Оценка параметров источников электромагнитных полей

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Чепульский Юрий Петрович

Москва - 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Влияние ЭМП на здоровье

1.1 История исследований

1.2 Последствия действия ЭМП для здоровья человека

1.3 Влияние на нервную систему

1.4 Влияние на иммунную систему

1.5 Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию

1.6 Влияние на половую функцию

1.7 Другие медико-биологические эффекты

1.8 Роль модуляции ЭМП в развитии биоэффекта

1.9 Комбинированное действие ЭМП и других факторов

2. Источники и характеристики электромагнитных полей

2.1 Общие понятия

2.2 Допустимые уровни электромагнитных полей

2.3 Предельно допустимые уровни электростатического поля

2.4 Предельно допустимые уровни постоянного магнитного поля

2.5 Предельно допустимые уровни электромагнитного поля частотой 50 Гц

2.6 Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот 10 - 30 кГц

2.7 Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот 30 кГц - 300 ГГц

3. Требования к проведению контроля уровней электромагнитных полей на рабочих местах

3.1 Общие требования к проведению контроля

3.2 Требования к проведению контроля уровней электростатического поля

3.3 Требования к проведению контроля уровней магнитного поля

3.4 Требования к проведению контроля уровней магнитного поля частотой 50 Гц

4. Измерение излучающей способности дисплеев

4.1 Приборное обеспечение измерений

4.2 Измерение напряженности электростатического поля прибором ИЭСП-01

4.3 Подготовка измерителя к работе

4.4 Порядок измерений НЭСП от экрана монитора

4.5 Порядок измерений НЭСП в свободном пространстве

5. Измерение электрического поля

5.1 Назначение прибора

5.2 Конструкция и принцип действия

5.3 Работа с прибором

6. Измерение магнитного поля

6.1 Назначение и основные характеристики прибора

6.2 Устройство и принцип действия прибора

7. Рекомендации по защите от вредного действия ЭМП

7. Защита расстоянием

7.2 Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП

7.3 Лечебно-профилактические мероприятия

7.4 Нетрадиционные методы защиты

Приложения

электромагнитное поле защита население

1. ВЛИЯНИЕ ЭМП НА ЗДОРОВЬЕ

1.1 История исследований

В СССР широкие исследования электромагнитных полей были начаты в 60-е годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание «Хроническое поражение микроволнами». В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает т.н. информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке нормативных документов в России. В результате нормативы в России были установлены очень жесткими и отличались от американских и европейских в несколько тысяч раз (например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см²; в США -10 мВт/см²).

В последующем из ученых СССР и Америки была сформирована Советско-Американская группа, которая действовала с 1975 по 1985 гг. Эта группа организовала совместные биологические исследования, которые подтвердили правильность концепции советских ученых.

В конце семидесятых и в восьмидесятых годах в целях усовершенствования гигиенического нормирования в России был проведен комплекс экспериментальных исследований по влиянию ЭМП в широком частотном диапазоне на различные системы организма. Исследовались условия, модифицирующие биоэффекты ЭМП, накапливались данные для обоснования нормативных уровней ЭМП в различном диапазоне частот, по механизму биологического действия ЭМП.

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см²) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены.

Варианты воздействия ЭМП на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами среды и т.д.

На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП:

интенсивность ЭМП (величина);

частота излучения;

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

продолжительность облучения;

модуляция сигнала;

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

сочетание частот ЭМП;

периодичность действияРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

.

Сочетание вышеперечисленных параметров может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого биологического объекта.

1.2 Последствия действия ЭМП для здоровья человека

В подавляющем большинстве случаев облучение происходит полями относительно низких уровней. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население. Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.

1.3 Влияние на нервную систему

Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов, на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессовых реакций. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП, что может привести к неожиданным неблагоприятным эффектам. Особую высокую чувствительность к ЭМП проявляет нервная система эмбриона.

1.4 Влияние на иммунную систему

В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, отягощается течение инфекционного процесса. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией, основу всех аутоиммунных состояний составляет в первую очередь иммунодефицит по тимусзависимой клеточной популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной.

1.5 Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию

В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это положение.

1.6 Влияние на половую функцию

Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связаны результаты работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза.

Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов.

Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего развития органов.

Было высказано мнение о возможности специфического действия ЭМП на половую функцию женщин, на эмбрион. Отмечена более высокая чувствительность к воздействию ЭМП яичников, нежели семенников.

Установлено, что чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем чувствительность материнского организма, а внутриутробное повреждение плода ЭМП может произойти на любом этапе его развития.

1.7 Другие медико-биологические эффекты

С начала 60-х годов были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь. Это заболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усиления тяжести заболевания:

астенический синдром;

астено-вегетативный синдром;

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

гипоталамический синдром.

