- •Введение
- •Глава 1
- •Введение. Общие вопросы электромагнитной совместимости
- •1.1. Роль и задачи предмета, его связь с другими дисциплинами. Основные понятия и определения
- •1.3. Помехи и электроэкология
- •1.3.1. Классификация помех
- •1.6. Нормативная база РФ в сфере электромагнитной совместимости СЭС
- •2.1 Нормирование электромагнитных излучений
- •Глава 2
- •Защита от влияния электромагнитных излучений и помех. Молниезащита
- •2.1.1. Электромагнитные излучения промышленной частоты
- •2.1.2. Электромагнитные излучения высоких и сверхвысоких частот
- •2.2. Защита от электромагнитных излучений
- •2.3. Соответствие молниезащитной системы условиям электромагнитной совместимости
- •2.3.1. Концепция молниезащиты
- •2.3.2. Классификация объектов по устройству молниезащиты
- •2.3.3. Способы и средства молниезащиты
- •2.4. Соответствие систем безопасности электроустановок условиям электромагнитной совместимости
- •2.4.1. Принципы построения систем безопасности электроустановок. Общая характеристика защитных мероприятий, электрическое разделение сетей
- •2.5. Общая характеристика защитных мероприятий
- •2.5.1. Защитное заземление
- •2.5.2. Зануление
- •2.5.3. Уравнивание потенциалов
- •2.5.4. Выравнивание потенциалов
- •2.5.5. Защитное электрическое разделение сетей
- •2.5.6. Сверхнизкое (малое) напряжение
- •2.5.7. Изолирование рабочего места, двойная изоляция, контроль изоляции
- •2.6. Устройства защитного отключения как эффективная электрозащитная мера
- •2.6.1. Историческая справка
- •2.6.2. Назначение и принцип действия УЗО
- •2.6.3. Классификация УЗО
- •2.6.4. Основные технические параметры УЗО
- •2.6.5. Основные принципы проектирования установки УЗО
- •Глава 3
- •3.1 Основные нормы и показатели качества электрической энергии
- •3.1.1. Отклонение напряжения
- •3.1.2. Колебания напряжения
- •3.1.3. Несинусоидальность напряжения
- •3.1.4. Несимметрия напряжения
- •3.1.5. Отклонение частоты
- •3.1.6. Провал напряжения
- •3.1.7. Импульс напряжения
- •3.1.8. Временное перенапряжение
- •Список литературы
В диапазоне напряженности 20–60 кВ/м допустимое время пребывания без средств защиты определяется как
tдоп = E60 2 ,
факт
где Eфакт – измеренное значение напряженности электростатического поля, кВ/м.
При напряженности более 60 кВ/м работа без применения средств защиты не допускается.
При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.
2.1.2. Электромагнитные излучения высоких и сверхвысоких частот
Источники электромагнитных излучений радиочастотного диапазона весьма разнообразны и подробно представлены в 1-й главе.
В1996 г. Госсанэпиднадзором России были утверждены Санитарные правила и нормы «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона»: они устанавливают ПДУ воздействия на людей электромагнитных излучений в диапазоне от 30 кГц до 300 ГГц
иосновные санитарно-гигиенические требования к разработке, изготовлению, приобретению и использованию источников излучения. Оценка воздействий этих излучений на людей осуществляется по следующим параметрам:
– по энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью излучения и временем его воздействия (эта оценка применяется для лиц, деятельность или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников радиоизлучений);
– по значениям интенсивности излучения (эта оценка используется применительно ко всем остальным категориям людей, не связанных с работой источников радиоизлучений, но вынужденных находиться в зоне их действия).
Вдиапазонах частот 30 кГц – 300 МГц интенсивность излучений оценивается по значениям напряженности электрического
49
поля, В/м, и напряженности магнитного поля, А/м, а в диапазонах частот 300 МГц – 300 ГГц – по значениям плотности потока энергии, Вт/м2.
Некоторые данные предельно допустимого уровня электромагнитных излучений различных источников приведены в таблице 2.7.
