Юдин Е.Я. и др. - Охрана труда в машиностроении (1045760), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Методы защиты от электромагнитных полей Из формулы (19) видно, что ослабление мощности электромагнитного поля на рабочем месте можно достигнуть путем увеличения расстояния между источником излучения н рабочим местом; уменьшения мощности излучения генератора, а также установки отражающего или поглощающего экранов между источником И рабочим местом; применением индивидуальных средств защиты. Наиболее эффективным и часто применяемым из названных методов защиты от электромагнитных излучений является установка экранов.
Экрннируют либо источник излучения, либо рабочее место. Экраны бывают отражающие и поглощающие. Отражающие экраны делают из хорошо проводящих металлов — меди, латуни, алюминия, стали. Защитное действие обусловлено тем, что зкраннруемое поле создает в экране токи Фуко, наводящие в нем вторичное поле, по амплитуде почти равное, а по фазе противоположное экранируемому полю. Результирующее поле, возникающее прн сложении этих двух полей, очень быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную величину, Уменьшение амплитуды падающей волны по мере ее проникновения и проводящую среду характеризует по- 216 пятне глубины проникновения, под которой понимают расстояние вдоль распространения волны, на котором амплитуда падающей волан Е, (плн Нв) уменьшается в е раз [см.
формулу (18)1. Глубину проникновения определяют из выражения йз=1. Например, если электро магнитная волна имеет частоту 1=9 к1 ц и проникает.'в среду, у которой ч 10' 1/(Ом м) (сталь), а (1=10з ря (1ха — машштиая настоянная, равная 4л10 з 11см), то глубина проникновения а=0,005 см, Таким образом, на глубине, равной 0,05 мм, амплн.
туды Та н Нв падающей волны уменьшаются в 2,7 раза даже при очень низкой частоте. Рост частоты способст вует уменьшению з. Глубину проникновения для л1обого заранее задан. ного ослабления электромагнитного поля можно вычислить по формуле е"гч М, откуда з= — 1п М1й '= — 1и М1гсаЧх12.
Обычно по соображениям прочности экраны изготовляют толщиной ие менее 0.5 мм из лнгто' ного материала с высокой электропроводностью. Смот-: ровые окна и другие технологические отверстия в экрз пах закрывают густой металлической сеткой с ячейками ': не более 4К4 мм. Экран должен' заземляться. 111вы между отдельными листами экрана нли сетки должны обес. печнвать надежный электрический контакт между соеди« няемыми элементами. Шов выполняют сваркой, пай. кой илн точечной спаркой с шагом пе более 50 — 100 мм. Йля оценки функциональных качеств экрана всполье зуют понятие эффективности, которая определяется оть ношением плотности потока энергии 1а в данной точке при отсутствии экрана к плотности потока энергии 1 в той же точке при наличии экрана 9=1а11.
На практике обычно эффективность экранирования рассчитывают н дВ„Э=10 19 Ч1. Для зашиты работающих от электромагнитных излучений применяют заземленные экраны в виде камер или шкафов, в которые помещают передающую аппаратуру; кожухи, ширмы, защитные козырьки, устанавливаемые нз пути излучения. Средства зашиты (экраны, кожухи и т.
п,) из радио- поглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона или волокнистой древесины, пропитанной соответствующим составом, ферромагнитных пластин. Коэффициент 217 экран»реа»иие»и»у»тара (а) и ааиаенсатере тл! отражения указзппых материалов яе превышает 1 — 3%. Их склеивают или присоединяют к основе конструкции экрана специальными скрепками. Иядукторы и конденсаторы экраиируют, как показано иа рис.