Наиболее ранними клиническими проявлениями пРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

оследствий воздействия ЭМ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся, прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций.

Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, как правило, лабильностью пульса и артериального давления, наклонностью к гипотонии, болям в области сердца и др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови с последующим развитием умеренной лейкопении, нейропении, эритроцитопении.

Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП, жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость, нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость. Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.

1.8 Роль модуляции ЭМП в развитии биоэффекта

В последние годы появились публикации, в которых имеются весьма важные указания о наличии резонансных эффектов при воздействии на биообъекты ЭМП, о роли в биоэффектах некоторых форм модуляции. Так показано наличие частотных и амплитудных окон, обладающих высокой биологической активностью на клеточном уровне, а также при воздействии ЭМП на центральную нервную и иммунную системы. Опубликованы данные о неадекватных патологических реакциях людей на модулированные электромагнитные поля.

1.9 Комбинированное действие ЭМП и других факторов

Имеющиеся результаты свидетельствуют о возможной модификации биоэффектов ЭМП как тепловой, так и нетепловой интенсивности под влиянием ряда факторов физической и химической природы. Условия комбинированного действия ЭМП и других факторов позволили выявить значительное влияние ЭМП сверхмалых интенсивностей на реакцию организма, а при некоторых сочетаниях может развиться ярко выраженная патологическая реакция.

2. ИСТОЧНИКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

2.1 Общие понятия

Под рабочим местом с персональной электронно-вычислительной машиной понимается обособленный участок общего рабочего помещения (кабинета, зала, цеха и т.п.), оборудованный необходимым комплексом технических средств вычислительной техники, в пределах которого постоянно или временно пребывает пользователь (оператор) ПЭВМ в процессе своей трудовой деятельности.

На рабочих местах с ПЭВМ можно выделить два вида пространственных полей:

поля, создаваемые собственно ПЭВМ (дисплеем)Размещено на http://www.allbest.ru/

2

;

поля, порожденные другими окружающими раРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

бочее место источниками (силовые кабели, энергетические установки и пр.).

Вклад собственного поля ПЭВМ в суммарное поле можно оценить по разности показаний измерительного прибора при работающей и отключенной от розеток питающей сети ПЭВМ при одном и том же положении и ориентации антенны измерителя.

Современная ПЭВМ является энергонасыщенным аппаратом с потреблением до 200-500 Вт, содержащим несколько электро- и радиоэлектронных устройств с различными физическими принципами действия. Поэтому она создает вокруг себя поля с широким частотным спектром и пространственным распределением, такие как:

электростатическое поле;

переменные низкочастотные электрические пРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

оля;

переменные низкочастотные магнитные поля.

Электростатическое полеРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

возникает за счет электростатического потенциала (ускоряющего напряжения) на экране ЭЛТ. При этом появляется разность потенциалов между экраном дисплея и пользователем ПЭВМ. Наличие электростатического поля в пространстве вокруг ПЭВМ приводит к тому, что пыль из воздуха оседает на экране монитора и клавиатуре и затем проникает в поры на пальцах, вызывая заболевания кожи рук.

Электростатическое поле вокруг пользователя ПЭВМ зависит не только от полей, создаваемых дисплеем, но также от разности потенциалов между пользователем и окружающими предметами. Эта разность потенциалов возникает, когда заряженные частицы накапливаются на теле в результате перемещения по напольным покрытиям, при трении материала одежды и т.п.

Рис. 2.1 Распространение электромагнитного поля

В современных моделях дисплеев приняты меры для снижения электростатического потенциала экрана. Однако широко применяемый компенсационный метод обеспечивает электростатическую безопасность лишь в установившемся режиме работы. Уровень электростатического потенциала экрана в течение 20-30 с после включения в десятки раз превышает значения установившегося режима работы и остается таким до нескольких минут после выключения дисплея. Такого времени достаточно для электризации пыли и близлежащих предметов.

Источниками переменных электрических и магнитных полей (электромагнитное поле) в ЭВМ являются узлы, в которых присутствует высокое переменное напряжение - электронная пушка, и узлы, работающие с большими токами. Электрическое поле создается зарядами, а магнитное поле - движением электрических зарядов по проводнику.

Электромагнитное поле - особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрически заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле E порождает магнитное поле Н, которое, в свою очередь, порождает вихревое электрическое поле. Обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга (рис. 2.1).

Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля Е, единица измерения которого В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, измеряемая в А/м (Ампер-на-метр). При измерениях низкочастотных магнитных полей используется понятие магнитная индукция В с единицей измерения Тл (Тесла).

Типичные пространственные распределения переменного магнитного поля и переменного электрического поля вокруг дисплея ПЭВМ показаны на рис. 2.2. и рис. 2.3., соответственно.

По частотному спектру эти электромагнитные поля разделяются на две группы:

поля, создаваемые блоком сетевого питания и блоРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

ком кадровой развертки дисплея (основной энергетический спектр этих полей сосредоточен в диапазоне частот до 1 кГц);

поля, создаваемые блоком строчной развертки и блоком сетевого питания ПЭВМ. Основной энергРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

етический спектр этих полей сосредоточен в диапазоне частот 15-100 кГц.

По своему энергетическому спектру две указанные группы полей четко разделены. Этот факт используется при аттестации рабочих мест по условиям труда, когда измеряют уровни создаваемых полей в двух различных частотных диапазонах: первый диапазон 5 Гц-2 кГц, второй - 2 кГц- 400 кГц.

В спектре электромагнитных полей, создаваемых дисплеем, присутствуют низкочастотные электромагнитные колебания от единиц герц до нескольких десятков герц, частоты которых близки к частотам биоритмов организма человека. В этом принципиальное отличие дисплеев ПЭВМ по сравнению с обычными бытовыми электротехническими средствами, которые по роду своего использования могут находиться в близком контакте с человеком.

Электромагнитные поля, порожденные не входящими в состав ПЭВМ источниками, называют фоновыми полями. Характер этих полей, их пространственное распределение и уровни определяются физическими особенностями источников, положением их по отношению к рабочему месту. Часто фоновые поля имеют общий источник - сеть электропитания, вносящую существенный вклад в общий энергетический спектр полей на частоте 50 Гц и ее гармониках. Этот вклад во многом зависит от организации электросети и контура заземления, удаленности и расположения рабочего места относительно элементов сети.

Источниками фоновых низкочастотных полей являются также такие технические средства, как кондиционеры, вентиляторы), а также массивные не заземленные металлические предметы (решетки, стеллажи и т.п.), оказывающие опосредованного влияния на оператора ПЭВМ магнитного поля промышленной частоты 50 Гц (рис. 2.4).

Его действие на организм оператора проявляется в следующем.

1. Непосредственное влияние магнитного поля на оператора ПЭВМ.

2. Воздействие магнитного поля на отклоняющую систему дисплея, вызывающее нестабильность изображения на его экране.

3. Дискомфорт, повышенная утомляемость при восприятии нестабильного изображения оператором ПЭВМ.

Наличие механизмов неблагоприятного опосредованного влияния магнитных полей на человека является еще одной отличительной особенностью при использовании ПЭВМ в сфере жизнедеятельности человека по сравнению с использованием им других технических средств.

2.2 Допустимые уровни электромагнитных полей

Достижение цели безопасного общения с ПЭВМ требует в первую очередь определения пределов уровней электромагнитных излучений, обеспечивающий безопасность на том расстоянии от дисплея, где обычно при работе находится пользователь компьютера, т.е. установления нормы предельно допустимого уровня (ПДУ).

Рассмотрим, как в настоящее время нормируется допустимое воздействия на человека электромагнитных полей от дисплеев ЭВМ.

В настоящее время существовал ряд стандартов, нормирующих работу человека в различных полях и устанавливающих предельно допустимые их уровни. Они устанавливают предельно допустимые уровни напряженности электростатических полей, электрических полей промышленной частоты, полей радиочастот, магнитных полей на рабочих местах. Однако указанные нормативные документы относятся к специфическим производственным условиям и распространяются на персонал, обслуживающий высоковольтные электроустановки или находящийся в ближней зоне действия мощных радиостанций, а частоты до 30 кГц, за исключением фиксированной частоты 50 Гц, нормами вообще не охвачен.

При этом каждый из стандартов оперирует только одним видом воздействия на человека, в то время как пользователь ПЭВМ находится под воздействием комплекса физических и эргономических факторов. Кроме того, рекомендуемые в стандартах контрольно-измерительные приборы не учитывают ни частотно-энергетических особенностей системы «электронная машина - человек», ни влияния самого человека на состояние полей в непосредственной близости от источника.

В России два основополагающих стандарта (гармонизированные с MPR 1990:8 и МРR 1990:10) введены в действие в 1997 году. Это ГОСТ Р 50948-96 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности» и ГОСТ Р 50949-96 «Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности».

С учетом данных стандартов Госсанэпиднадзор России разработал и с 1-го января 1997 года ввел в действие обязательные санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

Кроме характеристик, присущих только дисплеям, названный СанПиН содержат санитарно-гигиенические требования к ПЭВМ вообще, требования к помещениям, где они эксплуатируются: микроклимату, акустическому шуму, вибрации, освещению, организации и оборудованию рабочих мест.

