Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)»

Кафедра Безопасности производств и разрушения горных пород

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРУДА

НА РАБОЧИХ МЕСТАХ, ОБОРУДОВАННЫХ ПЕРСОНАЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМИ МАШИНАМИ

Санкт-Петербург

2008

ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой особую форму материи — совокупность двух взаимосвязанных переменных полей: электрического и магнитного и распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн (ЭМВ).

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ

Физические причины существования ЭМП связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное поле, а изменяющееся магнитное — вихревое электрическое: обе компоненты — напряженность электрического поля Е и напряженность магнитного поля Н непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. Этот феномен был описан в 1865 г. Дж. К. Максвеллом в четырех уравнениях, которые известны как уравнения Максвелла.

Переменное электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн. Электромагнитные волны представляют собой взаимосвязанные колебания электрических и магнитных полей, составляющих единое электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. Термин «излучение» означает энергию, переданную волнами.

Электромагнитные волны характеризуются набором параметров, включающих в себя частоту (f, Гц), длину волны (λ, м), напряженность электрического поля (Е, В/м), напряженность магнитного поля (Н, А/м), скорость распространения (с, м/с) и вектор плотности потока энергии (S, Вт/м²).

Распространение электромагнитной волны в свободном пространстве проиллюстрировано на рис. 1.

Рис. 1. Плоская электромагнитная волна, распространяющаяся со скоростью света в направлении «X»

Важной особенностью ЭМИ является деление его на «ближнюю» и «дальнюю» зоны.

В «ближней» зоне, или зоне индукции, находящейся на расстоянии от источника излучения (точечного, т.е. источника, геометрические размеры которого много меньше длины волны излучения) ЭМП не сформировано. В этой зоне соотношение междуЕ и Н может быть самым различным и поэтому принято рассматривать каждую из них отдельно.

Магнитная составляющая в зоне индукции убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника, а электрическая — кубу расстояния.

В «дальней», волновой зоне (), ЭМП сформировано и распространяется в виде бегущей волны. В этой зоне составляющие Е и Н изменяются в фазе, и между их средними значениями за период существует определенное соотношение (например, указанное выше).

В дальней зоне наиболее важным параметром является плотность потока энергии S, которая в общем виде определяется векторным произведением Е и Н:

На практике, как правило, при частотах ниже 300 МГц (ПЭВМ и ВДТ) оцениваются напряженность электрического поля (Е, В/м) и напряженность магнитного поля (Н, А/м). И то, и другое поле является векторным, то есть характеризуется величиной и направлением в каждой точке.

При частотах выше 300 МГц оценивается плотность потока энергии S (Вт/м²).

Источниками ЭМП в широком диапазоне частот являются ВДТ и персональные компьютеры. На рабочих местах пользователей компьютеров с мониторами на базе электронно-лучевых трубок фиксируются достаточно высокие уровни ЭМП, что говорит об опасности их биологического действия, а распределение полей сложно и неодинаково на различных рабочих местах. Спектральная характеристика поля на рабочем месте пользователя компьютера и типичная карта электромагнитной обстановки приведены на рис. 2-4.

Рис. 2. Спектральная характеристика переменно­го электрического поля на рабочем месте пользова­теля. Монитор СМ-102, Тайвань

Рис. 3. Пример распределения переменного электрического поля на рабочем месте пользователя

Рис. 4. Силовые линии магнитного поля вокруг дисплея