61. Если же иидуктор иеиозможио экраиировзть, то установку необходимо сиабдить педальиым усто, позволяющим подводить ток к ипдуктору тольоойством, ко после введения детали в контур, прз этом резко уменьшается излучение иидуктора. фф т виость таких экраиов рассчитывают в зависимости от длины воляы„модуля волнового сопротивле ия диэлектрика %', материала экрана, от параме ро р определяют геометрические размеры экрана и т в, качество коиструкции. Средиюю эффективиость экрзиироваиия, полученную экспериментально, иаходят по формуле Эол ~го =-.- г гтлл ~ир,'р ! ' Ч~Й„е "' (! -- лагу!), (2б) где з — глубина проиикиовеиия электромагиитиого полив экран, и; гоярит — волновое сопротивление электрического (магиитиого) поля; р — удельное сопротивление материала экрана, Ом/м; Х вЂ дли волны электромагиитиого поля, м; Йн — эквивалентный радиус экрзиа (радиус цилиядра или сферы), м; еы"'" — коэффициент уч щи уменьшение эффективиости экраиа за счет иаличия в ием отверстий и щелей; б! — толщина материала экрана, м; гп — наибольший размер отверстия (щели) в экране, и.
л!з простраияется в цомещеиии, отражается от стен и перекрытий, частично проходит сквозь иих и в небольшой степени рассеивается в иих. В результате образо. ваиия стоячих волн в помещеиии могут создаваться эоны с повышеииой плотностью электромагнитного излучеиия. Поэтому работы следует проводить в отдельных специально выделеииых помещениях, которые должиы быть изолированы от других помещеиий данного здания и иметь иедосредствеииый выход в коридор или наружу. Для этих целей подходят угловые помещения первого и последнего этажей зданий. Помещеиия, в которых проводят работы по иаетройке, регулированию и испытаниям установок, необходимо устраивать так, чтобы прв включеиии установок иа нолиув мощность их излучеиие практически ие проиикало через степы, перекрытия, оконные проемы и двери.
в' смежиые помещеиии, Данные об ослгблеиии излучеиий, элемеитами конструкций зданий приведены в табл. 11. 'Толщину стен и перекрытий помещений определяют в каждом случае расчетиым путем, исходя из мощиости устаиовок и поглощающих свойств строительиых материалов.
Эта формула является общей и полностью характеризует процесс электромагнитного экраиировзиия реальных экранов. В зависимости от техиологического процесса высокочастотные установки могут размещаться в отдельных помещениях или в общем производствеииом помещении. Электромагяигиая зиергия, излучаемая отдельиыми элементами электротермических установок и радиотехнической аппаратуры, прв отсутствии экраиов (изстройка, регулировка и испытаиия) рас- Таблица 1! Ослабление элоктромигиитиых излучений атроитольиымя коиструкцизмв Оеаабаеиие нтаака иаит насти, аз ' Материка к еаеиеити »с»струк»и» » Ю з е Рис.
62. Конструкции иотлосителер мощности дла еолнонодои и иеаксналеиеы лакир Материалы стен н перекрытий зхзннй, в том числе н окрасочные материалы, различно не только поглощают, но и отражают электромапштные волны. Масляная краска, папрнмср, создает гладкую поверхность, отражающую до 3076 электромагнитной энергии сантиметрового диапазона. Известковые покрытия имеют малую отражательную способность. Поэтому для уменьшения отражения электромагнитной энергии потолок целесообразно покрывать известковой нлн меловой краской. Одним из способов снижения излучаемой мощности является пранильный выбор генератора.
В тех случаях, когда необходимо уменьшить мощности излучения генератора, применяют поглотители мощности, которые полностью поглощают илн ослабляют в необходимой степени передаваемую энергию на пути от генератора к излучающему устройству. Поглотители мощности бывают козксиальные и волноводные (рнс. 62). Поглотнтелем энергии служит графнтовый нлн сгепнальный углеродистый состав, а также специальные днэлсктрнкп. Для охлаждения ноглотнтелей мощности применяют охлаждающие ребра (рнс. 62,г) или проточную воду (рнс. 62,в,е). Для коаксиальных линий и полноводов пряменяют поглотители мощности различных конструкций: скошенные (рис. 62,а,г), клаиообразные (рнс.
62,б, в), ступенчатые (рис. 62,д), в виде шайб (рис. 62,е). Аттенюаторы с постоянным затуханием (рис. 63) применяют для понижения мощности излучения до необходимого значения в козксиальных линиях и волноводах. Онн работают на принципе поглощения электромагнитных колебаний материалами с большим коэффициентом Рнс. 66. Поселенные атыныаторы погло щения. К таким материалам относятся резина, ионным рол и др. Болноводные аттенюаторы с переме затуханием ножевого (рис.