Имеют место случаи, когда при аттестации рабочего места с ПЭВМ, получают в частотном диапазоне 5 Гц - 2 кГц значения электрической составляющей, превышающие 25 В/м, или значения магнитной составляющей, превышающие 250 нТл, и на основании полученных результатов делают заключение о невыполнении на данном рабочем месте требований СанПиН 2.2.2.542-96 по уровням электромагнитных полей от ПЭВМ.

Такой подход нельзя признать правомерными, так как у дисплея и ПЭВМ на рабочих местах в помещении присутствуют электрические и магнитные поля промчастоты 50 Гц. Эти поля присутствуют в помещении даже тогда, когда в нем не расположена или не включена компьютерная техника. Требования к полям промчастоты 50 Гц установлены в СанПиН 2.2.4.723-98 «Переменные магнитные поля промышленной частоты в производственных условиях» для магнитных полей (норма при 8 ч рабочем дне 100000 нТл) и СанПиН 5802-91 «Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты» для электрических полей промчастоты 50 Гц (норма при 8 ч рабочем дне 5000 В/м).

Таким образом, при установлении электромагнитной безопасности рабочего места с компьютерной техникой должно быть подтверждено его соответствие трем нормативным документам:

СанПиН 2.2.2.542-96 -Размещено на http://www.allbest.ru/

2

по требованиям к электрическим и магнитным полям дисплеев и ПЭВМ;

СанПиН 5802-91 -Размещено на http://www.allbest.ru/

2

по требованиям к электрическим полям промчастоты 50 Гц;

СанПиН 2.2.4.723-98 Размещено на http://www.allbest.ru/

2

- по требованиям к магнитным полям промчастоты 50 Гц.

Физическая природа и механизмы воздействие на человека этих полей различны. Электрические и магнитные поля промчастоты 50 Гц - это синусоидальные поля с низким уровнем гармоник. Электрические и магнитные поля ПЭВМ в значительной степени импульсные и что особенно значимо - низкочастотные модулированные поля. До тех пор, пока не установлено, какой вклад в суммарное измеренное электрическое или магнитное поле дают собственные поля дисплеев и ПЭВМ, а какой поля промчастоты 50 Гц, делать заключение о невыполнении на рабочем месте требований СанПиН 2.2.2.542-96 по уровням электрических и магнитных полей и оценивать данное рабочее место как «условно аттестованное» неправомерно.

2.3 Предельно допустимые уровни электростатического поля

Оценка и нормирование ЭСП осуществляются по уровню электрического поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену.

Уровень ЭСП оценивают в единицах напряженности электрического поля (Е) в кВ/м.

Предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля (Е_пду) при воздействии ? 1 ч за смену устанавливается равным 60 кВ/м.

При воздействии ЭСП более 1 ч за смену Е_пду определяются по формуле:

где t - время воздействия, ч.

В диапазоне напряженностей 20 - 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в ЭСП без средств защиты (t_доп) определяется по формуле:

где Е_факт - измеренное значение напряженности ЭСП (кВ/м).

При напряженностях ЭСП, превышающих 60 кВ/м, работа без применения средств защиты не допускается, а при напряженностях менее 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.

2.4 Предельно допустимые уровни постоянного магнитного поля

Оценка и нормирование ПМП осуществляется по уровню магнитного поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия.

Уровень ПМП оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в А/м или в единицах магнитной индукции (В) в мТл.

ПДУ напряженности (индукции) ПМП на рабочих местах представлены в табл. 2.1.

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью (индукцией) ПМП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

2.5 Предельно допустимые уровни электромагнитного поля частотой 50 Гц

Оценка ЭМП ПЧ (50 Гц) осуществляется раздельно по напряженности электрического поля (Е) в кВ/м, напряженности магнитного поля (Н) в А/м или индукции магнитного поля (В) в мкТл. Нормирование электромагнитных полей 50 Гц на рабочих местах персонала дифференцировано в зависимости от времени пребывания в электромагнитном поле.

Таблица 2.1

ПДУ постоянного магнитного поля

Время воздействия за рабочий день, минуты	Условия воздействия
	Общее	Локальное
	ПДУ напряженности, кА/м	ПДУ магнит ной индукции, мТл	ПДУ напряженности, кА/м	ПДУ магнитной индукции, мТл
0 - 10	24	30	40	50
11 - 60	16	20	24	30
61 - 480	8	10	12	15

Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м. При напряженностях в интервале от 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания в ЭП Т (ч) рассчитывается по формуле:

где Е - напряженность ЭП в контролируемой зоне, кВ/м;

Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч.

При напряженности свыше 20 до 25 кВ/м допустимое время пребывания в ЭП составляет 10 мин.

Пребывание в ЭП с напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо находиться вне зоны влияния ЭП или применять средства защиты.

