- •Кафедра безопасности производств и разрушения горных пород
- •Отчет по лабораторной работе №2
- •Общие сведения:
- •Характеристики поля и его воздействие на человека:
- •Нормирование эмп.
- •Способы защиты от электромагнитных полей:
- •Описание лабораторной установки:
- •Пример расчета:
- •График зависимости плотности потока энергии от расстояния:
Нормирование эмп.
Нормирование ведется в соответствии с Санитарными правилами и нормами (СанПиН) и документами системы безопасности труда (ССБТ).
Предельно допустимый уровень напряженности для производства 25 кВ/м. Для жилого сектора напряженность от линии электропередаче не должна превышать:
на территории жилой застройки 1 кВ/м;
внутри жилых зданий 0,5 кВ/м.
Для бытовых источников ЭМП массового использования, таких как сотовые телефоны и микроволновые печи, существуют специальные нормы.
Гигиенические нормативы ГН 2.1.8./2.2.4.019-94.
Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемой системой сотовой связи. В работе этих систем используется следующий принцип: территория города и района делится на небольшие зоны (соты) радиусом 0,5-2 км, в центре каждой зоны располагается базовая станция. Системы сотовой радиосвязи работают в интервале 400 МГц – 1,2 ГГц, то есть в СВЧ диапазоне. Максимальная мощность передатчиков базовых станций не превышает 100 Вт, коэффициент усиления антенны 10-16 дБ. Мощность передатчиков автомобильных станций 8-20 Вт, ручных радиотелефонов 0,5-2 Вт. Лица профессионально связанные с источниками ЭМП, подвергаются его воздействию в течение всего рабочего дня, население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций, - до 24 часов в сутки, пользователи только во время телефонных разговоров.
Способы защиты от электромагнитных полей:
Для защиты от ЭМП РЧ используются следующие методы:
Уменьшение излучения в источнике.
Изменение направленности излучения.
Уменьшение времени воздействия.
Увеличение расстояния до источника облучения.
Защитное экранирование.
Применение средств индивидуальной защиты.
Экранирование – один из основных и наиболее часто применяемых средств защиты от ЭМП.
Более высокая эффективность у экранов из электропроводных материалов. Конструкция экрана может иметь сетчатую или ячеистую структуру. Размер ячейки должен быть на порядок меньше длины волны экранируемого ЭМП.
Физическая сущность электромагнитного экранирования с точки зрения теории электромагнитного поля состоит в том, что под воздействием поля в материале наводятся токи, поля которых во внешнем пространстве по величине близки, а по направлению противоположны экранируемому полю. В результате происходит взаимная компенсация полей. При экранировании высокочастотных полей индукционные токи концентрируются вблизи поверхности, обращенной к экранируемому полю (явление поверхностного эффекта). Характеристика поверхностного эффекта – глубина проникновения электромагнитного поля в материал экрана, под которой понимается расстояние вдоль распространения электромагнитной волны, на котором величины ее составляющих Е и Н уменьшаются в 2,73 раза.
Описание лабораторной установки:
Лабораторная установка состоит из микроволновой печи, дипольной антенны и гальванометра. На лабораторном столе перед печью расположена координатная сетка, что позволяет фиксировать в пространстве измерительную точку. Источником электромагнитного поля является магнетрон, излучающий электромагнитные колебания частотой 2400 МГц и длиной волны =12,5 см = 0,125 м.
Заключение об уровне безопасности данной микроволновой печи, определяется по коэффициенту безопасности:
,
где – предельно допустимая по нормам величина ППЭ; I50 – измеренная интенсивность излучения или плотность потока энергии на расстоянии 50 см от передней панели печи в точке максимального излучения.
Если КБ > 1 – печь безопасна, КБ < 1 – работающая печь создает ЭМП, опасное для здоровья пользователя.
печь безопасна
Таблица результатов измерений и расчетов
Экран |
Алюминий |
Латунная сетка |
Обычная резина |
Электропр. резина |
Шифер |
Оргстекло |
Плотность потока энергии с экраном I2, Вт/м2 |
0,004 |
0,002 |
0,4 |
0,004 |
0,36 |
0,4 |
Экспериментальная эффективность экрана, дБ |
20 |
23,01 |
0 |
20 |
0,45 |
0 |
Экспериментальная эффективность экрана, разы |
100 |
200 |
1 |
100 |
1,1 |
1 |
Экспериментально эффективность экранирования можно определить из выражения:
I1 и I2 – интенсивность излучения, Вт/м2, без экрана и с экраном.
I1=200мкА=0,4Вт/м2