Таблица 2.7 – Предельно допустимые уровни (ПДУ) электромагнитных излучений
Источник |
Диапазон |
Значение ПДУ |
Примечание |
|
частот |
||||
|
|
|
||
Индукционные |
|
EПДУ = 500 В/м |
Условия измерения: |
|
20–22 кГц |
расстояние 0,3 м |
|||
печи |
HПДУ = 4 А/м |
|||
|
от корпуса |
|||
|
|
|
||
|
|
|
Условия измерения: |
|
СВЧ-печи |
2,45 ГГц |
ППЭ = |
расстояние 0,5 м |
|
= 10 мкВт/см2 |
от любой точки, при |
|||
|
|
|||
|
|
|
нагрузке 1 л воды |
|
|
|
E = 25 В/м |
|
|
Видеодисплейные |
5 Гц – 2 кГц |
ВПДУПДУ= 250 нТс |
Условия измерения: |
|
терминалы |
|
|
расстояние 0,5 м |
|
|
EПДУ = 2,5 В/м |
|||
2–400 кГц |
вокруг терминала |
|||
|
ВПДУ =25 нТс |
|||
|
|
|
||
|
Поверхностный |
|
Условия измерения: |
|
Видеодисплейные |
электростати- |
U = 500 B |
||
расстояние 0,1 м |
||||
терминалы |
ческий |
|||
|
от экрана |
|||
|
потенциал |
|
||
|
|
|
||
|
50 Гц |
EПДУ = 500 В/м |
|
|
|
0,3–300 кГц |
EПДУ = 25 В/м |
|
|
Прочая |
0,3–3 МГц |
EПДУ = 15 В/м |
Условия измерения: |
|
3–30 МГц |
EПДУ = 10 В/м |
расстояние 0,5 м |
||
продукция |
||||
|
30–300 МГц |
EПДУ = 3 В/м |
от корпуса изделия |
|
|
|
|||
|
0,3–30 ГГц |
ППЭ = |
|
|
|
= 10 мкВт/см2 |
|
||
|
|
|
Максимально допустимые значения интенсивности излучения для различного диапазона частот приведены в таблице 2.8.
50
Таблица 2.8 – Максимально допустимые значения интенсивности электромагнитных полей
|
|
Диапазон частот |
|
|
Величина |
30 кГц – |
3–30 МГц |
30–300 МГц |
300 МГц – |
|
3 МГц |
|
|
300 ГГц |
EПДУ, В/м |
500 |
396 |
80 |
– |
HПДУ, А/м |
50 |
3 |
3(30–50 МГц) |
– |
ППЭпду, мкВт/см2 |
– |
– |
– |
1000 |
Поскольку воздействие электромагнитного излучения на человека зависит от времени, существуют предельно допустимые значения энергетической экспозиции по каждому из вышеназванных параметров.
Предельно допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастотного диапазона для населения приведены в таб-
лицах 2.9 и 2.10.
Предельно допустимые уровни воздействия электромагнитных излучений, создаваемых радиотехническими объектами, для населения приведены в таблицах 2.11–2.13.
Таблица 2.9 – Предельно допустимые значения энергетической экспозиции
|
Предельно допустимая энергетическая экспозиция |
||
Диапазоны |
по электрической |
по магнитной |
по плотности |
частот |
составляющей, |
составляющей, |
потока энергии, |
|
(В/м)2ч |
(А/м)2ч |
(мкВт/см2)ч |
30 кГц – 3 МГц |
20000 |
200,0 |
– |
3–30 МГц |
7000 |
Не разработаны |
– |
30–50 МГц |
800 |
0,72 |
– |
50–300 МГц |
800 |
Не разработаны |
– |
300 МГц – 300 ГГц |
– |
– |
200 |
Примечание: во всех случаях при указании диапазонов частот каждый диапазон включает нижний и верхний диапазоны.
51
Таблица 2.10 – Предельно допустимые уровни электромагнитных излучений для населения
|
|
|
Диапазон частот |
|
||
Места нахождения |
30–300 |
|
0,3–3 |
3–30 |
30–300 |
0,3–300 |
людей или территории |
кГц |
|
МГц |
МГц |
МГц |
ГГц |
|
|
Предельно допустимые уровни |
||||
Территория жилой |
|
|
|
|
|
|
застройки, места отдыха; |
|
|
|
|
|
10* |
помещения жилых, |
25 В/м |
|
15 В/м |
10 В/м |
3 В/м |
(100**) |
общественных и произ- |
|
|
|
|
|
мкВт/см2 |
водственных зданий |
|
|
|
|
|
|
* Кроме телевизионных и радиолокационных станций, работающих в режиме кругового обзора (сканирования).
