Все жители земли находятся в зоне действия различных излучений. К естественным источникам (солнечное излучение, радиационный фон земли, электромагнитные волны атмосферных явлений), организм человека адаптирован, это нормальная среда обитания. А вот искусственные генераторы излучения - это проблема для организма.

Какие источники электромагнитного поля (ЭМП) имеются вокруг

• Электропроводка: создает вокруг себя электромагнитное поле, величина которого прямо пропорционально нагрузке на линию. То есть, при включении бойлера или электрической духовки, интенсивность излучения многократно возрастает.
• Любой электроприбор, имеющий в своем составе проводники (обмотки трансформаторов, нити накаливания фена или калориферного нагревателя - являются источником излучения). Даже если нет явных узлов, генерирующих излучение.
• Устройства отображения информации: экраны телевизоров, мониторов, планшетов, ноутбуков, игровых приставок.
• Акустические системы.
• Электродвигатели (стиральная машина, холодильник, пылесос, вентилятор, тот же фен).
• Электронные измерительные приборы: счетчики электроэнергии.
• Места концентрации электропроводки: электрические щитки, узлы коммутации телевизионного или интернет кабеля.
• Электроприборы, имеющие в своем составе импульсные блоки питания (начиная от зарядного устройства для смартфона, заканчивая компьютером и музыкальным центром).
• Система «теплый пол», работающая от электрического тока.
• Электрические системы центрального отопления.
• Современные экономные приборы освещения (имеют в своем составе блоки питания, работающие на высокой частоте).
• Микроволновые (СВЧ) печи, или электродуховки с высокочастотным узлом нагрева. Это бич современной цивилизации: подобное устройство имеется практически в каждом доме.

Отдельно перечислим источники прямого излучения для передачи информации

• Мобильные телефоны, смартфоны, планшеты с беспроводным подключением к сети.
• Радиотелефоны городской сети связи.
• Портативные радиостанции.
• Всевозможные беспроводные устройства: наушники, компьютерные мыши, клавиатуры.
• Радиоуправляемые игрушки.
• Wi-Fi роутеры.

И это лишь приборы, окружающие нас в помещении. То есть, расположенные в непосредственной близости. На эту опасность мы можем как-то повлиять, оптимизируя режимы использования. В данном случае – защита от электромагнитных волн находится в пределах ответственности собственника здания.

Уличные источники излучения

Мы не будем говорить о радиации: (атомные станции, корабли, подводные лодки с ядерным реактором). А также места добычи, переработки и утилизации ядерного топлива и вооружения. В этих регионах уровень радиоактивного облучения контролируется специальными службами. От нас с вами зависит лишь выбор: находиться в этом месте или нет (проживание, служба, работа).

Такие зоны имеют характер точечного размещения, в отличие от источников электромагнитных волн.

• Трансформаторные подстанции.
• Линии электропередач (воздушные и подземные). Так же, как в комнатной электропроводке - уровень электрического поля зависит от нагрузки на линии.
• Передающие антенны: телевышки, радио трансляторы, ведомственные передающие центры (военного назначения, порты, авиа-диспетчерские).
• Крупные предприятия, в которых используется масштабное электрооборудование.
• Троллейбусные линии (в отличие от ЛЭП, они расположены близко к местам проживания).
• Собственно, городской транспорт на электротяге (в тот момент, когда мы им непосредственно пользуемся).
• Уличное освещение, рекламные светодиодные экраны.

Все вышеперечисленное не означает, что каждый из нас ежесекундно подвергается смертельной опасности. Однако мы должны знать, как защититься от ЭМП. Или как минимум, минимизировать его воздействие на организм. Для этого вовсе не обязательно применять специальные средства защиты от электромагнитного излучения.

Как защититься от электромагнитного поля в быту

Почему именно в быту? На предприятиях, где персонал подвергается воздействию электромагнитного поля, работают специальные службы. В зону их ответственности входит:

• Произведение замеров уровня ЭМП в местах присутствия людей.
• Обеспечение безопасного уровня излучения источников, которые невозможно выключать на время нахождения персонала в непосредственной близости.
• Контроль за временем пребывания работников в зонах с опасным уровнем излучения.
• Разработка методических рекомендаций и требований при работе в зоне воздействия ЭМП.

Деятельность таких служб контролируют надзорные органы. А для нас вами существуют лишь нормы СЭС, и здравый смысл при использовании домашних электроприборов.

Какие способы защиты от электромагнитного излучения можно применить в домашних условиях? Существует три основных направления защиты:

Защита временем

Многие помнят, как устранялись последствия аварии на Чернобыльской АЭС. Спасатели работали по строго контролируемому графику: организм относительно безопасно может перенести определенную дозу излучения. Это как загар на пляже: время принятия солнечных ванн регламентировано врачами. Иначе последствия могут быть печальными.

То же самое касается излучения от электроприборов. Общий принцип такой:

• Если электроприбор не используется - его следует выключить.
• Если прибор выключить нельзя - сократите время пребывания в зоне излучения.

Практически это выглядит так:

Защита расстоянием и направлением

Соблюдать этот метод и просто, и сложно. Если вы точно знаете, где расположен активный источник излучения, находитесь от него как можно дальше. В глобальном понимании проблемы - не следует приобретать жилье в зоне действия линий электропередач, на первой линии от городских улиц (с троллейбусными проводами), в непосредственной близости от промышленных объектов или трансформаторных подстанций.

Дополнительные средства защиты от электромагнитного излучения

Разумеется, мы не будем обсуждать металлизированные сетки для ношения мобильного телефона в кармане, или мифические нейтрализаторы излучения в виде нефритовых пирамидок. Эти «средства защиты» были популярны в эпоху дикого рынка 90-х годов. Различные активные «постановщики помех» - также не более, чем эффективное средство для извлечения денег у клиента. Кроме того, любой электроприбор, а тем более с излучателем - это еще один источник электромагнитных волн.

Важно!
С точки зрения теории и практики распространения радиоволн (а также любого другого электромагнитного излучения), единственный способ защиты - это токопроводящий экран, заземленный согласно Правилам устройства электроустановок.

Как применить метод на практике

Правда у этих средств защиты есть побочный эффект: сквозь такие стены и окна не пробивается сигнал сотовой связи. Радио и телепередачи также будут приниматься лишь на внешнюю антенну. С учетом пользы для здоровья, это не проблема.

• А бытовые приборы, расположенные внутри, необходимо подключать к шине заземления. Большинство электрооборудования имеет металлический корпус (даже пластиковые на первый взгляд телевизоры и музыкальные центры, имеют внутри токопроводящий каркас). Уровень излучение у заземленной техники приближается к нулю.

Как понять, подвергаетесь ли вы опасности излучения ЭМП

Предупрежден - значит вооружен. Постарайтесь максимально точно узнать все о ваших электроприборах в плане воздействия электромагнитного поля. Возможно, понадобится пригласить специалистов СЭС. Затраты на выявление вредоносных приборов окупятся сохранением здоровья.

Это касается вашего жилища. На территории общего пользования, а также на предприятиях (в конторах), действуют санитарные нормы. Если у вас есть подозрение, что эти нормы нарушаются (немотивированное ухудшение состояния, помехи на телевизоре, музыкальном проигрывателе) - обратитесь в подразделение СЭС. Либо вы получите утешительный ответ, что вашему здоровью ничего не угрожает, либо ответственный орган примет меры по устранению опасности.

Видео по теме

1. Организационные мероприятия включают:

Удаление рабочего места от источника ЭМП (дистанционное управление);

Рациональное размещение в рабочем помещении оборудования, излучающего электромагнитную энергию;

Установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала.

2. Инженерно-технические мероприятия включают:

Уменьшение напряженности и плотности потока энергии ЭМП путем согласования нагрузок и поглотителей мощности;

Экранирование рабочих мест;

Применение предупреждающей сигнализации (световой, звуковой).

3. Индивидуальные средства защиты включают: спецодежду из металлизированной ткани, защитные халаты, фартуки, накидки с капюшонами, перчатки, щитки, защитные очки.

Наибольшая эффективность защиты от ЭМП может быть достигнута локализацией электромагнитного поля радиотехнического устройства с помощью корпуса, а также применением экрана.

Защитные экраны, в зависимости от назначения, различают на:

Отражающие излучения (сплошные металлические экраны из стали и алюминия, металлические сетки, металлизированные ткани);

Поглощающие излучения (из радиопоглощающих материалов).

Глубина проникновения ЭМП в экран мала, поэтому любой экран из соображения прочности изготовляют толщиной не менее 0,5 мм. Листы экрана должны быть надежно соединены между собой, обеспечивая электрический контакт. Экраны должны быть заземлены.

Если высокочастотные установки размещаются в общем производственном корпусе, то их необходимо устанавливать в угловых специально выделенных помещениях. При мощности до 30 кВт, установка должна размещаться на площади не менее 25 , а свыше 30 кВт - более 40 . Помещение должно быть оборудовано общеобменной вентиляцией. Воздуховоды, во избежание высокочастотного нагрева, выполняются из асбоцемента, текстолита, гетинакса. Излучение от установки не должно проникать через стены, перекрытия, оконные рамы и двери.

Аналогичным образом, от внешнего излучения (от антенн радиовещания, телевидения, радиолокации), должны быть защищены люди, находящиеся в здании.

Если здания попадают в опасную зону, то необходимо учитывать, что элементы здания снижают воздействие ЭМП в 2,5 - 10 раз (таблица 2.2).

Таблица 2 – Ослабление электромагнитных излучений СВЧ

строительными конструкциями

Лесонасаждения, расположенные в непосредственной близости от источников излучения, ослабляют ЭМП в 2-4 раза.

Если ослабление ЭМП строительными конструкциями не достаточно, то в помещении должны быть экранированы стены, потолок, оконные и дверные проемы, вентиляционная система. Монтаж экранов производится прикреплением стальных или дюралевых листов к поверхностям помещения. Также, могут быть использованы экранированные кабины, собираемые из стальных щитов.

Для исключения отражения электромагнитных волн применяются радиопоглощающие материалы в виде тонких резиновых ковриков, листов перлона или древесины, пропитанной соответствующим составом. Их склеивают или присоединяют к основе конструкции экрана специальными скобами.

В тех случаях, когда перечисленные выше методы защиты от СВЧ излучений не дают достаточного эффекта (например, при настройке устройств), необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты (защитными халатами, фартуками, щитками, очками). Если излучение имеет интенсивность более 10 ,то необходимо использовать очки даже при кратковременных работах.

Очки типа ОРЗ-5 изготовляются из стекла, покрытого слоем полупроводникового оксида олова. В диапазоне СВЧ они ослабляют мощность излучения в 1000 раз.

В быту у электрооборудования, со временем, может снижаться степень электромагнитной защиты. Так, появление микрощелей в уплотнении дверцы происходит из-за попадания грязи, механических повреждений. Поэтому, дверца и ее уплотнение требует бережного и тщательного ухода. Срок гарантированной стойкости защиты от утечек ЭМП при нормальной эксплуатации составляет 5-6 лет.

Учитывая специфику излучений СВЧ-печи, целесообразно, при ее включении, отойти на расстояние не менее 1,5 метра.

на тему: Защита от СВЧ- излучений

Цель работы

• 1) ознакомиться с характеристиками электромагнитного излучения и нормативными требованиями к его уровням;
• 2) провести измерения интенсивности электромагнитного излучения СВЧ-диапазона на различных расстояниях от источника;
• 3) оценить эффективность защиты от СВЧ-излучения с помощью экранов из различных материалов. магнитный поле излучение защита
• 1. Теоретическая часть

Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Электрическое поле характеризуется напряженностью Е, В/м; магнитное поле характеризуется напряженностью Н, А/м, или плотностью магнитного потока В, Тл.

Таблица 1. ПДУ СВЧ - излучений

Внешний вид стенда для проведения Л.Р. №1 представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Стенд лабораторный "Защита от СВЧ-излучения БЖ 5м"

В качестве источника СВЧ излучения используется бытовая СВЧ-печь.

Стенд представляет собой стол лабораторный 1, на котором размещаются СВЧ печь 2, стойка 5 с датчиком 4 измерителя плотности потока энергии (далее - датчик), узлы 6 установки сменных защитных экранов.

Стол выполнен в виде металлического сварного каркаса со столешницей, на поверхности которой с помощью самоклеющейся бумаги Jet Laser нанесена координатная сетка 3 с изображением осей X и Y.

Стенд обеспечивает три степени свободы перемещения датчика (перемещение по осям X,Y,Z), что дает возможность исследовать излучение со стороны передней панели СВЧ печи (место наиболее интенсивного излучения) и по всей площади координатной сетки.

В качестве нагрузки в СВЧ печи используется огнеупорный шамотный кирпич, устанавливаемый на неподвижную подставку, в качестве которой используется неглубокая фаянсовая тарелка, что обеспечивает стабильность измеряемого сигнала (предварительно удаляются из печи поворачивающийся столик и роликовое кольцо).

Датчик 4 выполнен в виде полуволнового вибратора на частоту 2,45 ГГц, закрепленного на стойке 5 с возможностью перемещения по вертикали (ось Z), выполненной из диэлектрического материала.

Узлы 6 установки сменных защитных экранов обеспечивают оперативную установку и замену экрана 7. Сменные экраны имеют один типоразмер. Экраны изготовлены из следующих материалов: металлическая сетка, металлический лист, резина, полистирол ударопрочный.

В качестве измерительного прибора используется мультиметр 8, который располагается на свободной части столешницы (за пределами координатной сетки).

2. Практическая часть

Результаты измерений

Таблица 2. Результаты измерений интенсивности излучения

Таблица 3. Эффективность экранирования

Вывод

В результате лабораторной работы были изучены характеристики электромагнитного излучения и нормативные требованиями к его уровням, проведены измерения интенсивности электромагнитного излучения СВЧ-диапазона на различных расстояниях от источника, оценена эффективность защиты от СВЧ-излучения с помощью экранов из различных материалов. В результате измерений было установлено, что наиболее эффективными защитными материалами являются металлический экран, металлическая мелкая сетка и ПВХ, а наименее эффективной оказалась резина. СВЧ излучение на расстоянии от 40 см является оптимальным.

Ответы на контрольные вопросы: 1 вопрос.

Основные характеристики ЭМП. Какие параметры характеризуют ЭМП в «ближней» и «дальней» зонах? Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Электрическое поле характеризуется напряженностью Е, В/м; магнитное поле характеризуется напряженностью Н, А/м, или плотностью магнитного потока В, Тл. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле с напряженностью Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне). Электромагнитные волны характеризуются длиной волны л, м, или частотой f , Гц. Для вакуума справедливо соотношение л = с / f , где с - скорость света в вакууме, равная 3 х 108 м/с. В области классификации частот ЭМП следует отметить строго ограниченный диапазон - от 0 Гц (статические поля) до 300 ГГц. