Действие электромагнитных полей от техногенных источников
на организм человека
Степень воздействия ЭМП на человека зависит от частоты, напряжен-ности электрического и магнитного полей, интенсивности потока энергии, локализации излучения и индивидуальных особенностей организма. Длительное воздействие электрического поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса. Возможны также незначительные и нестойкие изменения в составе крови.
Под влиянием высокочастотных колебаний в крови, являющейся электролитом, возникают ионные токи, вызывающие
нагрев тканей тела человека.
Нормирование ЭМП промышленной частоты
и статических полей
Допустимые уровни воздействия на работников и требования к проведению контроля на рабочих местах для электромагнитных полей изложены в СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», а также ГОСТ 12.1.002-84 – для электромагнитных полей промышленной частоты и ГОСТ 12.1.006-84 – для электромагнитных полей радиочастот.
Для
электростатических полей, согласно ГОСТ 12.1.045
- 84, устанавли-вается допустимая
напряженность поля на рабочих местах по формуле

,
где
Е – допустимая напряженность поля, кВ/м;
t – продолжительность воздействия поля,
t = 1 ... 9 ч.
В соответствии с этим стандартом предельное значение напряженности поля
ЕПДУ, при которой допускается работать
в течение часа, равно 60 кВ/м.
В течение рабочей смены разрешается работать без специальных мер защиты при напряженности 20 кВ/м.
Для определения допустимого времени работы в электростатическом поле без защитных мер в зависимости от фактической напряженности следует пользоваться формулой
Tдоп = (
ЕПДУ/Ефакт)
2,
где
ЕПДУ–предельноезначение напряженности поля, при которой допускается работать в течение часа;
ЕПДУ = 60 кВ/м;
Ефакт – фактическое значение напряженности, кВ/м.
Для
электрического поля промышленной частоты
допускается пребывание персонала без специальных средств защиты в течение всего рабочего дня в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м. В интервале свыше 5 кВ/м до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания определяется по формуле
Т = 50/Е –2,
где Е– напряженность воздействующего поля в контролируемой зоне, кВ/м;
Т – допустимое время пребывания в зоне действия электрического поля, ч.
При напряженности поля свыше 20 кВ/м до 25 кВ/м время пребывания персонала в поле не должно превышать 10 мин.
Внутри жилых зданий принято ЕПДУ = 0,5 кВ/м, на территории зоны жилой застройки – 1 кВ/м.
Для постоянных магнитных полей установлена напряженность поля
НПДУ = 8 кА/м в течение рабочей смены при работе с магнитными установками и магнитными материалами.
Для магнитных полей промышленной частоты нормируется предельно допустимая напряженность поля НПДУ в зависимости от характера воздействия (непрерывного или прерывистого), общего времени Т воздействия в течение рабочего дня.
Нормирование электромагнитных полей радиочастот
Оценка воздействия на человека электромагнитных полей радиочастот осуществляется по нижеследующим параметрам.
По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции применяется для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ.
По значениям интенсивности – такая оценка применяется для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ.
В диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями напряженности электрического поля (Е, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м).
В диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц интенсивность оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м2, мкВт/см2).
Энергетическая экспозиция (ЭЭ) в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека.
ЭЭ, создаваемая электрическим полем: ЭЭЕ= Е2Т [(В/м)2·ч].
ЭЭ, создаваемая магнитным полем: ЭЭН= Н2
Т [(А/м)
2·ч].
Одновременное воздействие электрического и магнитного полей в диапазоне частот 0,06 – 3 МГц считается допустимым при условии
(ЭЭЕ)/(ЭЭЕпду) + (ЭЭН)/(ЭЭНпду) < 1.Предельно допустимую плотность потока энергии в диапазоне частот
300 МГц … 300 ГГц на рабочих местах персонала устанавливают, исходя из допустимого значения энергетической нагрузки
W на организм и времени пребывания в зоне облучения. Предельно допустимая плотность потока энергии определяется по формуле
ППЭ = W/T,где
W– нормированное значение допустимой энергетической нагрузки на организм, равное 2 Вт/м
2 для всех случаев облучения, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн, и 20 Вт/м
2 для облучения от вращающихся и сканирующих антенн;
Т–
время пребывания в зоне облучения, ч.
Независимо от продолжительности воздействия интенсивность не должна превышать максимальных значений (например, 1000 мкВт/см
2 (10 Вт/м
2)
для диапазона частот 300 МГц … 300 ГГц).
Предельно допустимые значения (согласно санитарным нормам) электрического поля и плотности потока энергии
на территории жилой застройки, а также на рабочих местах лиц, не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности представлены в табл. 12.