** Для случаев облучения от антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования.
Таблица 2.11 – Предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия электромагнитных излучений от радиотехнических объектов
Источник |
Диапазон |
Значение ПДУ |
Примечание |
||
частот |
|||||
|
|
|
|
||
|
30–300 кГц |
EПДУ = 25 В/м |
|
||
Радиотех- |
0,3–3 МГц |
EПДУ |
= 15 В/м |
Для всех случаев |
|
нические |
3–30 МГц |
EПДУ |
= 10 В/м |
||
облучения |
|||||
объекты |
|
|
|
||
30–300 МГц |
EПДУ = 3 В/м |
||||
|
|||||
|
0,3–300 ГГц |
ППЭ = 10 мкВт/см2 |
|
||
Таблица 2.12 – Предельно допустимые уровни напряженности электрической и магнитной составляющих в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц в зависимости от продолжительности воздействия
Продолжительность |
|
EПДУ, 25 В/м |
|
HПДУ, А/м |
|||
0,03–3 |
|
3–30 |
|
30–300 |
0,03–3 |
30–50 |
|
воздействия, ч |
|
|
|||||
МГц |
|
МГц |
|
МГц |
МГц |
МГц |
|
|
|
|
|||||
8,0 и более |
50 |
|
30 |
|
10 |
5,0 |
0,3 |
52
Окончание таблицы 2.12
Продолжительность |
|
EПДУ, 25 В/м |
|
HПДУ, А/м |
|||
0,03–3 |
|
3–30 |
|
30–300 |
0,03–3 |
30–50 |
|
воздействия, ч |
|
|
|||||
МГц |
|
МГц |
|
МГц |
МГц |
МГц |
|
|
|
|
|||||
7,0 |
53 |
|
32 |
|
11 |
5,3 |
0,32 |
5,0 |
63 |
|
37 |
|
13 |
6,3 |
0,38 |
3,0 |
82 |
|
48 |
|
16 |
8,2 |
0,49 |
1,0 |
141 |
|
84 |
|
28 |
14,2 |
0,85 |
0,5 |
200 |
|
118 |
|
40 |
20,0 |
1,20 |
0,25 |
283 |
|
168 |
|
57 |
28,3 |
1,70 |
0,125 |
400 |
|
236 |
|
80 |
40,0 |
2,40 |
0,08 и менее |
500 |
|
296 |
|
80 |
50,0 |
3,00 |
Примечание: при продолжительности воздействия менее 0,08 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.
Таблица 2.13 – Предельно допустимые уровни плотности потока энергии в диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц в зависимости от продолжительности воздействия
Продолжительность воздействия, ч |
ППЭ , мкВт/см2 |
|
ПДУ |
8,0 и более |
25 |
7,0 |
29 |
5,0 |
40 |
3,0 |
67 |
1,0 |
200 |
0,5 |
400 |
0,25 |
800 |
0,20 |
1000 |
Примечание: при продолжительности воздействия менее 0,2 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.
Втаблицах 2.14–2.17 приведены санитарно-защитные зоны
ипредельно допустимые уровни для радио- и телевизионных станций и РЛС.
53
Таблица 2.14 – Санитарно-защитные зоны типовых передающих радиостанций
Мощность одного |
Радиостанции |
Санитарно-защитная зона, м |
|
передатчика, кВт |
|||
|
|
||
Малой мощности – |
Длинноволновые |
10 |
|
до 5 |
Средневолновые |
20 |
|
Коротковолновые |
175 |
||
|
|||
Средней мощности – |
Длинноволновые |
10–75 |
|
от 5 |
Средневолновые |
10–150 |
|
Коротковолновые |
175–400 |
||
|
|||
Большой мощности – |
Длинноволновые |
75–480 |
|
от 25 до 100 |
Средневолновые |
150–960 |
|
Коротковолновые |
400–2500 |
||
|
|||
Сверхмощные – |
Длинноволновые |
Более 480 |
|
Средневолновые |
Более 960 |
||
свыше 100 |
|||
Коротковолновые |
Более 4500 |
||
|
Таблица 2.15 – Предельно допустимые уровни электромагнитных излучений, создаваемых телевизионными станциями
Частота, МГц |
48,4 |
88,4 |
192,0 |
300 |
Напряженность Е, В/м |
5,0 |
4,0 |
3,0 |
2,5 |
Таблица 2.16 – Санитарно-защитные зоны типовых телецентров и телевизионных ретрансляторов
Мощность одного |
Количество |
