Лабники кучкой (989648), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ЭЭЕ = Е2Т, (В/м)2ч,
ЭЭН = Н2Т, (А/м)2ч,
где: Е - напряженность электрического поля (В/м);
Н- напряженность магнитного поля (А/м),
Т - время воздействия за смену (ч).
Энергетическая экспозиция в диапазоне частот 300 МГц -300 ГГц рассчитывается по формуле
где: ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м2, мк Вт/см2).
Предельно допустимые уровни (ПДУ) энергетических экспозиций (ЭЭпду) на рабочих местах за смену представлены в табл. 1.
ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот > 30 кГЦ - 300 ГГц
Параметр | ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот > 30 кГц-300 ГГц | ||||
0,03-3,0 | 3,0-30,0 | 30,0-50,0 | 50,0- 300,0 | 300,0- 300 000,0 | |
ЭЭЕ, (В/м)2ч ЭЭН, (А/м)2-ч ЭЭ ппэ, (мкВт/см2)-ч | 20 000 200 | 7 000 - - | 800 0,72 - | 800 - - | - - 200 |
Максимальные допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП не должны превышать значений, представленных в табл. 2.
Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот > 30 кГЦ - 300 ГГц
Параметр | Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот > 30 кГц-300 ГГц | ||||
> 0,03-3,0 | > 3,0-30,0 | > 30,0-50,0 | > 50,0-300,0 | > 300,0-300 000,0 | |
Е, В/м | 500 | 300 | 80 | 80 | — |
Н,А/м | 50 | — | 3,0 | — | — |
ППЭ, мкВт/см2 | — | — | — | — | 1000 |
ППЭ*, мкВт/см2 | 5 000* |
* Для условия локального облучения кистей рук.
Для случаев облучения от устройств с перемещающейся диаграммой излучения (вращающиеся и сканирующие антенны с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 20) и локального облучения рук при работах с микрополосковыми устройствами предельно допустимый уровень плотности потока энергии для соответствующего времени облучения (ППЭ ) рассчитывается по формуле
ППЭпду = К ЭЭПДУ /Т
где К - коэффициент снижения биологической активности воздействий;
К = 10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн;
К = 12,5 - для случаев локального облучения кистей рук (при этом уровни воздействия на другие части тела не должны превышать 10 мкВт/см2).
В любом случае, даже при кратковременном действии ППЭ не должна превышать 1 мВт/см2 (10 Вт/м2). В противном случае необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты.
Меры защиты от СВЧ излучения
Меры защиты от СВЧ излучения делят на организационные, технические и индивидуальные. Организационные меры применяют при организации производства, рабочего места и режима труда работы. Существуют "защита расстоянием" от источника излучения до рабочего места и "защита временем" пребывания человека в электромагнитном поле. "Защита расстоянием" основана на том, что ППЭ точечного источника излучения в дальней зоне убывает обратно пропорционально квадрату расстояния r (м), то есть:
ППЭ=Р4r2,
где Р - излучаемая мощность, Вт.
Из условия, что облучение будет допустимым ППЭ = ППЭПДУ, находится расстояние rдоп от источников излучения до рабочего места:
Для защиты населения от СВЧ излучения телецентров, радиопередающих центров, радиолокационных станций организуются санитарно - защитные зоны.
Защита ограничением времени пребывания человека в рабочей зоне используется при отсутствии других возможностей снизить интенсивность излучения до допустимого уровня.
К коллективным мерам защиты относятся экранирование аппаратуры, источников излучения и производственных помещений, использование радио - поглощающих покрытий. Конструкция дверей шкафов с аппаратурой, смотровых и вентиляционных отверстий, фланцевых соединений волноводных линий передачи СВЧ мощности должна обеспечивать безопасность персонала от воздействия излучения. В производственных помещениях для защиты персонала используются сплошные экраны, полностью окружающие источник излучения, а также экраны - ширмы, защищающие рабочее место. Конструкции экранов и используемые материалы должны обеспечивать надежную защиту персонала от облучения, не нарушая нормальной работы аппаратуры. Степень ослабления экрана определяется материалом конструкции и зависит от частоты излучения. Экранирующее действие применяемых материалов основано на поглощении части проходящей через них энергии (композиционные материалы), либо на отражающих и поглощающих свойствах (металлы).
