возрастающая роль искусственных источников ЭМП в формировании электромагнитной обстановки в производственной и окружающей среде являются важной предпосылкой для освоения будущими специалистами и руководителями производств методик гигиенической оценки и прогнозирования электромагнитных полей в рабочей зоне и жилой территории, определения санитарно – защитных зон и применения других инженерно – технических способов и средств по снижению вредного воздействия ЭМП на организм человека.
3.5.2 Гигиеническая оценка и нормирование ЭМП радиочастотного диапазона в производственных условиях
Гигиеническая оценка электромагнитного поля заключается в измерении или расчете (при прогнозировании) ожидаемых уровней нормируемых энергетических характеристик поля (напряженностей электрической E , В/м и магнитной H , А/м составляющих в диапазонах высоких (30 кГц – 30 МГц) и ультра высоких (30 – 300
МГц) частот и плотности потока энергии ППЭ, Вт/м 2 (мкВт/см 2 ) в диапазоне сверхвысоких частот (300 МГц – 300 ГГц)) и сравнении их фактических значений на рабочих местах (в рабочей зоне) с предельно допустимыми EПД , Н ПД , ППЭ ПД в зависимости от продолжительности воздействия.
Достоверная оценка опасности и вредности электромагнитного поля на производстве позволяет определить необходимость проведения профилактических мероприятий против их вредного воздействия на организм людей и применения способов и средств защиты.
Рассчитанные значения нормируемых энергетических характеристик поля допускается использовать для гигиенической оценки его на планируемых производствах или объектах с источниками электромагнитных излучений, то есть для прогнозирования электромагнитной обстановки в том или ином
производственном помещении или жилой зоне. |
|
||
Расчетные формулы для определения E, H , ППЭ |
представлены в таблице |
||
3.9. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.9 |
|
Формулы для определения Е,Н,ППЭ |
||
|
|
|
|
|
Формулы для расчета |
|
|
Частота ЭМП |
нормируемых |
|
Обозначения |
|
параметров |
|
|
177
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
E = |
|
|
|
I × L |
|
,В/м |
I , А - ток в проводнике (антенне); |
|
|||||
от 30 кГц |
2 ×π × ε ×ϖ × r3 |
L, м - длина проводника (антенны); |
|
|||||||||||
до 300 МГц |
H = |
|
|
I × L , А/м |
ε, Ф/м - диэлектрическая проницаемость среды; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
4 ×π × r2 |
|
|
|
ϖ, рад/с – круговая частота поля. |
|
|||||
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
ППЭ» |
Ризл |
×ФЗ , |
Ризл ,Вт – излучаемая мощность; |
|
|||||||||
|
4 ×π × r2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
от 300 МГц |
|
|
|
Вт/м |
2 |
|
|
|
r, м – расстояние до излучателя; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
g - коэффициент усиления антенны; |
|
||||||
до 300 ГГц |
|
|
|
|
Ризл × g |
|
|
|
||||||
ППЭ |
» |
×ФЗ , |
ФЗ - фактор земли, зависящий от типа передатчика и |
|||||||||||
|
||||||||||||||
|
4 ×π × r2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
Вт/м 2 |
|
|
характеристики трассы. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для одиночного прямолинейного проводника с током напряженность |
||||||||||||||
магнитного поля Н можно определить по закону полного тока H = I |
2π × r |
, где |
I – |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ток, А; r – расстояние от проводника до рассматриваемой точки, м. (Например, при токе в однофазной сети, равном 3А, и при условии, что обратный провод находится на достаточно большом расстоянии, чтобы его полем можно пренебречь, на расстоянии 0,05м напряженность будет равна
H = 32π × 0,05 » 10 A м ; что при длительном воздействии, как считается в настоящее время представляется небезвредным).
Для излучений промышленной частоты(50 – 60 Гц) предельно допустимое значение электрической составляющей (Eпэ) установлено не более 5 кВ/м в течение всего рабочего дня. В интервале свыше 5 кВ/м до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания tПД определяется по формуле:
tПД = 50Е - 2 ,
где Е – напряженность воздействующего электрического поля в контролируемой зоне, кВ/м.