64,а) я пластннчатого т ипз ( . 64,б) готовляют пз диэлектрика, покрьпого тонкой металлической пленкой, и помешают паралл ь электрическим силовым линиям электромагнитного поля. Регулировка величины затухания аттенюаторов производится за счет перемещения «ножа» или пластин в волноводе, вследствие чего изменяется поглощение энергии диэлектриком аттенюаторз. Для зашиты от электрических полей промышленной частоты необходимо увеличивать высоту подвеса фазных проводов ЛЭП, уменьпгать расстояние между ними и т.д. Путем правильного подбора' геометрических параметров, можно снизить напряженность поля вблизи ЛЭП в 1,6— ля открытых распределительных устройств рекоменду т ю ся экранируюнше устройства, которые в зависимости от назначения подразделяют нз стационарные рмепные.
Выполня)от их в аиде козырьков, навесов и пе'-,. '- регородок из металлической сетки на раме нз уголковой стали. Экрзнируюшпе устройства необходимо заземлить; ':: В тех случаях, когда рассмотренные методы защиты от электромагнитного излучения не дают достаточного;;.
эффекта, например, при настройке антенно-фидерных,'! устройств и определении разрешающей способности рв-'сг дяолокационных станций, где плотность лпотока энерго;: превышает допустимую в сотни раз, необходимо пользс~':"!' ваться средствами индивидуальной защиты. ! Рнс, М. Волноеодние переданные аттсныатори К средствам индивидуальной згщиты от электромагнитного излучения относят комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, осуществляющие защиту организма человекг по принципу сстчгтого экрана.
Для защиты глаз от электромагнитного излучения применяют очки зиаркн ЗП5-90, вмонтированные в капюшон пли же прнменяемые отдельно. Стекла очков покрыты полупроводниковым оловом ЯпОь которое дает ослабление электромагнитной энергии до 30 дБ прн светопропускании не ниже 74»з». й 5!. Измерение напряженности и пло»нос»н потока энергии электромагнитных полей Для измерения напряженности электрической н магнитной составляющих поля ВЧ и УВЧ используют прибор ИЭМП-Т, который предназначен для измерения э»)»- фективного зйачения напряженности электрического поли в пределах 4 — 1500 В/м в диапазоне частот 100 кГц— ЗО МГц; 1 — 600 В/м в диапазоне частот 20 — 300 МГц, а также напряженности магнитного поля в пределах 0,5— ЗОО А/м в диапазоне частот 100 кГц — 1,5 МГц.
Прибор ИЭМП-Т имеет высокую чувствительность, небольшую массу и габариты, удобен в эксплуатации. В диапазоне частот 0,06 — 30 МГц и 10 — 350 МГц измерение напряженности электрической составляющей можно производить также прибором типа 51РМ-1 (ГДР) в пределах 3 — 2500 В/и и 1,5 — 1250 В/м соответственно. Для измерения напряженности электромагнитного поля промышленной частоты используется измеритель напряженности ИНЭП-5»0 Измерение напряженносн» электромагнитного поля на ргбочих местах производи»ся в случае приемки электроустановок в эксплуатацию, при измененяи конструкции электроустановок, схемы подключения токоведущих элементов и режимов работы установки, а также при текущем санитарном контроле. На рабочих местах н в зоне возможного нахождения персонала, подвергающегося облучению, необходимо ие реже одного раза в год производить измерения интенсивности излучения.
Измерения следует выполнять прн максимально используемой излучаемой мощности. Измерение эффективного значении напряженности электриче- ского полн в зоне индукции можно проводить с помощью прибора ПЗ-1 с пределом измерений 1 — 60 кВ/м. Для измерения плотности потока энергии в диапазоне СВЧ применяют приборы П3-13, ПЗ-9, которые позволяют производить измерения в пределах 0,02 — 316 мВт„'см .