Электромагнитные поля промышленной частоты

Глава 7. Защита от электромагнитных полей

(излучений)

Общая характеристика

В настоящее время уже ни у кого не вызывает сомнений вредное воздействие на человека электромагнитных полей (ЭМП) даже малой интенсивности от линий электропередач (ЛЭП) высокого напряжения, систем распределения электроэнергии, контактных сетей железнодорожного и городского электротранспорта, метро и даже бытовых электроприборов. Последствиями таких воздействий могут быть значительное повышение вероятности развития злокачественных опухолей (особенно головного мозга, молочной железы), лейкозов и проявление других грозных заболеваний. Это же приводит к повышению утомляемости, появлению сердечных болей, нарушению функционирования иммунной, репродуктивной, центральной нервной и эндокринной систем. Особенно опасно воздействие ЭМП на детей.

Спектр ЭМП в зависимости от энергии фотонов (квантов) подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. В гигиенической практике к неионизирующим излучениям относят электрические и магнитные поля.

Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов. Электромагнитные волны - это взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей. Совокупность этих полей, неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем. Несмотря на то, что длина электромагнитных волн и их свойства различны, все они, начиная от радиоволн и заканчивая гамма-излучением, - одной физической природы. Диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотам от 10³ до 10²⁴ Гц. В диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет (световые лучи), ультрафиолетовое излучение, рентгеновское и гамма-излучение.

Источниками электромагнитных полей являются: атмосферное электричество, космические лучи, излучение солнца, антропогенная деятельность.

Электромагнитные поля промышленной частоты

Источниками электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) на производстве являются высоковольтные линии электропередач (ЛЭП), измерительные приборы, трансформаторы, устройства автоматики, мониторы, нагревательные электроустройства и др. с высоким напряжением.

Количественной характеристикой электромагнитного поля являются напряженность электрического поля (Е, В/м), напряженность магнитного поля (Н, А/м), магнитная индукция (В, Тл). Величины Е и Н векторные, и их колебания происходят во взаимно-перпендикулярных плоскостях.

Негативное воздействие на организм человека, электромагнитных полей зависит от напряженности, частоты излучения, размера облучаемой поверхности и других факторов. ЭМП могут нарушать функции сердечнососудистой системы, ухудшать обмен веществ, изменять состав крови, вызывать повышенную утомляемость, нарушение сна, торможение рефлексов и т.д.

Нормирование электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) осуществляется по предельно допустимым уровням напряженности электрического поля и времени пребывания в нем.

В настоящее время основным регламентирующим документом ЭМП в производственных условиях является СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».

Предельно допустимый уровень напряженности электрическою поля (Е) не более 25000 В/м. При этом регламентируется время пребывания (Т, час) в электрическом поле с различной напряженностью

Е, В/м	До 5000	5000…20000	20000…25000
Т, час	В течение рабочего дня		1/6

Где Е_ф – фактическая напряженность электрического поля, кВ/м.

Предельно допустимые уровни напряженности регламентируются ГОСТ 12.1.002 и «Санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты» № 5802-91.

Переменные магнитные поля (МП) промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях регламентируются СанПиН 2.2.4.723-98. Оценка воздействия МП на человека проводится на основании двух параметров - интенсивности и времени (продолжительности воздействия). Установлены ПДУ МП в зависимости от времени пребывания персонала для условий общего (на всё тело) и локального (на конечности) воздействия (табл. 7.1).

Влияние электрических полей переменного тока промышленной частоты в условиях населенных мест (внутри жилых зданий, на территории жилой застройки и на участках пересечения воздушных линий с автомобильными дорогами) ограничивается «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971-84.

Таблица 7.1

В качестве предельно допустимых уровней приняты значения:

- внутри жилых зданий - 0,5 кВ/м;

- на территории жилой застройки - 1 кВ/м;

- вне зоны жилой застройки (пригородные и зеленые зоны, курорты, территории огородов и садов) - 5 кВ/м;

- на участках пересечения воздушных линий (ВЛ) с автомобильными дорогами 1…IV категории - 10 кВ/м;

- в незастроенной местности, хотя бы и частично посещаемой людьми, и на сельскохозяйственных угодьях— 15 кВ/м;

- в труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственной техники); на специально выгороженных участках для исключения доступа населения - 20 кВ/м.

Контроль уровней электрического и магнитного полей должен проводиться:

- при приемке в эксплуатацию новых и расширении действующих электроустановок;

- при оборудовании помещений для постоянного или временного пребывания персонала, находящихся вблизи электроустановок (только для магнитного поля);

- при аттестации рабочих мест.

Уровни электрического и магнитного полей должны определяться во всей зоне, где может находиться персонал в процессе выполнения работ, на маршрутах следования к рабочим местам и осмотра оборудования.

Измерения напряженности электрического поля должны производиться:

а) при работах без подъема на оборудование и конструкции - на высоте 1,8 м от поверхности земли, плит кабельного канала (лотка), площадки обслуживания оборудования или пола помещения;

б) при работах с подъемом на оборудование и конструкции - на высоте 0,5,1 и 1,8 м от пола площадки рабочего места (например, пола люльки подъемника) и на расстоянии 0,5 м от заземленных токоведущих частей оборудования.

Измерения напряженности (индукции) магнитного поля должны производиться на высотах 0,5,1 и 1,8 м от пола площадки рабочего места, земли, пола помещения, настила переходных мостиков и т.п., а при нахождении источника магнитного поля под рабочим местом - дополнительно на уровне пола площадки рабочего места.