Время пребывания персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП (Т_пр) вычисляют по формуле:

,

где Т_пр - приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности; t•E₁, t•Е₂,... t•E_n - время пребывания в контролируемых зонах с напряженностью Е₁, Е₂,... Е_n, ч; Т•Е₁, Т•Е₂,... Т•Е_n - допустимое время пребывания для соответствующих контролируемых зон.

Приведенное время не должно превышать 8 ч.

Количество контролируемых зон определяется перепадом уровней напряженности ЭП на рабочем месте. Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается 1 кВ/м.

Требования действительны при условии, что проведение работ не связано с подъемом на высоту, исключена возможность воздействия электрических разрядов на персонал, а также при условии защитного заземления всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей оборудования, машин и механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зоне влияния ЭП.

Предельно допустимые уровни напряженности периодического магнитного поля 50 Гц.

Предельно допустимые уровни напряженности периодических (синусоидальных) МП устанавливаются для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия (табл. 2.2). Допустимая напряженность МП внутри временных интервалов определяется в соответствии с кривой интерполяции, приведенной в Приложении.

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью (индукцией) МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. Допустимое время пребывания может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня.

Таблица 2.2

ПДУ воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц

Время пребывания, ч	Допустимые уровни МП, Н [А/м] / В [мкТл] при воздействии:
	общем	локальном
?1	1600/2000	6400/8000
2	800/1000	3200/4000
4	400/500	1600/2000
8	80/100	800/1000

Для условий воздействия импульсных магнитных полей 50 Гц (табл. 3) предельно допустимые уровни амплитудного значения напряженности поля (Н_пду) дифференцированы в зависимости от общей продолжительности воздействия за рабочую смену (Т) и характеристики импульсных режимов генерации:

Режим I - импульсное с ф_И ?0,02 с, t_п ? 2 с,

Режим II - импульсное с 60 с ? ф_И ? 1 с, t_п > 2 с,

Режим III - импульсное 0,02 с ? ф_И < 1 с, t_п > 2 с,

где ф_И - длительность импульса, с; t_п - длительность паузы между импульсами, с.

Таблица 2.3

ПДУ воздействия импульсных магнитных полей частотой 50 Гц в зависимости от режима генерации

Т, ч	Нпду [А/м]
	Режим I	Режим II	Режим III
? 1,0	6000	8000	10000
? 1,5	5000	7500	9500
? 2,0	4900	6900	8900
? 2,5	4500	6500	8500
? 3,0	4000	6000	8000
? 3,5	3600	5600	7600
? 4,0	3200	5200	7200
? 4,5	2900	4900	6900
? 5,0	2500	4500	6500
? 5,5	2300	4300	6300
? 6,0	2000	4000	6000
? 6,5	1800	3800	5800
? 7,0	1600	3600	5600
? 7,5	1500	3500	5500
? 8,0	1400	3400	5400

2.6 Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот ?10 - 30 кГц

Оценка и нормирование ЭМП осуществляется раздельно по напряженности электрического (Е), в В/м, и магнитного (Н), в А/м, полей в зависимости от времени воздействия.

ПДУ напряженности электрического и магнитного поля при воздействии в течение всей смены составляет 500 В/м и 50 А/м, соответственно.

ПДУ напряженности электрического и магнитного поля при продолжительности воздействия до 2-х часов за смену составляет 1000 В/м и 100 А/м, соответственно.

2.7 Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот ? 30 кГц - 300 ГГц

Оценка и нормирование ЭМП диапазона частот ?30 кГц - 300 ГГц осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ), которая рассчитывается по формулам:

где Е - напряженность электрического поля (В/м); Н - напряженность магнитного поля (А/м), плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м², мкВт/см²); Т - время воздействия за смену, ч.

Энергетическая экспозиция в диапазоне частот ?300 МГц - 300 ГГц определяется выражением:

где ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м², мкВт/см²).

ПДУ энергетических экспозиций (ЭЭ_пду) на рабочих местах за смену представлены в табл. 2.4.

Максимальные допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП не должны превышать значений, представленных в табл. 2.5.

3. Требования к проведению контроля уровней электромагнитных полей на рабочих местах

3.1. Общие требования к проведению контроля

Контроль за соблюдением требований СанПиН на рабочих местах должен осуществляться:

при проектировании, приемке в эксплуатацию, изРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

менении конструкции источников ЭМП и технологического оборудования, их включающего;

при организации новых рабочих мест;

при аттестации рабочих мест;

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

в порядке текущего надзора за действующими иРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

сточниками ЭМП.

Контроль уровней ЭМП может осуществляться путем использования расчетных методов и/или проведения измерений на рабочих местах.

Расчетные методы используются преимущественно при проектировании новых или реконструкции действующих объектов, являющихся источниками ЭМП.

