Размеры санитарно-защитных зон вокруг типовых передающих

Передатчик	Наименование объекта	Санитарно-защитная зона, м
Малой мощности (до 5 кВт)	Длинноволновые	10
	Средневолновые	20
	Коротковолновые	175
Средней мощности (от 5 кВт до 25 кВт)	Длинноволновые	10-75
	Средневолновые	20-150
	Коротковолновые	175-400
Большой мощности (от 25 кВт до 100 кВт)	Длинноволновые	75-480
	Средневолновые	150-960
	Коротковолновые	400-2500
Сверхмощный (св. 100 кВт)	Длинноволновые	Более 480
	Средневолновые	Более 960
	Коротковолновые	Более 2500

радиостанций

Таблица 7

Размеры санитарно-защитных зон вокруг типовых передающих радиостанций

Передатчик	Количество программ	Суммарная мощность объекта с учетом УВК и ЧМ вещания, кВт	Санитарно- защитная зона, м
Малой мощности (до 5/2,5 кВт)	1	До 10	В пределах технической территории
Средней мощности (до 25/7,5 кВт)	1	До 75	200-300
Большой Мощности(до 50/15 кВт)	2	До 160	400-500

Сверхмощный (св. 50/15 кВт)	3	Порядка 200	500-1000

Применение средств индивидуальной зашиты.

Эти средства используют при ряде работ: ремонте антенных

устройств, исследовании поля антенн, некоторых биофизических

исследованиях и т.д., когда организация технической защиты нецелесообразна и невозможна. К средствам индивидуальной защиты

относят костюмы, очки, фартуки.

Изменение направленности излучения.

При работе радиолокационных станций (РЛС) наибольшая

интенсивность электромагнитного поля возникает на оси главного луча

диаграммы направленности РЛС. В других точках поперечного сечения луча

интенсивность излучения меньше и на его поверхности быстро снижается до

нуля. Угол между осью главного луча РЛС и линией горизонта называют углом

места. Один из способов снижения интенсивности излучения

электромагнитного поля в точке А – увеличение угла α, а если это невозможно,

- поднятие антенны (увеличение h) (рис.1).

Рис.1 Диаграмма направленности РЛС

Использование искусственных и естественных лесонасаждений.

При этом получают небольшие затухания ЭМП на 3…10 дБ.

Лесонасаждения для радиозащиты, как правило, располагают в

непосредственной близости от защищаемых объектов. Одновременно посадки

зеленых насаждений позволяют улучшить микроклимат на всей территории

объекта. Используя естественные экраны (лесные полосы, нежилые астройки,

насыпи, возвышенности и т.п.), исключив таким образом прямую видимость

между антенной и населенным пунктом, можно снизить ППЭ в несколько

десятков раз без дополнительных затрат на защиту.

Защитное экранирование.

Наиболее часто применяемый способ защиты от ЭМП. Сущность

электромагнитного экранирования состоит в том, что между источником ЭМП

и их приемником ставят защитное устройство – экран, который уменьшает до

безопасных значений уровень потока энергии от источника к приемнику. Экран

можно устанавливать либо в непосредственной близости от приемника, на

который воздействуют внешние поля, либо – от источника ЭМП. Кроме того,

возможно экранирование помещения, в котором размещены источники.

Экранирование электромагнитных полей.

Рассмотрим процесс экранирования электромагнитного поля при

падении плоской волны на бесконечно протяженную металлическую пластину

толщиной d, находящуюся в воздухе (рис. 2). В этом случае на границе раздела

двух сред с различными электрофизическими характеристиками (воздух -

металл и металл - воздух) волна претерпевает отражение и преломление, а в

толще экрана, ввиду его проводящих свойств, происходит частичное

поглощение энергии электромагнитного поля. Таким образом,

электромагнитная волна при взаимодействии с экраном отражается от его

поверхности, частично проникает в стенку экрана, претерпевает поглощение в

материале экрана, многократно отражается от стенок экрана и, в конечном

счете, частично проникает в экранируемую область. В результате общая

эффективность экранирования (величина потерь энергии электромагнитной

волны) металлической пластиной определяется суммой потерь за счет

поглощения (затухания) энергии в толще материала А погл, отражения энергии

от границ раздела внешняя среда - металл и металл - экранируемая область А отр

и многократных внутренних отражений в стенках экрана А мотр:

AдБ Aпогл Аотр Амотр.

(2)

(

Потери на поглощение связаны с поверхностным эффектом в

проводниках, приводящим к экспоненциальному уменьшению амплитуды

проникающих в металлический экран электрических и магнитных полей.

