зависимости от формы источника и расстояния от него.

Энергия электромагнитного излучения характеризуется плотностью энергии электромагнитного поля (вектором Умомва-Пойтинга) поля как векторное произведение напряженностей электрического и магнитного поля:

S = E  H

и измеряемая ватт деленный на м². Расчеты напряженности Н и индукции В магнитного поля зависят от формы источника. Например, проводник контактной сети электроснабжения ж\д можно принять за бесконечный линейный проводник. Магнитная индукция В в веществе, созданная бесконечным линейным проводником с током на расстоянии r от него равна:

B = ₀   I /(2r), (Тл).

Магнитная проницаемость воздуха  =1 Гн/м, магнитная проницаемость вакуума ₀ = 410^-7 Гн/м. Тогда напряженность магнитного поля, создаваемого бесконечно длинным проводником с постоянным током вычисляется по формуле:

Н = I /( 2r) , (А/м),

где r - расстояние от проводника в метрах.

Напряженность Е электрического поля находим из соотношения (1.21), которое при подстановке значения волнового сопротивления 120, дает следующее выражение для постоянного и переменного токов:

Е =₀ ₀  Н = 120 Н =377 Н, (В/м)

Плотность потока электромагнитной энергии определяется величиной S – вектором Умова-Пойтинга, модуль значения которого находим по формуле :

S = ЕН Соs0⁰ = ЕН, Вт/м²

Для бесконечного проводника угол между ним и источником ЭМП можно принять равным 0.

4. Биологические эффекты ЭМИ.

Поглощение ЭМП в живых тканях связано с усилением вращения молекул то есть с преобразованием электромагнитной энергии в тепловую энергию. Расчёты показывают, что значимые для организма тепловые эффекты в результате поглощения ЭМП можно ожидать только при весьма высоких интенсивностях поля: для инфранизких частот - порядка 10⁶ В\м, для сверхвысоких частот - порядка 10² В\м. Другой эффект поглощения постоянных или медленно изменяющихся полей – это изменение ориентации молекул, который проявляется если напряжённость магнитного поля не ниже 10⁴ А/м, а электрического поля – не ниже 10⁵ В\м (это на несколько порядков выше напряжённости магнитного и электрического полей Земли).

На биологическую реакцию влияют такие параметры ЭМП как

• интенсивность,

• частота излучения,

• продолжительность облучения,

• модуляция сигнала,

• сочетание частот ЭМП,

• периодичность действия.

Помимо физических параметров ЭМ-излучения и внешних условий облучения очень большое значение имеет соразмерность объекта облучения и длины облучаемой волны. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Летальный исход возможен в тех случаях, когда под действием ЭМП высокой интенсивности температура тела повышается до уровня выше критического до 41-42º

5. Способы защиты от ЭМИ.

Основные требования к обеспечению безопасности населения от электрического поля промышленной частоты, создаваемого системами передачи и распределения электроэнергии, изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты"№ 2971-84".

К организационным мероприятиям по защите населения от действия ЭМП относятся следующие виды защиты:

1. Изменение параметров работы источника излучения в сторону уменьшения интенсивности излучения ЭМП; (например переход от постоянного тока к переменному для электроснабжения ж\д)

2. Создание инженерно-технических защитных сооружений; Одним из основных способов защиты от электромагнитных полей является их экранирования в местах пребывания человека. Обычно подразумевается два типа экранирования: экранирование источников ЭМП от людей и экранирование людей от источников ЭМП. Защитные свойства экранов основаны на эффекте ослабления напряженности и искажения электрического поля в пространстве. Мтериалами для экранировки являются радиопоглощающие материалы. В некоторых случаях стены покрывают специальными красками. В качестве токопроводящих пигментов в этих красках применяют коллоидное серебро, медь, графит, алюминий, порошкообразное золото. Обычная масляная краска обладает довольно большой отражающей способностью (до 30%), но гораздо лучше в этом отношении известковое покрытие.

3.Ограничение времени и места и нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем); Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих предельно допустимых нормах предусмотрена зависимость между плотностью потока энергии и временем облучения.

4.Обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП. Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения с расстоянием и применяется как раз в тех случаях, когда невозможно ослабить ЭМП защитой временем или другими факторами. Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами, служебными помещениями и т.п. Такие разрывы образуют санитарно-защитные зоны. Установление санитарно-защитных зон вдоль воздушных линий электропередач обеспечивает снижение напряженности электрического поля в границах зоны.