Электромагнитная
безопасность
Что такое электромагнитное воздействие на человека?
Широкое использование электромагнитной энергии в разнооб- разных областях человеческой деятельности привело к тому, что к собственному электрическому и магнитному полям Земли, атмо- сферному электричеству, радиоизлучению Солнца и Галактики добавилось электромагнитное излучение (ЭМИ) искусственного происхождения.
Источники ЭМИ, к которым относятся воздушные линии электропередач, технические средства радиовещания, телевиде- ния, радиорелейной и спутниковой связи, радиолокационные и навигационные системы, лазерные маяки, антенны сотовой мобильной связи и другие, существенно повлияли на естествен- ный электромагнитный фон.
На значительных территориях нашей страны, особенно вблизи прохождения воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, радио и телевидения, радиолокаци- онных установок, напряженность электрических и магнитных полей возросла от 2 до 5 порядков, создавая тем самым реальную угрозу населению, животному и растительному миру.
Оценка воздействия ЭМИ тока промышленной частоты 50 Гц
проводится по напряженностям электрического (Е), магнитного (магнитной индукции) (Н) полей в соответствии с СанПиН «Гигиенические требования к электрическим и магнитным полям тока промышленной частоты 50 Гц при их воздействии на население», утвержденными Минздравом РБ от 12.06. 2012 г. № 67 с последующими изменениями.
Механизм воздействия электромагнитного излучения
Электромагнитные поля невидимы, их действие не обнаруживается органами чувств человека, что иногда приводит к пренебрежению работающих к его вредному воздействию. Влияние этих полей зависит от интенсивности излучения, частоты и длины волн, времени их воздействия и т.д. Электромагнитные волны, проходя сквозь тело, приводят в возбужденное состояние электроны, что способствует повышению интенсивности реакций в различных органах тела и стимулирует происходящие естественные биохимические процессы внутри их.
При воздействии электромагнитных полей на организм человека происходит частичное поглощение их энергии тканями тела, что приводит к повышению температуры тела и местно- му нагреву тканей, органов, клеток. Особенно опасен нагрев для органов, которые недостаточ- но хорошо снабжены кровеносными сосудами и по этой причине имеют слабую терморегуля- цию (мозг, хрусталик глаза, органы кишечного тракта, желчный пузырь, мочевой пузырь и др.).
В электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови, межклеточной жидкости и которые составляют значительную долю веса человека, после приложения внеш- него электромагнитного поля появляются ионные токи, также приводящие к нагреву тканей. До определенного порога избыточная теплота отводится от тканей за счет механизма терморегу- ляции, но, начиная с определенных величин, возможности отвода тепла исчерпываются и начинается перегрев организма.
При переменном электрическом поле происходит переориентация клеток или цепей молекул, что приводит к ослаблению их биохимической активности. При этом происходит изменение структуры клеток и состава крови, нарушаются функции сердечно-сосудистой системы, наблюдаются изменения углеводного, белкового и минерального обмена веществ, эндокринной системы и др.
Под воздействием электромагнитных полей сверхвысоких частот наблюдается изменение в крови, увеличение щитовидной железы, катаракта глаз, ипохондрические реакции и трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и др.).
Наиболее чувствительными к воздействию радиоволн являются сердечно-сосудистая, центральная нервная системы, а также глаза.
Перечень НПА И ТНПА по электромагнитной безопасности
Технический регламент Таможенного союза «Электромагнитная совместимость технических средств (ТР ТС 020/2011), утв. Решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 г. № 879.
Технический регламент Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011), утв. Решением Комиссии Таможенного союза от 16.08.2011 г. № 768.
Положение о порядке организации и осуществления контроля за использованием на территории Республики Беларусь излучающих радиоэлектронных средств и высокочастных устройств, утв. Постановлением Совмина РБ от 03.12.2014 г. № 1129.
ГН «Допустимые значения показателей комбинированного воздействия шума и низкочастотных электромагнитных полей на население в условиях проживания», утв. Постановлением Минздрава РБ от 25.05.2016 г. № 73.
СанПиН «Требования к электромагнитным излучениям радиочастотного диапазона при воздействии на человека» и ГН «Предельно допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастотного диапазона при их воздействии на человека», утв. Минздравом РБ от 05.2015 г. № 23.
СанПиН и ГН «Гигиенические требования к электромагнитным полям в производственных условиях», утв. Постановлением МиНздравом РБ от 21.06.32010 г. № 69.
ГОСТ ЕN 617-2015 «Оборудование и системы непрерывной погрузки. Оборудование по заполнению сыпучими материалами силосных башен, бункеров, емкостей. Требования безопасности и электромагнитной совместимости».
ГОСТ EN 618-2015 «Оборудование и системы непрерывной погрузки. Оборудование, предназначенное для механической погрузки. Требования безопасности и электромагнитной совместимости».
ГОСТ EN 620-2012 «Оборудование и системы непрерывной погрузки. Конвейеры ленточные стационарные для сыпучих материалов. Требования безопасности и электромагнитной совместимости».
ГН 2.1.8.12-40-2005 «Предельно допустимый уровень (ПДУ) напряженности электромагнитного поля, создаваемого индукционными бытовыми печами, работающими на частоте 20-22 кГц, утв. Постановлением Главного гос. санитар. врача РБ от 12.12.2005 г. № 221.