Суммарная мощность |
Санитарно- |
|
объекта с учетом УКВ |
защитная |
|||
передатчика, кВт |
программ |
|||
и ЧМ-вещания, кВт |
зона, м |
|||
Малой мощности – |
|
|
В пределах |
|
Одна |
До 10 |
технической |
||
от 2,5 до 5,0 |
||||
|
|
территории |
||
|
|
|
||
Средней мощности – |
Одна |
До 75 |
200–300 |
|
от 6,5 до 25 |
||||
|
|
|
||
Большой мощности – |
Две |
До 160 |
400–500 |
|
от 15 до 50 |
||||
|
|
|
||
Сверхмощные – |
Три |
Порядка 200 |
500–1000 |
|
свыше 50 |
||||
|
|
|
54
Таблица 2.17 – Санитарно-защитные зоны типовых радиолокационных станций
Наименование |
Высота установки |
Санитарно-защитная |
|
радиолокационной |
|||
антенны, м |
зона, м |
||
станции |
|||
|
|
||
Метеорологические радиолокаторы: |
|
||
МРЛ-1,2 |
12,0 |
3000 |
|
Метеорит-2 |
8,0 |
300 |
|
Метеорит-1 |
4,5 |
250 |
|
Метеорит МРЛ-5: |
|
|
|
2-й канал |
12,0 |
2700 |
|
1-й канал |
12,0 |
5000 |
|
РМП-1 |
12,0 |
28 000 |
|
АРС-ЗМ |
12,0 |
4000 |
|
СОН-4 |
12,0 |
700 |
|
РМП-2 |
12,0 |
500 |
|
АРС-3 |
4,5 |
400 |
|
Обзорные радиолокаторы |
8,5 |
3000 при нулевом угле |
|
типа «Сатурн» |
наклона антенны |
||
|
|||
Сотовая радиосвязь. Уровень безопасности сотовых телефонов в настоящее время оценивается в SAR (Specifie Asorption Rates)– по уровню излучения (эмиссии излучаемой энергии) в ваттах на 1 кг мозгового вещества (Вт/кг). Чем меньше значение SAR, тем безопаснее устройство. Значения SAR для некоторых сотовых телефонов приведены в таблице 2.18.
Таблица 2.18 – Значение SAR для различных сотовых телефонов
Производи- |
Модель |
Тип |
Значение SAR, Вт/кг при 0,25 Вт |
|
тель |
антенны |
выходной мощности на 10 кг веса |
||
|
||||
Hagenuk |
Global Handy |
B |
0,28 |
|
Motorola |
StarTac |
D |
0,33 |
|
Sony |
CM-DX 1000 |
D |
0,41 |
|
Nokia |
8110 i |
H |
0,73 |
|
Motorola |
d 160 |
D |
0,81 |
|
Sony |
CMD-Z1 |
D |
0,88 |
55
Окончание таблицы 2.18
Производи- |
Модель |
Тип |
Значение SAR, Вт/кг при 0,25 Вт |
|
тель |
антенны |
выходной мощности на 10 кг веса |
||
|
||||
Ericsson |
GF 788 |
H |
0,91 |
|
Ericsson |
GHF 688 |
H |
0,95 |
|
Panasonic |
EB G 500 |
D |
0,98 |
|
Sharp |
TQ G 700 |
D |
1,01 |
|
Philips |
Genie |
D |
1,05 |
|
Nokia |
6111 |
H |
1,06 |
|
Philips |
Diga |
H |
1,06 |
|
Bosch |
M-COM 906 |
D |
1,32 |
Примечание: тип антенны: B – встроенная, D – дипольная, H – спиральная.
Временно допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых сотовой радиосвязью, приведены в таблице 2.19.
Сравнение приведенных в таблице 2.20 данных национальных стандартов ряда стран и рекомендаций международных организаций показывает, что требования норматива РФ более жесткие.
Таблица 2.19 – Временно допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых сотовой радиосвязью
Категория облучения |
Величина ВДУ |
Примечание |
Облучение населения, |
|
|
проживающего на при- |
ППЭ = |
|
легающей селитебной |
|
|
= 10 мкВт/см2 |
|
|
территории, от антенн |
|
|
базовых станций |
|
|
|
|
Условия измерения: измерения |
|
|
ППЭ следует производить на |
Облучение пользовате- |
ППЭ = |
расстоянии от источника излуче- |
лей радиотелефонов |
= 100 мкВт/см2 |
ний, соответствующего располо- |
|
|
жению головы человека, подвер- |
|
|
гающегося облучению |
56