Средства защиты персонала, работающего в зоне действия электромагнитных полей частотой 50 Гц. Согласно СанПиН 22.41191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» защита работающих от неблагоприятного воздействия электрических полей должна обеспечиваться выполнением организационных, инженерно-технических и лечебно-профилактических мероприятий (рис. 7.1).

Организационные мероприятия включают в себя выбор рациональных режимов работы персонала по обслуживанию электроустановок, ограничение мест и времени пребывания персонала в зоне воздействия электрических полей частотой 50 Гц. Их внедрение регламентируется действующими правилами и не требует каких-либо затрат.

Рис. 7.1. Структура и характеристика средств защиты ОТ

на предприятиях

Инженерно-технические мероприятия подразумевают рациональное размещение электроустановок и применение экранирующих средств защиты.

Рациональное размещение оборудования, конструктивных элементов (опоры, порталы и т.п.) на открытых распределительных устройствах (ОРУ) решается на стадии проектирования электроустановок либо может быть реализовано при реконструкции подстанции в целом или ее отдельных частей. Выбор высоты подвеса токоведущих частей, шага расщепления фазных проводов, расстояния между фазными проводами выполняется исходя не только из условий обеспечения электрической прочности воздушного промежутка, но и обеспечения взаимной компенсации электрических полей разных фаз, а также снижения напряженности электрического поля в зоне нахождения персонала.

К экранирующим средствам защиты, применяемым при эксплуатации электроустановок сверхвысокого напряжения, относятся экранирующие навесы, козырьки, перегородки, переносные экранирующие устройства, экранирующие костюмы.

Прежде всего, отметим, что защитные свойства экранирующих устройств основаны на эффекте ослабления напряженности и искажении электрического поля в пространстве вблизи заземленного электрического предмета

Экранирующие навесы, являются одним из эффективных средств защиты персонала, занятого работой на ОРУ. Они выполняются в виде параллельных проводов, натянутых над проходами между высоковольтным оборудованием либо над пешеходными дорожками (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Принцип действия экранирующего навеса

Рис. 7.3. Экранирующий навес над проходом в здание

Навесы изготавливаются из стальных прутков либо из отрезков стального троса или провода диаметром 5...8 мм, которые натягивают параллельно друг другу при расстоянии между ними 10...20 см. Навесы целесообразно устанавливать на уровне 2,3…2,5 м над землей над проходами и участками ОРУ, с которых производят осмотр оборудования. При этом необходимо, чтобы расстояние от головы человека до навеса было не менее 30 см.

Ширина навеса должна быть не менее 1,5 м, а длина его зависит от размеров защищаемого участка.

Экранирующие козырьки изготавливают из металлической сетки с ячейками не крупнее 50 х 50 мм, укрепляемой на раме из угловой стали. Устанавливают их над рабочими местами, с которых производятся работы по управлению и обслуживанию: у агрегатных шкафов и шкафов управления воздушных выключателей, приводов разъединителей и других устройств и аппаратов, требующих периодического обслуживания.

Ширина козырька должна быть не менее объекта обслуживания, а длина его выступающей части - не менее 1 м. Целесообразно устанавливать козырек на высоте 2,5 м над землей.

Экранирующие перегородки устанавливают вертикально и точно посередине между соседними ячейками воздушных выключателей. Они изготавливаются из металлической сетки или стальных прутков, смонтированных на стальной раме соответствующих размеров и крепятся на специальных опорах с оттяжками. При этом нижняя грань перегородки должна находиться над поверхностью земли на высоте 2...3 м, чтобы не мешать проходу людей и проезду машин. Длина и высота перегородки должны быть, по крайней мере, равны длине и высоте воздушного выключателя с учетом всех его токоведуших частей. Переносные экранирующие устройства (временные устройства) предназначены для защиты персонала, выполняющего в течение длительного времени какие-либо работы на участках действующей электроустановки, не защищенных стационарными экранами.

При пересечении воздушными линиями (ВЛ) 500 кВ транспортных путей на участке пересечения используется тросовое экранирование. В этом случае для снижения электрического влияния ВЛ на переездах и в местах прохода людей могут быть использованы экранирующие заземленные тросы.

Конструктивно экраны целесообразно выполнять в виде расщепленных в горизонтальной плоскости проводов, подвешиваемых под каждой фазой ВЛ. Кроме того, путем подачи на экраны напряжения в противофазе с напряжением ВЛ можно ослабить электрическое влияние ВЛ более чем в 2 раза.

Для снижения напряженности вдоль линий электропередачи напряжением 500 кВ рекомендуются зеленые насаждения. Расчеты и исследования показывают, что наличие растительности высотой 2,5…4 м ограничивает напряженность поля под линиями переменного тока до уровней, обеспечивающих допустимые условия для людей и животных. Однако выбор типа насаждений необходимо решать со специалистами.

В качестве мер защиты от воздействия магнитного поля должны применяться стационарные или переносные магнитные экраны.

Рабочие места и маршруты передвижения персонала следует располагать на расстояниях от источников магнитного поля, при которых уровни магнитного поля не превышают предельно допустимых.

Зоны электроустановок с уровнями магнитных и электрических полей, превышающими предельно допустимые, где по условиям эксплуатации не требуется даже кратковременное пребывание персонала, должны ограждаться и обозначаться соответствующими предупредительными надписями или плакатами.

Поиск по сайту: