9.6. Средства защиты от электромагнитных полей

Для обеспечения безопасности работ с устройствами, излучающими электромагнитную энергию, используются организационные, инженерно-технические и лечебно-профилактические средства и меры защиты.

Оборудование, являющееся источником излучения ЭМП, должно снабжаться паспортом с указанием уровней излучения для проектного режима работы, измеренного разработчиком и изготовителем. В нормативно-технической документации, так же как и в паспорте, должны быть указаны случаи возможного дополнительного излучения и защитные устройства, обеспечивающие соблюдение гигиенических норм.

Организационные мероприятия предусматривают:

- выбор рационального режима работы оборудования;

- разработку рационального режима труда с целью снижения до минимума времени нахождения персонала под облучением (защита временем);

- выделение зон воздействия ЭМИ;

- расположение рабочих мест и маршрутов передвижения обслуживающего персонала на расстояниях от источников ЭМИ, обеспечивающих соблюдение предельно допустимых уровней (защита расстоянием);

- применение средств предупреждающей сигнализации (световой, звуковой).

Выбор рационального режима работы оборудования, в первую очередь, зависит от правильного выбора мощности генератора ЭМИ. Мощность генератора целесообразно выбирать не более той, которая требуется для реализации технологического процесса и работы установки. Если мощность оказывается излишней, следует использовать поглотители мощности, которые снижают уровень энергии излучения на пути от генератора до излучающего устройства.

На рис.9.1 представлены основные конструкции поглотителей мощности, используемые для волноводов и коаксиальных линий. Снижение уровня излучения в них обеспечивается с помощью специальных вставок из углерода, специальных материалов углеродистого состава, пластмасс, которые поглощают электромагнитную энергию.

При поглощении энергии ЭМИ выделяется теплота, для отвода которой используют охлаждающие ребра (рис. 9.1г) или проточную воду (рис. 9.1в, е).

Рис. 9.1. Конструкции поглотителей мощности для волноводов и

коаксиальных линий:

а, г – скошенные; б, в – клинообразные; д – ступенчатые; е – в виде шайбы

Снижение мощности излучения можно обеспечить и с помощью так называемых аттенюаторов, в которых поглощение

электромагнитной энергии происходит за счет использования материалов с большими коэффициентами поглощения (резина, полистирол и др.). Аттенюаторы могут быть постоянными (степень ослабления мощности постоянна) и переменными (степень ослабления мощности может изменяться). Указанные конструкции показаны на рис. 9.2 и 9.3.

Рис. 9.2. Постоянные аттенюаторы

Рис.9.3. Переменные аттенюаторы:

а – ножевого типа; б – пластинчатого типа

Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в электромагнитном поле и используется в случаях, когда нет возможности снизить интенсивность излучения до допустимых значений. В табл. 9.4 и 9.5 представлены предельно допустимые значения электрической (Е_ПДУ) и магнитной (Н_ПДУ) напряженностей, а также плотности потока энергии (ППЭ_ПДУ) в зависимости от продолжительности воздействия ЭМИ.

Выделение зон воздействия ЭМИ. Зоны с уровнями электромагнитных излучений, превышающими предельно допустимые, где по условиям эксплуатции не требуется даже кратковременное пребывание персонала, должны ограждаться, либо граница зоны отмечается на полу помещения яркой краской, и обозначаться соответствующими предупредительными знаками.

Защита расстоянием применяется в том случае, когда не удается ослабить интенсивность излучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в. опасной

Таблица 9.4

Предельно допустимые уровни напряженности электрической Е_ПДУ и

магнитной Н_ПДУ составляющих в диапазоне частот 30 кГц300 МГц

в зависимости от продолжительности воздействия

Продолжительность воздействия, Т, ч	ЕПДУ , В/м			НПДУ , А/м
	0,033 МГц	330 МГц	30300 МГц	0,033 МГц	30–50 МГц
8,0 и более 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,25 0,125 0,08 и менее	50 52 53 55 58 60 63 67 71 76 82 89 100 115 141 200 283 400 500	30 31 32 33 34 36 37 39 42 45 48 52 59 68 84 118 168 236 296	10 10 11 11 12 12 13 13 14 15 16 18 20 23 28 40 57 80 80	5,0 5,0 5,3 5,5 5,8 6,0 6,3 6,7 7,1 7,6 8,2 8,9 10,0 11,5 14,2 20,0 28,3 40,0 50,0	0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42 0,45 0,49 0,54 0,60 0,69 0,85 1,20 1,70 2,40 3,00

Примечание. При продолжительности воздействия менее 0,08 ч дальнейшее повышение интенсивности не допускается.

зоне. Тогда прибегают к увеличению расстояния между излучателем и обслуживающим персоналом. Этот метод защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием. Так, например, при электромагнитном излучении промышленной частоты длина волны составляет 610⁶ м, то есть человек практически всегда находится в ближней зоне излучения, где напряженность электрического поля уменьшается обратно пропорционально кубу расстояния от источника излучения, а напряженность магнитного поля – обратно пропорционально квадрату расстояния. В дальней зоне ЭМИ плотность потока энергии снижается обратно пропорционально квадрату расстояния.

Таблица 9.5

Предельно допустимые уровни плотности потока энергии ППЭ_ПДУ в

диапазоне частот 300 МГц–300 ГТц в зависимости от

продолжительности воздействия

Продолжительность воздействия, Т, ч	ППЭПДУ, мкВт/см2
8,0 и более 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,25 0,20 и менее	25 27 29 31 33 36 40 44 50 57 67 80 100 133 200 400 800 1000

Примечание. При продолжительности воздействия менее 0,2 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.