Защита от электромагнитного излучения (ЭМИ)
ЭМИ по своему происхождению могут быть природными и техногенными. Техногенные делятся на производственные и бытовые. Спектр ЭМИ природного и техногенного происхождения,
действующих на человека, колеблется в большом диапазоне частот волн (Гц) в пределах (рис .).
Электротехническая шкала источников ЭМИ - низкочастотные - НЧ (0 — 60 Гц); - среднечастотные - СЧ (60 Гц - 10 кГц);
- высокочастотные - ВЧ (10 кГц - 300 МГц); - сверхвысокочастотные - СВЧ (300 МГц - 300 ГГц).
В Республике Беларусь для регламентации безопасности воздействия ЭМИ на человека используются следующие документы: ГОСТ 12.1.006, СанПиН 2.2.4/2.1.8.9-36-2002, Санитар- ные нормы, правила и гигиенические нормативы «Гигиенические требования к электромагнитным
полям в производственных условиях»(2010).
Классификация ЭМИ
По виду воздействия различают изолированное (от одно источника), сочетаемое (от двух и более источников одного частотного диапазона), смешанное (от двух и более источников различных частотных диапазонов) и комбинированное (в случае одновременного действия какого-либо другого неблагоприятного фактора) ЭМИ.
По времени воздействия в общем случае для единичного источника ЭМИ можно выделить два основных варианта облучения: непрерывное стационарное и прерывистое.
Отношение облучаемого лица к источнику облучения ЭМИ может быть профессиональным, т.е. обусловленным выполнением производственных операций, и непрофессиональным.
В радиационной гигиене различают общее (воздействию ЭМИ подвергается все тело) и локальное (местное) облучение.
Предельно допустимые уровни (ПДУ) от ЭМИ
Нормируемыми параметрами переменного электромагнитного поля являются напряженность
электрического поля и магнитная индукция.
Напряженность электрического поля в данной точке представляет собой физическую величину, численно равную силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля. Напряженность электрического поля измеряется в вольтах на метр (В/м) или в ньютонах на кулон (Н/К). Электрическое поле, в котором напряженность одинакова во всех точках, называется однородным. При воздействии на работающих электрического поля промышленной частоты (50 Гц) предельно допустимый уровень напряженности составляет 5 кВ/м в течение рабочей смены. При напряженностях свыше 5 до 20 кВ/м допустимое время пребывания работающих без применения СИЗ устанавливается нормами в пределах от 380 (6 кВ/м) до 30 мин(20 кВ/м). При напряженности электри- ческого поля свыше 20 до 25 кВ/м допустимое время пребывания составляет 10 мин. Пребывание работающих в электрическом поле с напряженностью более 25 В/м без СИЗ запрещается.
Магнитная индукция (плотность магнитного потока) - это физическая величина, численно равная силе, с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины, расположенный перпен- дикулярно к силовым линиям магнитного поля (МП), при токе в проводнике, равном единице силы тока. Единицей магнитной индукции является Тэсла (Тл), т.е. индукция такого поля, в котором на каждый метр длины проводника с током в 1 А, расположенного перпендикулярно к полю, действует сила в 1 Н (1 Тл = 1 Н/А-м).
Постановлением Минздрава РБ от 95.03.2015 г. № 23 утверждены Санитарные нормы и правила «Требования к электромагнитным излучениям радиочастотного диапазона при их воздействии на человека», а также Гигиенический норматив «ПДУ» к этим нормам.
ПДУ напряженности и магнитной индукции для работающих
ПДУ по ЭМИ для населения
Контроль ЭМИ, методы и средства защиты
Длина волны ЭМИ, формируемая источником, позволяет выбрать соответствующий прибор контроля электромагнитного излучения.
Для низкочастотных источников ЭМИ (НЧ-, ВЧ-, УВЧ-диапазоны) необходимо использовать приборы, измеряющие электрическую и магнитную составляющие ЭМИ; для СВЧ-диапазона – это приборы, позволяющие измерять плотность потока энергии.
Основными техническими параметрами приборов являются следующие: диапазон частот, на который рассчитан измеритель, оснащенный антеннами; пределы измерений энергетических параметров ЭМИ; основная погрешность измерений, обычно выражаемая в децибелах.
В зависимости от условий воздействия ЭМИ, характера и местонахождения источника излучения могут использоваться следующие методы и средства защиты:
- защита временем;
- защита расстоянием;
- снижение интенсивности излучения непосредственно в источнике;
- экранирование источника;
- защита рабочего места от излучения;
- применение СИЗ.
Особенности применения отдельных методов и средств защиты
Защиту временем используют в тех случаях, когда отсутствует реальная возможность снизить напряженность ЭМП до предельно допустимого уровня.
Защита расстоянием используется в тех случаях, когда невозможно снизить интенсивность излучения другими методами и сокращением времени облучения..
Снижение интенсивности излучения непосредственно в источнике является универсальным методом и достигается прежде всего заменой источника на менее мощный, а также регулиров- кой генератора. Кроме того, можно использовать специальные устройства - аттенюаторы (ослабители), которые поглощают, отражают или ослабляют передаваемую энергию на пути от генератора к потребителю и т.д.
При использовании метода экранирования источника учитывают характер и мощность источника излучения, его рабочую частоту, особенности технологического процесса. Для разработки экранов используют такие явления, как поглощение ЭМИ и его отражение от материала экранов.