Тема 5. Безопасность жизнедеятельности и производственная среда - 2

1. Защита от электромагнитных полей и лазерного излучения.

2. Защита от ионизирующих излучений.

3. Электробезопасность и молниезащита зданий и сооружений.

4. Безопасность работы на оборудовании под давлением выше атмосферного.

1.

Линии электропередачи, электрооборудование, все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию, создают в окружающей среде электромагнитные поля - переменные электрические и связанные с ними переменные магнитные поля.

Электрическое поле (ЭП) - создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью. Данный вид поля проявляет себя в виде силового воздействия на неподвижные заряженные тела или частицы.

Магнитное поле (МП) - создается движущимися электрическими зарядами и спиновыми магнитными моментами атомов - носителей магнетизма (электронов, протонов и др.). Магнитное поле проявляет себя в виде силового воздействия на движущиеся заряженные частицы (на токи). Данное воздействие направлено нормально к траектории частиц и пропорционально их скорости (сила Лоренца).

Совокупность электрического и магнитного полей, неразрывно связанных друг с другом, называется ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

При ускоренном движении электрических зарядов, представляющем собой взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей возникают электромагнитные волны.

Через электромагнитное поле (ЭМП) осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Оно характеризуется напряженностью или индукцией электрического или магнитного поля. ЭМП способно непрерывно распространяться в пространстве в виде волн, хотя и обнаруживает дискретность структуры. Скорость распространения магнитного поля приблизительно равна скорости света.

Длина электромагнитных волн и их свойства различны. Исследованный в настоящее время диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, равным частотам от 10³ до 10²⁴ Гц. По мере убывания длины волны в диапазон включаются

• радиоволны,

• инфракрасное излучение,

• видимый свет (световые лучи),

• ультрафиолетовое излучение,

• рентгеновское излучение и

• γ-излучение.

Источниками электромагнитных полей служат

• атмосферное электричество,

• космические лучи,

• излучение солнца,

• искусственные источники (генераторы, трансформаторы, антенны, лазерные установки, микроволновые печи, мониторы компьютеров и др.).

Источники ЭМП промышленной частоты на предприятиях - высоковольтные ЛЭП, измерительные приборы, устройства защиты и автоматики, соединительные шины и др.

Диапазоны электромагнитных излучений в области радиочастот

№ диапазона	Диапазон частот*	Диапазоны длин волн**	Соответствующее метрическое подразделение
5	30-300 Кгц	104-103 м	Километровые волны (низкие частоты - НЧ)
6	300-3000 Кгц	103-102 м	Гектометровые волны (средние частоты - СЧ)
7	3-30 МГц	102-10 м	Декаметровые волны (высокие частоты - ВЧ)
8	30-300 МГц	10-1 м	Метровые волны (очень высокие частоты - ОВЧ)
9	300-3000 МГц	1-0,1 м	Дециметровые волны (ультравысокие частоты - УВЧ)
10	3-30 ГГц	10-1 см	Сантиметровые волны (сверхвысокие частоты - СВЧ)
11	30-300 ГГц	1-0,1 см	Миллиметровые волны (крайне высокие частоты - КВЧ)

* Представленные в таблице диапазоны частот включают верхние пределы и исключают нижние.

** Представленные в таблице диапазоны длин волн включают нижние пределы и исключают верхние.

Электромагнитная волна, распространяясь в неограниченном пространстве со скоростью света, создает переменное электромагнитное поле, которое способно воздействовать на заряженные частицы и токи, в итоге происходит превращение энергии поля в др. виды энергии.

Переменное электромагнитное поле - совокупность магнитного и электрического полей, которые количественно характеризуются напряженностью электрического поля Е (вольт на метр, В/м) и напряженностью магнитного поля H (ампер на метр, А/м). Величины Е и Н - векторные, их колебания происходят во взаимоперпендикулярных плоскостях. При распространении в воздухе или в вакууме Е = 377 Н.

Всю область распространения электромагнитных волн, начиная от источника излучения, разделяют на три зоны:

ближнюю,

промежуточную и

дальнюю.

Радиус ближней зоны составляет приблизительно 1/6 волны от источника излучения, а дальняя зона начинается на расстоянии, равном примерно 6 длинам волн; промежуточная зона находится между ними.

Переменные ЭМП способны оказывать негативное воздействие на организм человека, последствия которого зависят от

• напряженности электрического и магнитного полей,

• частоты излучения,

• плотности потока энергии,

• размера облучаемой поверхности тела человека и

• индивидуальных способностей его организма.

Ткани человеческого организма поглощают энергию ЭМП, в результате чего происходит нагрев тела человека. Интенсивнее всего ЭМП воздействуют на органы и ткани с большим содержанием воды:

мозг,

желудок,

желчный и мочевой пузырь,

почки.

При воздействии ЭМИ на глаза человека возможно помутнение хрусталика (катаракта).

Известно, что человеческий организм обладает свойством терморегуляции, т.е. поддержания постоянной температуры тела. При нагреве человеческого организма в ЭМП происходит отвод избыточной теплоты до плотности потока энергии I = 10 мВт/см². Эта величина называется тепловым порогом, начиная с которого система терморегуляции не справляется с отводом генерируемого тепла, происходит перегрев организма человека.

Воздействие ЭМП с интенсивностью, меньшей теплового порога, также небезопасно для здоровья человека. Оно нарушает функции сердечно-сосудистой системы, ухудшает обмен веществ, приводит к изменению состава крови, снижает биохимическую активность белковых молекул. Длительное воздействие на работающих ЭМИ различной частоты приводит к повышенной утомляемости, сонливости, нарушению сна, болям в области сердца, торможению рефлексов.

При воздействии на организм человека постоянных магнитных и электростатических полей с интенсивностью, превышающей безопасный уровень, могут развиться нарушения сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения, возможно изменение состава крови и др. Электрические поля промышленной частоты (50 Гц) воздействуют на мозг и ЦНС.

Предельно допустимые уровни облучения в диапазоне радиочастот определяются ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». В соответствии с этим нормативным документом установлена

• предельно допустимая напряженность электрического поля (Е_т, В/м) в диапазоне 0,06-300 МГц и

• предельно допустимая энергетическая нагрузка за рабочий день [ЭН_Епд , (В/м)² • ч]

В нашей стране разработаны также гигиенические нормативы для электростатических полей, электрических полей диапазона частот 1-12 кГц, магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) и др.