Это обусловлено тем, что токи, индуцируемые в металле, вызывают

омические потери и, следовательно, нагрев экрана.

Рис. 2. Экранирование электромагнитного поля металлическим

экраном.

Глубина проникновения определяется как величина, обратная коэффициенту затухания и зависит от частоты: чем больше частота, тем меньше глубина проникновения. В СВЧ диапазоне глубина проникновения δ в металлах имеет малую величину, и тем меньше, чем больше проводимость металла и его магнитная проницаемость:

где - абсолютная магнитная проницаемость материала экрана, Гн/м;

f - частота электромагнитного поля, Гц;

- удельная проводимость материала экрана, (Ом·м)-1.

Выражение для определения потерь на поглощение экраном толщиной d может

быть представлено в следующем виде:

А_погл=8,68d ϖμσ/2=8,68d/δ

Таким образом, потери на поглощение растут пропорционально толщине экрана, магнитной проницаемости и удельной проводимости его материала, а также частоте электромагнитного поля.

Очевидно, что на низких частотах стальной экран, магнитная проницаемость которого может быть достаточно высока(или экран из другого электропроводящего материала со значительной магнитной проницаемостью), оказывается эффективнее медного по поглощению. Однако для повышения его эффективности требуется увеличивать толщину экранирующего листа. Кроме

того, с ростом частоты магнитная проницаемость всех материалов быстро

уменьшается, причем тем значительнее, чем больше ее начальное значение.

Поэтому материалы с большим значением начальной магнитной

проницаемости (104 Гн/м) целесообразно использовать только до частот

порядка 1 кГц. При больших значениях напряженности магнитного поля из-за

насыщения материала ферромагнетика его магнитная проницаемость падает

тем резче, чем больше начальное значение проницаемости.

Для избежания эффекта насыщения экран делают многослойным, при

этом желательно, чтобы каждый последующий (по отношению к

экранируемому излучению) слой имел большее начальное значение магнитной

проницаемости, чем предыдущий, так как эквивалентная глубина

проникновения электромагнитного поля в толщу материала обратно

пропорциональна произведению его магнитной проницаемости и

проводимости. Толщина экрана, необходимая для обеспечения заданного

значения его эффективности, легко определяется из К = 8,7d/δ. Зависимости

глубины проникновения от частоты для различных материалов, часто

используемых при изготовлении экранов, приведены на рис. 3.

Рис. 3. Зависимость глубины проникновения электромагнитного поля для

различных материалов.

Потери на отражение на границе раздела двух сред связаны с

различными значениями полных характеристических сопротивлений этих сред.

При прохождении волны через экран она встречает на своем пути две границы

раздела – воздух - металл и металл - воздух.

Хотя электрическое и магнитное поля отражаются от каждой границы

по-разному, суммарный эффект после прохождения обеих границ одинаков для

обеих составляющих поля. При этом наибольшее отражение при входе волны в

экран (на первой границе раздела) испытывает электрическая составляющая

поля, а при выходе из экрана (на второй границе раздела) наибольшее

отражение испытывает магнитная составляющая поля. Для металлических

экранов потери на отражение определяются выражением:

А_отр=20lg(94,25 σ/ϖμ)

откуда следует, что потери на отражение велики у экрана,

изготовленного из материала с высокой проводимостью и малой магнитной

проницаемостью.

Потери на многократные отражения в стенках экрана связаны с

волновыми процессами в толще экрана и в основном определяются отражением

от его границ. Для электрических полей почти вся энергия падающей волны

отражается от первой границы (воздух - металл) и только небольшая ее часть

проникает в экран. Поэтому многократными отражениями внутри экрана для

электрических полей можно пренебречь.

Для магнитных полей большая часть падающей волны проходит в экран,

в основном отражаясь только на второй границе (металл - воздух), тем самым

создавая предпосылки к многократным отражениям между стенками экрана.

Корректирующий коэффициент А мотр многократного отражения для магнитных

полей в экране с толщиной стенки d при глубине проникновенияδ равен:

А_мотр=20lg(1-exp(-2d/σ))

Величина А мотр имеет отрицательное значение, т.е. многократные

отражения в толще экрана ухудшают эффективность экранирования. С

уменьшением эффективности можно не считаться в случаях, когда на данной

частоте выполняется условие d>δ, но им нельзя пренебрегать при применении

тонких экранов, когда толщина экрана меньше глубины проникновения.