Таблица 12Предельно допустимые значения напряженности электрического поля и плотности потока энергии
f
| 50 Гц
| 30…300 кГц
| 0,3…3МГц
| 3…30 МГц
| 30…300 МГц
| 0,3…300 ГГц
|
Е, В/м
| 600
| 25
| 15
| 10
| 3,0
| ППЭ = 0,1 Вт/м2
|
Методы и средства защиты от воздействия ЭМП
применяют следующие способы и средства защиты или их комбинации.
Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в рабочей зоне, если интенсивность облучения превышает нормы, установленные при условии облучения в течение смены, и применяется, когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых значений другими способами.
Защита расстоянием применяется, когда невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае увеличивают расстояние между источником излучения и обслуживающим персоналом. Защита расстоянием может применяться как в производственных условиях, так и в условиях населенных мест. Этот вид защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием.
уменьшение мощности излучения достигается регулировкой передатчика (генератора), его заменой на менее мощный, если позволяет технология работ, применением специальных устройств – аттенюаторов, которые поглощают, отражают или ослабляют энергию на пути от генератора к антенне, внутри ее или при изменении угла направленности антенны.
Уменьшение излучения в источнике достигается за счет применения согласованных нагрузок и поглотителей мощности. Поглотители мощности, ослабляющие интенсивность излучения до 60 дБ (106 раз) и более, представляют собой коаксиальные или волноводные линии, частично заполненные поглощающими материалами, в которых энергия излучения преобразуется в тепловую.
Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранированиеисточников излучения и рабочего места с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию. Выбор конструкции экранов зависит от характера технологического процесса, мощности источника, диапазона волн. Отражающие экраны используют в основном для защиты от паразитных излучений (утечки из цепей в линиях передачи СВЧ-волн, из катодных выводов магнетронов и других), а также в тех случаях, когда электромагнитная энергия не является помехой для работы генераторной установки или радиолокационной станции. В остальных случаях, как правило, применяются поглощающие экраны. Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью (металлы или хлопчатобумажные ткани с металлической основой). Сплошные металлические экраны наиболее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз). Для изготовления поглощающих экранов применяются материалы с плохой электропроводностью, например экраны в виде прессованных листов резины специального состава со сплошными или полыми шипами.
Важное профилактическое мероприятие по защите от электромагнитного облучения –
рациональное размещение оборудования и создание специальных помещений, в которых должны находиться источники электромагнитного излучения. Экраны источников излучения на рабочих местах блокируются с отключающими устройствами, что позволяет исключить работу излучающего оборудования при открытом экране.
Факторы риска при работе с компьютерами, нормы
и рекомендации для защиты от ЭМП при эксплуатации компьютеров
С точки зрения безопасности труда на здоровье пользователей прежде всего влияют повышенное зрительное напряжение, психологическая перегрузка, длительное неизменное положение тела в процессе работы и воздействие электромагнитных полей, которое является наиболее опасным и коварным, так как действует незаметно и проявляется не сразу.
Особенно опасно электромагнитное излучение компьютера для детей и беременных женщин.
Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 в диапазоне частот 5 Гц…2 кГц напряженность электрического поля
Е не должна превышать 25 В/м, а магнитная индукция
В – 250 нТл, что равнозначно напряженности магнитного поля
Н = 0,2 А/м. Напряженность магнитного поля и магнитная индукция связаны между собой следующим соотношением:

,
где
Н – напряженность магнитного поля, А/м;
В – магнитная индукция, Тл;
μ0 = 4 π·10
-7 Гн/м – магнитная постоянная;
при этом 1 А/м 1,25 мкТл, 1 мкТл 0,8 А/м.
В диапазоне частот 2…400 кГц –
Е<2,5 В/м, а
Н < 0,02 А/м. Эти значения должны характеризовать ЭМП на расстоянии 50 см от видеодисплейных терминалов вокруг них, так как ЭМИ от компьютера распространяются в пространстве во всех направлениях, а не только от экрана. В связи с этим согласно СанПиН расстояние между тыльной поверхностью одного видеомонитора и экраном другого должно быть не менее 2 м, а между боковыми поверхностями – не менее 1,2 м. При индивидуальном использовании ПЭВМ или однорядном их расположении необходимо установить защитное покрытие на заднюю и боковые стенки ПЭВМ.
регламентируется также поверхностный
электростатический потенциал, который не должен превышать 500 В. Компьютеры с жидкокристаллическим экраном не наводят статического электричества и не имеют источников относительно мощного электромагнитного излучения. При использовании блока питания возникает некоторое превышение уровня на промышленной частоте, поэтому рекомендуется работа от аккумулятора.