Наилучшими экранирующими свойствами обладают сплошные металлические экраны из меди, алюминия. Толщина экрана в мкм, которая ослабляет плотность потока СВЧ энергии в e-2 8 раз, называется скин-слоем:
здесь: - проводимость металла, Мсм/м (для меди = 58 МСм/м, для алюминия = 35 МСм/м), f - частота СВЧ сигнала, МГц, - магнитная проницаемость.
Ослабление потока СВЧ мощности для сплошного металлического экрана толщиной d вычисляется по следующим формулам:
-общий случай:
где R2 = 1/ - активная составляющая волнового сопротивления металла экрана. Для более частных случаев расчеты упрощаются:
-для тонкого экрана, d < 0,5:
-для толстого экрана, d > 2:
В
Таблица 3
d, мкм | , дБ |
0,5 | -74,7 |
2,0 | -87,0 |
20 | -161,5 |
Экранирующими свойствами обладают металлические сетки. Их преимущество состоит в том, что они просматриваются, вентилируются. Для расчета ослабления поля сетчатыми экранами при нормальном падении волны и направлении вектора электрической напряженности параллельно проволокам сетки одного из направлений можно пользоваться формулой:
где: b - шаг сетки (размер ячейки),
D - диаметр проволоки сетки,
- длина волны СВЧ излучения.
В случаях, когда экраны могут исказить распределение поля и нарушить нормальную работу радиоустановки (например, при измерении характеристик антенн), должны применяться радиопоглощающие экраны и покрытия. В радиотехнической практике применяются радиопоглощающие покрытия на основе проводящей резины, пенополиуретана (поролона), пенополистирола (пенопласта) с электропроводящими добавками. Для уменьшения коэффициента отражения поверхность таких покрытий делается гофрированной или пористой.
Для защиты персонала в зоне облучения конструкция зданий должна обеспечивать достаточное ослабление электромагнитных волн. В этом отношении наилучшими являются железобетонные стены. Кирпичные и деревянные стены ослабляют СВЧ излучение слабее. Кирпичная стена толщиной 70 см ослабляет излучение сантиметрового диапазона волн на 20 дБ. Наличие окон существенно снижает экранирующее действие стен. Тем не менее, окно с двойным остеклением ослабляет излучение на 6 - 7 дБ. Для защиты населенных пунктов от мощных радиостанций используют лесонасаждения, обеспечивающие затухание от 3 до 10 дБ.
Индивидуальные средства защиты используются в тех случаях, когда организационные и коллективные меры защиты оказываются недостаточными. К индивидуальным средствам защиты относятся: защитная одежда из специальной ткани с металлическими нитями и защитные очки с металлической сеткой или стеклом, покрытым светопроводящим слоем металла. Защитная одежда и очки должны обеспечивать ослабление поля в СВЧ диапазона на 20 - 30 дБ.
Для контроля уровня излучения в производственных помещениях используются разработанные специально для этих целей приборы ПО-1 ПЗ-9, ПЗ-19, ПЗ-20, позволяющие измерять в диапазоне до 300 МГц напряженность электрического и магнитного полей, а на более высоких частотах плотность потока энергии.
Параметры электрической сети.
В электроустановках напряжением до 1000 В в настоящее время применяют четырехпроводную или пятипроводную сети с глухозаземленной нейтралью напряжением 220/127, 380/220 и 660/380 В (первая цифра обозначает линейное напряжение, вторая- фазное). Заземление нейтрали источника тока (генератора, трансформатора) осуществляют непосредственным соединением ее с заземляющим устройством и поэтому такую сеть принято называть сетью с глухозаземленной нейтралью. Наиболее распространенными являются сети напряжением 380/220 В. Заземленная нейтральная точка носит название нулевой точки (рис.1,а), а проводник, присоединенный к нулевой точке называется нулевым проводником.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников, соединяющих заземляемую часть (точку) с заземлителем.
Заземлителем называется проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей. Заземлитель характеризуется сопротивлением току растекания в землю, которое на схемах представляется в виде сосредоточенного сопротивления. Сети с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В должны иметь сопротивление заземлителя нейтрали (r o) не выше 4 Ом.
Рис.1 Трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью: