Средства защиты от неионизирующих электромагнитных полей и излучений

Защита от воздействия ЭМII и ЭМИ осуществляется путем проведения организационных, инженернотехнических и лечебно-профилактических мероприятий.

Организационные мероприятия при проектировании и эксплуатации оборудования, являющегося источником ЭМП, или объектов, оснащенных источниками ЭМИ, включают:

• 1) выделение зон воздействия ЭМП (зоны с уровнями ЭМП, превышающими предельно допустимые, где по условиям эксплуатации не требуется даже кратковременное пребывание персонала, должны ограждаться и обозначаться соответствующими предупредительными знаками);
• 2) расположение рабочих мест и маршру тов передвижения обслуживающего персонала на расстояниях от источников ЭМП, обеспечивающих соблюдение ПДУ (защита расстоянием);
• 3) выбор рациональных режимов работы оборудования;
• 4) ограничение времени на вхождение персонала в зоне воздействия ЭМП (защита временем);
• 5) соблюдение правил безопасной эксплуатации и ремонта источников.

В зависимости от технологического процесса высокочастотные установки могут размещаться в отдельных помещениях или в общем производственном помещении.

Помещения, в которых проводят работы по настройке, регулированию и испытаниям установок, необходимо устраивать так, чтобы при включении установок на полную мощность их излучение практически не проникало через стены, перекрытия, оконные проемы и двери в смежные помещения. Данные об ослаблении излучений элементами конструкций зданий приведены в табл. 11.16.

Таблица 11.16

Ослабление электромагнитных излучений строительными конструкциями

Толщину стен и перекрытий помещений определяют в каждом случае расчетным путем, исходя из мощности установок и поглощающих свойств строительных материалов. Материалы стен и перекрытий зданий, в том числе и окрасочные материалы, по-разному не только поглощают, но и отражают электромагнитные волны. Например, масляная краска создает гладкую поверхность, отражающую до 30% электромагнитной энергии сантиметрового диапазона. Известковые покрытия имеют малую отражательную способность. Поэтому для уменьшения отражения электромагнитной энергии потолок целесообразно покрывать известковой или меловой краской.

Для исключения электромагнитного загрязнения окружающей среды окна помещений, в которых проводятся работы с электромагнитными излучателями, экранируют с помощью сетчатых или сотовых экранов (рис. 11.31).

В целях защиты населения от воздействия ЭМП, создаваемых антеннами базовых станций, устанавливаются СЗЗ и зоны ограниченной застройки с учетом перспективного развития объекта связи и населенного пункта. Границы СЗЗ определяются на высоте 2 м от поверхности земли по ПДУ.

Зона ограниченной застройки представляет собой территорию вокруг передающих радиотехнических объектов, где на высоте от поверхности земли более 2 м уровень ЭМП превышает ПДУ для населения. Внешняя граница 303 опре;

Рис. 1131. Установка сотовых решеток на окна:

а — с наружной стороны; б — с внутренней стороны; 1 — сотовая решетка; 2 — оконное стекло; 3 — пол деляется по максимальной высоте зданий перспективной застройки, на высоте верхнего этажа которых уровень ЭМП не превышает ПДУ для населения.

Границы СЗЗ и 303 определяются расчетным методом в направлении излучения антенн и уточняются измерениями уровней ЭМП. При этом следует учитывать необходимость защиты от воздействия вторичного ЭМП, переизлучаемого элементами конструкции здания, коммуникациями, внутренней проводкой и т. д.

Маршруты движения персонала по территории ПРТО должны устанавливаться таким образом, чтобы исключалась возможность облучения людей при уровнях, превышающих предельно допустимые. Зоны с уровнями ЭМП выше допустимых должны быть обозначены специальными предупреждающими знаками и надписями.

Инженерно-технические мероприятия должны обеспечивать снижение уровней ЭМП и излучений на рабочих местах путем внедрения новых технологий и применения средств коллективной и индивидуальной защиты, когда фактические уровни ЭМП на рабочих местах превышают ПДУ. Инженерно-технические мероприятия включают:

— рациональное размещение оборудования;

использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала и в окружающую среду (поглотители мощности, экранирование, использование минимальной необходимой мощности генератора).

Защиту от воздействия ЭП частотой 50 Гц осуществляют с помощью стационарных экранирующих устройств и индивидуальных экранирующих комплектов. При этом обязательно заземление всех изолированных от земли крупногабаритных объектов, включая машины и механизмы и др.

На рис. 11.32 и 11.33 показаны примеры экранирования излучения промышленной частоты с помощью козырька из металлической сетки и навеса из металлических прутков.

Экранирование источников радиочастот ЭМП или рабочих мест осуществляют посредством отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных). Отражающие экраны изготавливают из металлических листов, сетки, проводящих пленок, ткани с микроироводом, металлизированных тканей на основе синтетических волокон или любых других материалов, имеющих высокую электропроводность.

Рис. 11.32. Экранирующий козырек (1) нал шкафом управления выключателем напряжением 500 кВ.

Рис. 11.33. Экранирующий навес над проходом в здание.

Поглощающие экраны изготавливают из специальных материалов, обеспечивающих поглощение энергии ЭМП соответствующей частоты (длины волны). Экранирование смотровых окон, приборных панелей должно осуществляться с помощью радиозащитного стекла (или любого радиозащитного материала с высокой прозрачностью).

Одним из способов снижения излучаемой мощности является правильный выбор генератора. В тех случаях, когда необходимо уменьшить мощность излучения генератора, применяют поглотители мощности, которые полностью поглощают или ослабляют в необходимой степени передаваемую энергию на пути от генератора к излучающему устройству. Поглотители мощности бывают волноводные (рис. 11.34, а, б, в) и коаксиальные (рис. 11.34, г, д, е).

