Излучение линий электропередач. Электромагнитные поля промышленной частоты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»

Кафедра «Инженерная экология и техносферная безопасность»

Контрольная работа

По физико-химическим процессам в техносфере

Излучение линий электропередач. Электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМП ПЧ)

Выполнил: студентка гр. ЗТБ-13 Ломаева Р. А.

Проверил: преподаватель Шумилова И. Ш.

Ижевск 2015

Излучения линий электропередач

Линия электропередачи (ЛЭП) -- один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока.

Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП - например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение - тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.

Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.

Биологическое действие

Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия. Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.

У растений распространены аномалии развития - часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки. Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической. При продолжительном пребывании (месяцы - годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические заболевания.

Санитарные нормы

Исследования биологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы и по настоящее время являющиеся одними из самых жестких в мире. Они изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты"№ 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.

Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина - нет денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.

На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или "нормальный" уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 - 0,3 мкТл.

Принципы обеспечения безопасности населения

Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП которых на действующих линиях определяются по критерию напряженности электрического поля - 1 кВ/м

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП согласно СН № 2971-84

К размещению ВЛ ультравысоких напряжений (750 и 1150 кВ) предъявляются дополнительные требования по условиям воздействия электрического поля на население. Так, ближайшее расстояние от оси проектируемых ВЛ 750 и 1150 кВ до границ населенных пунктов должно быть, как правило, не менее 250 и 300 м соответственно.

Как определить класс напряжения ЛЭП? Лучше всего обратиться в местное энергетическое предприятие, но можно попробовать визуально, хотя не специалисту это сложно: 330 кВ - 2 провода, 500 кВ - 3 провода, 750 кВ - 4 провода. Ниже 330 кВ по одному проводу на фазу, определить можно только приблизительно по числу изоляторов в гирлянде: 220 кВ 10 -15 шт., 110 кВ 6-8 шт., 35 кВ 3-5 шт., 10 кВ и ниже - 1 шт.

электрический поле промышленный частота

Допустимые уровни воздействия электрического поля ЛЭП

В пределах санитарно-защитной зоны ВЛ запрещается: а) размещать жилые и общественные здания и сооружения; б) устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта; в) размещать предприятия по обслуживанию автомобилей и склады нефти и нефтепродуктов; г) производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.

Территории санитарно-защитных зон разрешается использовать как сельскохозяйственные угодья, однако рекомендуется выращивать на них культуры, не требующие ручного труда.

В случае, если на каких-то участках напряженность электрического поля за пределами санитарно-защитной зоны окажется выше предельно допустимой 0,5 кВ/м внутри здания и выше 1 кВ/м на территории зоны жилой застройки (в местах возможного пребывания людей), должны быть приняты меры для снижения напряженности. Для этого на крыше здания с неметаллической кровлей размещается практически любая металлическая сетка, заземленная не менее чем в двух точках В зданиях с металлической крышей достаточно заземлить кровлю не менее чем в двух точках.

На приусадебных участках или других местах пребывания людей напряженность поля промышленной частоты может быть снижена путем установления защитных экранов, например это железобетонные, металлические заборы, тросовые экраны, деревья или кустарники высотой не менее 2 м.

Электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМП ПЧ)

(ЭМП ПЧ) являются частью сверхнизкочастотного диапазона радиочастотного спектра, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в быту; диапазон ПЧ представлен в нашей стране частотой 50 Гц (в ряде стран Американского континента 60 Гц). Основными источниками ЭМП ПЧ, создаваемыми в результате деятельности человека, являются различные типы производственного и бытового электрооборудования переменного тока, в первую очередь подстанции и воздушные ЛЭП сверхвысокого напряжения (СВН). Поскольку соответствующая частоте 50 Гц длина волны составляет 6000 км, человек подвергается воздействию фактора в ближней зоне. Гигиеническая оценка ЭМП ПЧ осуществляется раздельно по электрическому и магнитному полям.

Биологическое действие

При изучении состояния здоровья лиц, подвергавшихся производственным воздействиям ЭМП ПЧ при обслуживании подстанций и воздушных ЛЭП напряжением 220, 330, 400, 500 кВ (оценивались интенсивностно-временные параметры воздействия только электрического поля -- ЭП ПЧ), отмечены изменения состояния здоровья. У персонала, обслуживающего подстанции напряжением 500 кВ, отмечались жалобы неврологического характера (головная боль, повышенная раздражительность, утомляемость, вялость, сонливость), а также нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Были выявлены некоторые функциональные изменения нервной и сердечно-сосудистой систем в форме вегетативной дисфункции (тахи- и брадикардия, артериальная гипертензия или гипотония, лабильность пульса, гипергидроз). Имеются данные об изменении таких показателей, как содержание холестерина в крови, сдвиг соотношения полов в потомстве, тенденция к увеличению хромосомных аберраций в соматических клетках (лимфоцитах крови).

Основную опасность для организма представляет влияние наведенного электрического тока на возбудимые структуры (нервная, мышечная ткань). Параметром, определяющим степень воздействия, является плотность наведенного в теле вихревого потока. При этом для электрических полей (ЭП) рассматриваемого диапазона частот характерно слабое проникновение в тело человека, для магнитных полей (МП) организм практически прозрачен. Зависимость биоэффектов от плотности наведенных ЭП и МП положена в основу разработанных по заданию ВОЗ Международных временных рекомендаций по ПДУ ЭП и МП 50/60 Гц. Эта зависимость может быть представлена следующим образом:

минимальные эффекты, не представляющие опасности для человека при плотности тока 1--10 мА/м2;

выраженные эффекты (зрительные и со стороны нервной системы) -- 10--100 мА/м2;

стимуляция возбудимых структур, возможно неблагоприятное влияние на здоровье -- 100--1000 мА/м2;

возможна экстрасистолия, фибрилляция желудочков сердца (острое поражение) -- более 1000 мА/м2.

Нормирование

Гигиеническая регламентация ЭМП ПЧ осуществляется раздельно для ЭП и МП. Нормируемым параметром ЭП является напряженность, которая оценивается в киловольтах на метр (кВ/м); параметром МП -- магнитная индукция или напряженность магнитного поля, измеряемые соответственно в милли- или микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м).

ПДУ напряженности электрических полей регламентируются СанПиН № 5802--91 "Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц)" и ГОСТ 12.1.002--84 "Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах". В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002--84 и СанПиН № 5802--91 ПДУ ЭП ПЧ для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 мин -- 25 кВ/м.

В интервале интенсивностей 5--20 кВ/м допустимое время пребывания определяется по формуле T = 50 / (E -- 2), где T -- допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч;

E -- напряженность, воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.

Оценку воздействия МП ПЧ на человека согласно СанПиН 2.2.4.723--98 "Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях" производят на основании 2 параметров -- интенсивности и продолжительности воздействия. ПДУ МП ПЧ устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия. При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. Допустимое время пребывания может быть реализовано за 1 раз или дробно в течение рабочего дня.

Требования к контролю и методам измерений. Для оценки напряженности ЭП и МП используются 2 типа приборов: направленного действия (однокоординатные) и оснащенные изотропными датчиками. Для оценки напряженности ЭП рекомендуется применять: измеритель напряженности ближнего поля NFM-1; приборы типа ПЗ-1М с однокоординатным датчиком, размещенным в едином корпусе с измерительным блоком; ПИНЭП-1 с многоэлементным датчиком; ИНЭП-50 с трехкоординатным датчиком и аналого-цифровым устройством в едином корпусе.

Для оценки напряженности МП рекомендуется использовать: микротесламетр Г-79 с выносной антенной; миллитесламетр Ф 4356; тесламетр универсальный типа 43205 с однокоординатным датчиком;

миллитесламетр портативный модульный МПМ-2; измеритель напряженности магнитного поля ИНМП-50 с выносным трехкоординатным датчиком; анализатор переменного магнитного поля типа EFA-3, имеющий трехкоординатный датчик, и др.

Профилактика воздействия ЭМП ПЧ. Для размещения воздушный ЛЭП сверхвысокого напряжения различного класса устанавливаются возрастающие размеры санитарно-защитных зон. При проектировании воздушных ЛЭП напряжением 750--1150 кВ должно предусматриваться их удаление от границ населенных пунктов, как правило, не менее чем на 250--300 м соответственно.

В пределах санитарно-защитной зоны запрещается:

жилищное строительство и размещение зон отдыха; размещение предприятий по обслуживанию автотранспорта, складов нефтепродуктов;

хранение и производство операций с горючими материалами всех видов;

остановка автотранспорта, габариты которого превышают допустимые;

ремонт машин и механизмов; проведение поливных работ поливальными машинами, водяная струя которых может войти в соприкосновение с проводами ЛЭП; размещение незаземленных проводников большой протяженности (проволочные изгороди, растяжки для подвески винограда, хмеля и т. п.); работа при сильном ветре, тумане и гололеде.

На территории санитарно-защитной зоны воздушной ЛЭП напряжением 750 кВ и выше запрещается: эксплуатировать машины и механизмы без защитных экранов, обеспечивающих снижение напряженности ЭП на рабочих местах; создавать жилые здания и приусадебные участки;

привлекать для сельскохозяйственных работ детей и подростков в возрасте до 18 лет.

Допустимое время пребывания персонала в условиях воздействия ЭМП ПЧ ограничивается продолжительностью рабочего дня и, соответственно, уменьшается с возрастанием интенсивности экспозиции. В целях профилактики неблагоприятного действия ЭМП ПЧ на работающих применяются средства индивидуальной и коллективной защиты (только от электрической составляющей ЭП ПЧ) в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002--84, СанПиН 5802--91 и ГОСТ 12.4.154--85 ССБТ "Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования, основные параметры и размеры", ГОСТ 12.4.172--87 ССБТ "Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля".

К средствам коллективной защиты относятся: стационарные экраны -- различные заземленные металлические конструкции (щитки, козырьки, навесы сплошные или сетчатые, системы тросов), размещаемые над рабочими местами персонала, находящегося в зоне действия ЭП ПЧ;

передвижные (переносные) средства защиты -- различные виды съемных экранов.

СКЗ применяются для персонала, обслуживающего электроустановки сверхвысокого напряжения, и для населения. В качестве средств индивидуальной защиты от ЭП ПЧ служат индивидуальные экранирующие комплекты. Имеются различные типы комплектов с разной степенью экранирования не только для наземных работ в зоне воздействия ЭП ПЧ напряженностью не более 60 кВ/м, но и для выполнения работ с непосредственным касанием токоведущих частей, находящихся под напряжением (работ под напряжением) на воздушных ЛЭП напряжением 110--1 150 кВ. Снижение уровней МП ПЧ до предельно допустимых обеспечивается также за счет снижения нагрузки на токоведущих частях, находящихся под напряжением, использованием материалов для экранирования магнитного поля или активных экранов.

Нормирование и оценка экспозиции

Гигиеническая регламентация ЭМП ПЧ осуществляется раздельно для электрического (ЭП) и магнитного (МП) полей. Нормируемым параметром ЭП является напряженность, которая оценивается в киловольтах на метр (кВ/м), МП -- магнитная индукция или напряженность магнитного поля, измеряемые соответственно в милли- или микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м). В настоящее время в России существуют гигиенические нормативы производственных воздействий ЭП и МП ПЧ и нормативы внепроизводственных воздействий ЭП ПЧ; научно обоснованные нормативы МП ПЧ для населения не разработаны.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) электрических и магнитных полей промышленной частоты установлены документами:

ГОСТ 12.1.002-84 «ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах»;

«Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия переменных электрических полей промышленной частоты (50 Гц)» № 5802-91;

«Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971-84;

СанПиН 2.2.4.723-98 «Переменные магнитные поля промышленной частоты в производственных условиях»;

СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных помещениях»;

ОБУВ № 5060-89 «Ориентировочно безопасные уровни воздействия переменных магнитных полей частотой 50 Гц при производстве работ под напряжением на воздушных линиях электропередачи напряжением 220 - 1150 кВ».

Список использованной литературы и интернет-источников

1. http://vpmk.pro/sanitarnaya-zona-lep-vliyanie-elektromagnitnyih-poley-na-cheloveka/ Влияние ЛЭП на здоровье/

2. http://vpmk.pro/sanitarnaya-zona-lep-vliyanie-elektromagnitnyih-poley-na-cheloveka/ Электромагнитное излучение от линии электропередач (ЛЭП)/

3. Российская энциклопедия по охране труда. М.: НЦ ЭНАС. Под ред. В. К. Варова, И. А. Воробьева, А. Ф. Зубкова, Н. Ф. Измерова. 2007.

Размещено на Allbest.ru