При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью электрического поля допустимое время пребывания вычисляется
по формуле |
tПД £ |
æ |
t1 |
|
+ t2 |
|
+ ...+ tn |
ö |
t1, t2 , tn , tПД 1 , tПД 2 , tПД n |
– |
8ç |
tПД1 |
tПД2 |
÷ , где |
|||||||
|
|
è |
|
|
|
tПДn ø |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
178 |
фактическое и допустимое время пребывания в зонах с напряженностью E1 , E2 , En . При необходимости определения напряженности электрического поля при заданном времени пребывания в нем уровень напряженности в кВ/м вычисляется по формуле:
E ≤ 50(t + 2) ,
где t – время пребывания в электрическом поле, ч. Предельно допустимое
значение напряженности электрического поля внутри зданий EПД ≤ 0,5кВ м , а на
территории зоны жилой застройки – 1000 В м .
В диапазоне частот 300 Гц – 30 кГц устанавливаются фиксированные значения предельно допустимых уровней, равные их электрической составляющей 1000 В/м (для условий шахт – 500 В/м), по магнитной составляющей – 25 А/м.
Для персонала предельно допустимое значение E и H в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц на рабочем месте следует определять исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия по формулам:
EПД = |
|
ЭН ЕПД |
, |
Н ПД = |
|
|
ЭН Н ПД |
|
|
, |
|
Т |
|
|
Т |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где Т , ч – время воздействия; |
|
ЭН ЕПД , (В/м) |
2 ×ч и |
ЭН Н ПД , (А/м) |
2 ×ч – |
||||||
предельно допустимое значение энергетической нагрузки в течение рабочего дня (таблица 3.7).
|
|
|
|
Таблица 3.10 |
|
|
Предельно допустимые значения энергетической нагрузки |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Предельные значения в диапазоне частот, МГц |
|
||
Параметр |
|
|
|
|
|
|
от 0,03 до |
свыше 3 до |
свыше 30 до |
|
|
|
|
3,0 |
30 |
300 |
|
ЭН Е ПД , (В/м) |
2 ×ч |
20000 |
7000 |
800 |
|
ЭН Н ПД , А/м) |
2 ×ч |
200 |
- |
- |
|
Для диапазона 30 кГц – 300 ГГц при воздействии на персонал ЭМП от
179
нескольких источников, работающих в частотных диапазонах, для которых установлены единые предельно допустимые уровни, следует определят суммарную нагрузку при равных ПДУ по формулам:
ЭН Е1 |
+ ЭН Е2 |
+ ... + ЭН Еn |
≤ ЭН ЕПД , |
ЭН Н1 |
+ ЭН Н2 |
+... + ЭН Нn |
≤ ЭН Н ПД , |
ЭН ППЭ1 + ЭН ППЭ 2 |
+... + ЭН ППЭ n ≤ ЭН ППЭ ПД |
||
При наличии источников, работающих в частотных диапазонах, для которых установлены разные значения ПДУ, безопасность воздействия ЭМП оценивается суммой отношений энергетических нагрузок, создаваемых каждым источником и соответствующим предельно допустимым значениям параметра:
ЭН Е |
+ |
ЭН Е |
2 |
+ |
|
+ |
ЭН Е |
n |
≤1 |
|
1 |
|
… |
|
|||||||
ЭН ЕПД 1 |
ЭН ЕПД 2 |
ЭН ЕПДn |
||||||||
|
|
|
|
|||||||
При воздействии на персонал ЭМП с различными нормируемыми параметрами безопасность воздействия оценивается по критерию:
|
ЭН ППЭ |
+ |
|
ЭН Е |
|
≤1, |
|
ЭН ППЭ ПД |
|
ЭН ЕПД |
|
|
|
|
ЭН ППЭ |
+ |
|
ЭН Н |
|
≤1 |
|
ЭН ППЭ ПД |
|
|
ЭН Н ПД |
|
|
Одновременное воздействие электрического и магнитного полей в диапазоне от 0,03 до 3,0 МГц следует считать допустимыми при условии:
|
ЭН Н |
+ |
|
ЭН Е |
≤1 |
|
ЭН Н ПД |
|
ЭН ЕПД |
|
|
Предельно допустимые значения ППЭ |
в диапазоне частот 300 МГц – 300 |
||||
ГГц следует определять исходя из допустимой энергетической нагрузки ( ЭП ППЭ ПД
, равной 2 Вт×ч/м 2 или 200 мкВт×ч/см 2 )и времени воздействия (T ,ч) по формуле
ППЭПД = К × ЭН ППЭПД
Т , где К - коэффициент ослабления биологической активности, равной 1
(единице) для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн и 10 (десяти) – для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50.
При этом максимально допустимое значение ППЭПД установлено равным 180