Общие принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводятся к следующему:

- экранирование элементов схем, блоков, узлов, установки в целом для снижения или устранения электромагнитного излучения;

- защита рабочего места от облучения;

- применение индивидуальных средств защиты.

Экранирование излучений является одним из эффективных

методов защиты от ЭМИ, часто применяемым на практике. При этом экранируют или источники излучения, или зоны, где может находиться человек, используя отражающие или поглощающие экраны (стационарные или переносные).

Отражающие экраны выполняются из металлических листов, перфорированных, сетчатых или сотовых материалов, имеющих высокую электропроводность.

Защитное действие отражающих экранов основано на создании в них вторичного поля, которое образуется вихревыми токами, возникающими при воздействии электромагнитного поля. Это вторичное поле по амплитуде почти равно, а по фазе противоположно экранируемому полю, и при сложении этих двух полей образуется результирующее поле, которое быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную глубину.

На рис. 9.4 показано экранирование источников электромагнитных излучений, выполненное из сплошных материалов. На рис. 9.5 показаны стационарный и переносной экраны, предназначенные для защиты работников от ЭМИ промышленной частоты, выполненные из металлической сетки в виде козырька и навеса. На рис. 9.6 изображен экранирующий навес, выполненный из металлических прутков.

Козырьки, выполненные из металлической сетки, как правило, устанавливаются над рабочим местом у агрегатных шкафов, шкафов управления воздушными выключателями, силовых распределительных шкафов, разъединителей, фильтров присоединений и т.п.

Навесы в виде стальных тросов, проводов, арматуры устанавливаются над проходами и в местах, с которых производится осмотр оборудования.

Для экранирования мощных высокочастотных излучений применяют сотовые решетки, показанные на рис. 9.7. Для предотвращения электромагнитного загрязнения окружающей среды и территории окна помещений, в которых используются

а б

Рис. 9.4. Экранирование источников ЭМИ:

а – индуктора; б - конденсатора

Рис. 9.5. Стационарный и переносной экраны для защиты от ЭМИ

промышленной частоты:

а – стационарный экранирующий козырек над шкафом управления

(напряжение 500 кВ); б – переносной экранирующий козырек

Рис. 9.6. Экранирующий навес над проходом в здание.

электромагнитные излучатели экранируют с помощью сотовых или сетчатых экранов (рис. 9. 8).

а б в

Рис. 9.7. Сотовые решетки, применяемые для экранирования электро-

магнитных излучений в частотных диапазонах:

а – до 1,1 ГГц; б – до 10 ГГц; в – до 33 ГГц

Рис. 9.8. Установка сотовых решеток на окна:

а – с наружной стороны; б – с внутренней стороны;

1 – сотовая решетка; 2 – оконное стекло; 3 – пол

Кроме сплошных, перфорированных, сетчатых и сотовых экранов используют фольгу, наклеиваемую на несущее основание, ткани с микропроводом, металлизированные ткани на основе синтетических волокон или других материалов, имеющих высокую электропроводность, а также токопроводящие краски (с добавками коллоидного серебра, графита, сажи, оксидов металлов, меди и алюминия для повышения проводимости), которыми окрашивают экранирующие поверхности.

Поглощающие экраны выполняют из каучука, поролона, пенополистирола, пенопласта, керамикометаллических композиций с поглощающими добавками, в качестве которых используют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и др. Для увеличения поглощающей способности экраны делают многослойными и большой толщины, иногда со стороны падающей волны предусматривают конусообразные выступы.

В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструктивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, штора, чехол и т.д.). Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью радиозащитного стекла.

Все экраны обязательно должны заземляться для обеспечения стекания образующихся на них зарядов в землю.

Следует иметь в виду, что в помещениях, где установлены источники ВЧ-, УВЧ- и СВЧ-излучений, распределение напряженности ЭМП может быть сложным за счет вторичного (отраженного) излучения, которое может возникнуть также и в соседних помещениях. Проводниками энергии радиочастот в этом случае могут явиться провода осветительной и телефонной сети. Для предотвращения распространения энергии радиочастот по осветительной, силовой, телефонной сети и в местах выхода проводов из экрана ВЧ–установки применяются электрические фильтры различной конструкции. Для снижения отраженной энергии в экранированных помещениях следует стены, пол и потолок покрывать материалами, поглощающими энергию (резина, древесное волокно, поролон).

Индивидуальный защитный комплекс от ЭМИ состоит из спецодежды, экранирующего головного убора и специальной обуви с электропроводящей подошвой или выполненной целиком из электропроводящей резины. Все элементы экранирующего комплекса должны быть надежно соединены друг с другом проводниками связи и дополнительно заземлены при низкой проводимости грунта, когда комплекс изолирован от «земли».

Спецодежда защитного комплекса изготовляется из металлизированной ткани и применяется в виде комбинезонов, халатов, передников, курток с капюшонами и вмонтированными в них защитными очками, стекла которых покрыты тонким слоем металла (золото, диоксид олова). Очки следует обязательно использовать при кратковременных работах, когда интенсивность излучения более 10 Вт/см². Используются также сетчатые очки, имеющие форму полумаски, с числом ячеек 186560 на 1 см² при диаметре проволоки 0,070,14 мм.

Лечебно-профилактические мероприятия по защите от ЭМП включают в себя, в первую очередь, проведение предварительных и периодических медосмотров работающих с целью предупреждения профессиональных заболеваний.

Женщин в период беременности и кормления следует временно переводить на другие работы внутри предприятия.

Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к работе с генераторами радиочастот не допускаются.

Лицам, имеющим контакт с источниками СВЧ- и УВЧ- излучений, предоставляется дополнительный отпуск и сокращенный рабочий день.