Рис. 11.34. Конструкции поглотителей мощности для волноводов и коаксиальных линий.

Поглотителем энергии служит графитовый или специальный углеродистый состав, а также специальные диэлектрики. Для охлаждения поглотителей мощности применяют охлаждающие ребра (см. рис. 11.34, г) или проточную воду (см. рис. 11.34, в, в). Для коаксиальных линий и волноводов применяют поглотители мощности различных конструкций: скошенные (см. рис. 11.34, а, г), клинообразные (см. рис. 11.34, б, в)_у ступенчатые (см. рис. 11.34, б), в виде шайб (см. рис. 11.34, е).

На рис. 11.35 изображены аттенюаторы с постоянным затуханием. Их применяют для понижения мощности излучения до необходимого значения в коаксиальных линиях и волноводах. Они работают на принципе поглощения электромагнитных колебаний материалами с большим коэффициентом поглощения. К таким материалам относятся резина, полистирол и др. Характеристики некоторых радиопоглощающих материалов приведены в табл. 11.17.

Рис. 11.35. Постоянные аттенюаторы.

Основные характеристики радиопоглощающих материалов

Таблица 11.17

Волноводные аттенюаторы с переменным затуханием ножевого (рис. 11.36, а) и пластинчатого (рис. 11.36, б) типов изготовляют из диэлектрика, покрытого тонкой металлической пленкой, и помещают параллельно электрическим сило;

Рис. 11.36. Волноводные переменные аттенюаторы вым линиям электромагнитного поля. Регулировка величины затухания аттенюаторов производится за счет перемещения «ножа» или пластин в волноводе, вследствие чего изменяется поглощение энергии диэлектриком аттенюатора.

Для защиты работающих от электромагнитных излучений применяют заземленные экраны, кожухи, ширмы, защитные козырьки, устанавливаемые на пути излучения, а также камеры или шкафы, в которые помещают передающую аппаратуру. Индукторы и конденсаторы экранируют, как показано на рис. 11.37.

Рис. 11.37. Экранирование индуктора (а) и конденсатора (б).

Для уменьшения просачивания электромагнитной энергии через вентиляционные каналы последние экранируются металлической сеткой. Уменьшение утечек из фланцевых сочленений волноводов достигается путем применения уплотнений сочленений с помощью прокладок из проводящих (фосфорная бронза, медь, алюминий, свинец и другие металлы) и поглощающих материалов.

Средства защиты (экраны, кожухи и т. п.) из радиопоглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона или волокнистой древесины, пропитанной соответствующим составом, ферромагнитных пластин. Коэффициент отражения указанных материалов не превышает 1—3%. Их склеивают или присоединяют к основе конструкции экрана специальными скрепками.

Эффективность экранирующих устройств определяется электрическими и магнитными свойствами материала экрана, конструкцией экрана, его геометрическими размерами и частотой излучения. Характеристики некоторых материалов, рекомендуемых для использования в защитных экранах, приведены в табл. 11.18.

При изготовлении экрана в виде замкнутой камеры вводы волноводов коаксиальных фидеров, воды, воздуха, выводы ручек управления и элементов настройки не должны нарушать экранирующих свойств камеры.

Таблица 11.18

Характеристика материалов для изготовления средств защиты от ЭМП

Примечание. Эффективность экранирования определяют по формуле Э = lOlg-^-, где /₀ — плотность потока энергии в данной точке при отсутствии экрана; / — плотность потока энергии в той же точке при наличии экрана.

На практике при выборе типов экранов и оценки их эффективности используют справочные данные, номограммы. На рис. 11.38 представлена номограмма для расчета эффективности наиболее распространенных сетчатых экранов. Отложив на крайней левой оси отношение шага сетки а (расстояние между центрами проволок сетки) к длине волны X экранируемого излучения, а на крайней правой оси — отношение а к радиусу г проволоки сетки, через эти точки проводят прямую. На пересечении этой прямой со средней осью находят эффективность экранирования (дБ). Эффективность экранирования может достигать десятков децибел.

Рис. 11.38. Номограмма для определения эффективноети сетчатых экранов.

В тех случаях, когда коллективные средства защиты от электромагнитного излучения не дают достаточного эффекта, например, при настройке антенно-фидерных устройств и определении разрешающей способности радиолокационных станций, где плотность потока энергии превышает допустимую в сотни раз, необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты.

К средствам индивидуальной защиты от электромагнитного излучения относят комбинезон или полукомбинезон, куртку с капюшоном, халат с капюшоном, жилет, фартук, средство защиты для лица, рукавицы (или перчатки), обувь. Средства защиты изготавливают из металлизированной ткани (или любой другой ткани с высокой электропроводностью), обеспечивающей защиту организма человека по принципу сетчатого экрана. Если защитная одежда изготовлена из материала, содержащего в своей структуре металлический провод, она может использоваться только в условиях, исключающих прикосновение к открытым токоведущим частям установок. Все части защитной одежды должны иметь между собой электрический контакт.

Для защиты глаз от электромагнитного излучения используют очки, вмонтированные в капюшон или же применяемые отдельно. Стекла очков покрывают соединением олова Sn0₂, которое дает ослабление электромагнитной энергии не менее 74%.

В целях предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений в состоянии здоровья работники, связанные с воздействием ЭМП, должны проходить предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры. Работники не проходят медицинских осмотров, если уровни ЭМП на рабочих местах не превышают допустимых значений.