Для действующих объектов контроль ЭМП осуществляется посредством инструментальных измерений, позволяющих с достаточной степенью точности оценивать напряженности ЭП и МП или ППЭ. Для оценки уровней ЭМП используются приборы направленного приема (однокоординатные) и приборы ненаправленного приема, оснащенные изотропными (трехкоординатными) датчиками.

Измерения выполняются при работе источника с максимальной мощностью.

Измерения уровней ЭМП на рабочих местах должны осуществляться после выведения работника из зоны контроля, приборами, прошедшими государственную аттестацию и имеющими свидетельство о поверке. Результаты измерений следует оформлять в виде протокола и (или) карты распределения уровней электрических, магнитных или электромагнитных полей, совмещенной с планом размещения оборудования или помещения, где производились измерения.

Периодичность контроля - 1 раз в 3 года.

3.2 Требования к проведению контроля уровней электростатического поля

Контроль за соблюдением требований Санитарных правил должен осуществляться на рабочих местах персонала:

обслуживающего оборудование для электростатиРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

ческой сепарации руд и материалов, электрогазоочистки, электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов и др.;

обеспечивающего производство, обработку и транспортировку диэлектрических материалов в текстильной, деревоРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

обрабатывающей, целлюлозно-бумажной, химической и др. отраслях промышленности;

эксплуатирующего энергосистемы постоянного тока высоРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

кого напряжения.

Контроль напряженности ЭСП должен осуществляться на постоянных рабочих местах персонала или, в случае отсутствия постоянного рабочего места, в нескольких точках рабочей зоны, расположенных на разных расстояниях от источника в отсутствии работающего.

Измерения проводят на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (рабочая поза стоя") и 0,5; 0,8 и 1,4 м (рабочая поза "сидя") от опорной поверхности. При гигиенической оценке напряженности ЭСП на рабочем месте определяющим является наибольшее из всех зарегистрированных значений.

Контроль напряженности ЭСП осуществляется посредством средств измерения, позволяющих определять величину Е в свободном пространстве с допустимой относительной погрешностью не более ±10%.

3.3 Требования к проведению контроля уровней постоянного магнитного поля

Контроль за соблюдением требований Санитарных правил должен осуществляться на рабочих местах персонала, обслуживающего линии передачи постоянного тока, электролитные ванны, при производстве и эксплуатации постоянных магнитов и электромагнитов, МГД-генераторов, установок ядерного магнитного резонанса, магнитных сепараторов, при использовании магнитных материалов в приборостроении и физиотерапии и пр.

Контроль уровней ПМП должен производиться путем измерения значений В или Н на постоянных рабочих местах персонала или в случае отсутствия постоянного рабочего места в нескольких точках рабочей зоны, расположенных на разных расстояниях от источника ПМП при всех режимах работы источника или только при максимальном режиме. При гигиенической оценке уровней ПМП на рабочем месте определяющим является наибольшее из всех зарегистрированных значений.

Контроль уровней ПМП на рабочих местах не осуществляется при значении на поверхности магнитных изделий ниже ПДУ:

при максимальном значении тока в одиночном проРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

воде не более

I_max = 2 р·r·Н;

при максимальном значении тока в круговом витке не более

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

I_max = 2R·Н;

при максимальном значении тока в соленоиде не боРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

лее

I_max = 2·Н·n,

где r - расстояние до рабочего места; Н = Н_пду; R - радиус витка; n - число витков на единицу длины.

Измерения проводят на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (рабочая поза «стоя») и 0,5; 0,8 и 1,4 м (рабочая поза «сидя») от опорной поверхности.

Контроль уровней ПМП для условий локального воздействия должен производиться на уровне конечных фаланг пальцев кистей, середины предплечья, середины плеча. Определяющим является наибольшее значение измеренной напряженности.

В случае непосредственного контакта рук человека измерения магнитной индукции ПМП производятся путем непосредственного контакта датчика средства измерения с поверхностью магнита.

3.4 Требования к проведению контроля уровней электромагнитного поля частотой 50 Гц

Контроль за соблюдением требований должен осуществляться на рабочих местах персонала, обслуживающего электроустановки переменного тока (линии электропередачи, распределительные устройства и др.), электросварочное оборудование, высоковольтное электрооборудование промышленного, научного и медицинского назначения и др.

Контроль уровней ЭМП частотой 50 Гц осуществляется раздельно для ЭП и МП.

В электроустановках с однофазными источниками ЭМП контролируются действующие (эффективные) значения:

где Е_m и Н_m - амплитудные значения изменения во времени напряженностей ЭП и МП.

В электроустановках с двух- и более фазными источниками ЭМП контролируются действующие (эффективные) значения напряженностей E_max и H_max, где E_max и H_max - действующие значения напряженностей по большей полуоси эллипса или эллипсоида.

Для случая воздушных линий электропередачи (ВЛ) при расчетах на основании учета технических характеристик проектируемых ВЛ (номинальное напряжение, ток, мощность, пропускная способность, высота подвеса и габарит проводов, тип опор, длина пролетов на трассе ВЛ и др.) строят общие (усредненные) вертикальные или горизонтальные профили напряженности Е и Н вдоль трассы ВЛ. При этом используют ряд усовершенствованных программ, учитывающих для отдельных участков трассы ВЛ рельеф местности и некоторые характеристики грунта, что позволяет повысить точность расчета.

Контроль уровней ЭП и МП частотой 50 Гц должен осуществляться во всех зонах возможного нахождения человека при выполнении им работ, связанных с эксплуатацией и ремонтом электроустановок.

Измерения напряженности ЭП и МП частотой 50 Гц должны проводиться на высоте 0,5; 1,5 и 1,8 м от поверхности земли, пола помещения или площадки обслуживания оборудования и на расстоянии 0,5 м от оборудования и конструкций, стен зданий и сооружений.

На рабочих местах, расположенных на уровне земли и вне зоны действия экранирующих устройств, в соответствии с государственным стандартом на устройства, экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты, напряженность ЭП частотой 50 Гц допускается измерять лишь на высоте 1,8 м.

При расположении нового рабочего места над источником МП напряженность (индукция) МП частотой 50 Гц должна измеряться на уровне земли, пола помещения, кабельного канала или лотка.

Измерения и расчет напряженности ЭП частотой 50 Гц должны производиться при наибольшем рабочем напряжении электроустановки, или измеренные значения должны пересчитываться на это напряжение путем умножения измеренного значения на отношение U_max/U, где U_max - наибольшее рабочее напряжение электроустановки, U - напряжение электроустановки при измерениях.

Измерения ЭП 50 Гц рекомендуется производить приборами ненаправленного приема с трехкоординатным емкостным датчиком, автоматически определяющим максимальный модуль напряженности ЭП при любом положении в пространстве. Допускается применение приборов направленного приема с датчиком в виде диполя, требующих ориентации датчика, обеспечивающей совпадение направления оси диполя и максимального вектора напряженности с допустимой относительной погрешностью ±20%.

Измерения и расчет напряженности (индукции) МП частотой 50 Гц должны производиться при максимальном рабочем токе электроустановки, или измеренные значения должны пересчитываться на максимальный рабочий ток (I_max) путем умножения измеренных значений на отношение I_max/I, где I - ток электроустановки при измерениях.

Измерения рекомендуется производить приборами с трехкоординатным индукционным датчиком, обеспечивающим автоматическое измерение модуля напряженности МП при любой ориентации датчика в пространстве с допустимой относительной погрешностью ±10%.

В заключение рассмотрения вопроса об оценке электромагнитных полей на рабочих местах с компьютерной техникой необходимо сделать одно замечание.

Уровни допустимых фоновых магнитных полей промчастоты 50 Гц, регламентированных для производственных помещений действующими в настоящее время нормативными документами СанПиН 2.2.4.723-98 составляют величину 80 А/м (100 мкТл). Однако опыт аттестации рабочих мест с компьютерной техникой по условиям труда показывает, что уже при напряженности магнитного поля 0,8 А/м (1 мкТл) возникают эффекты нестабильности изображения на экранах дисплее ПЭВМ. Эти эффекты в равной степени присущи как для старых типов дисплеев, так и для современных, прошедших весь установленный комплекс сертификационных испытаний по требованиям электромагнитной совместимости.

4. ИЗМЕРЕНИЕ ИЗЛУЧАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДИСПЛЕЕВ

4.1 Приборное обеспечение измерений

Предприятие-изготовитель ФГУП «НПП «Циклон-Тест» (г. Фрязино) выпускает комплекты приборов для измерения электромагнитных полей (рис. 4.1). Рассмотрим те из них, которые целесообразно использовать при аттестации рабочих мест, оснащенных персональными ЭВМ, и диспетчерских пунктов с видеодисплейными терминалами.

Для оценки напряженности переменных электрических полей выпускаются приборы ИЭП-04 и ИЭП-05. Первый имеет более широкие возможности, позволяющие сертифицировать компьютеров на соответствие требованиям ГОСТ 50949-96 с погрешностью измерений не более 10%. Для работы необходим сетевой источник питания БПИ-02.

Измеритель переменных электрических полей типа ИЭП-05 имеет батарейное питание (элемент типа «Крона») и сконструирован специально для аттестации рабочих мест по условиям труда. Он имеет меньшие, нежели тип ИЭП-04 возможности, и более доступен по цене.

Оба прибора комплектуются дипольной и дисковой антеннами и сертифицированы, что соответствует требованиям аттестации рабочих мест по условиям труда.

Для измерения переменных магнитных полей заводом «Циклон-прибор» предлагаются два прибора: ИМП-04 и ИМП-05 (модификаций /1 и /2).

Измеритель типа ИМП-04 оснащен сменными антеннами на два диапазона частот и предназначен для сертификации компьютеров и аттестации рабочих мест. Питание осуществляется от источника типа БПИ-02. У

Измеритель ИМП-05 состоит из двух блоков (ИМП-05/1 и ИМП-05/2) и предназначен для измерения магнитной индукции с помощью изотропной антенны в реальном масштабе времени. Питание батарейное - элемент типа «Крона».

Рассмотренные приборы поставляются в комплектах «Циклон-04» и «Циклон-05», в состав которых включен соответствующий блок питания БПИ (см. табл. 4.1).

Таблица 4.1

Состав измерительных комплектов

Тип комплекта	Состав комплекта
Циклон-04	ИЭП - 04; ИМП - 04; БПИ-01
Циклон-05	ИЭП - 05; ИМП - 05; БПИ-02
Циклон-05М	ИЭП - 05; ИМП - 05; БПИ-02; ИЭСП-01

Для измерения напряженности электростатического поля, создаваемого видеодисплейными терминалами, предназначен прибор ИЭСП-01.

Все приборы сертифицированы Госстандартом России и могут быть использованы при различных сертификационных испытаниях.

Комплекты приборов поставляются в кейсе (рис. 4.1), обеспечивающем безопасную транспортировку при проведении измерений.

4.2 Измерение напряженности электростатического поля прибором ИЭСП-01

Прибор ИЭСП-01предназначен для двух видов измерений уровней напряженности электростатического поля:

от мониторов компьютеров при контроле соблюдеРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

ния норм безопасности;

измерений в свободном поле в соответствии Размещено на http://www.allbest.ru/

2

с СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

Общий вид прибора показан на рис. 4.2. Измеритель чувствителен к загрязнению пластин антенн, поэтому не реже раза в неделю необходимо протирать активные поверхности антенн тканью, смоченной в спирте ГОСТ 18300-82 и просушивать в течение 30 мин. Его снаряжение показано на рис. 4.3.

Измеритель чувствителен к внешним электростатическим полям, возникающим при электризации одежды оператора, электризации окружающих предметов из диэлектриков. Поэтому на операторе должна быть хлопчатобумажная одежда или халат, а одежда из синтетики или шерсти обработана антистатиком. Электризующиеся предметы должны быть удалены на расстояние не менее 2 м.

Рис. 4.3 Вид ИЭСП-01 в снаряженном состоянии

Измеритель чувствителен к повышенной влажности и изменениям температуры окружающего воздуха. Поэтому после перемещения измерителя к месту измерений рекомендуется выдерживать его не менее 2 часов в новых условиях. Общий вид антенны показан на рис. 4.5. Измерения следует проводить не раньше, чем через 1 минуту после включения электронного блока.

4.3 Подготовка измерителя к работе

При использовании внешнего источника питания подсоедините его к разъему «Питание» на боковой поверхности электронного блока. Для установки батареи или аккумулятора снять заднюю крышку корпуса электронного блока и вставить батарею в отсек.

Включите электронный блок.

Если на индикаторе высвечиваются запятые, надо заменить батарею (аккумулятор) или сменить внешний источник питания.

4.4 Порядок измерений НЭСП от экрана монитора

При измерениях НЭСП от экрана монитора измерительная пластина должна быть заземлена!

Измерений НЭСП от экрана монитора выполняют в следующей последовательности (см. описание прибора):

закрепитьРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

с помощью винта кронштейн на диске;

сняРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

ть крышку с антенны электронного блока и установить его на кронштейне так, чтобы чашка антенны вошла в отверстие диска до упора и пластина антенны совпала с плоскостью диска;

подсоединитьРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

провод заземления диска к земляной шине помещения и привинтить стойки диска;

установитьРазмещено на http://www.allbest.ru/

2

измерительную пластину с диском (если она есть) или только диск параллельно экрану монитора на расстоянии, определяемом стойками диска, так, чтобы центр пластины антенны совпал с центром экрана.

Включить электронный блок. На индикаторе должно появиться произвольное число. Взаимное положение дискового пробника и монитора показано на рис. 4.5.

Следующие две позиции до начала измерений повторить 3 раза и результаты усреднить!

1. Установить нуль показаний электронного блока, для чего при закрытой шторке диска нажать и отпустить кнопку «Сброс». Если показания индикатора превышают ±0,2 кВ/м, то трижды повторите установку нуля.

2. Сразу после установки нуля откройте шторку и зафиксируйте показания индикатора.

Замечание: если на индикаторе высвечивается только единица старшего разряда, то это означает, что сигнал, наведенный электростатическим полем на антенну измерителя, превышает 199 кВ/м.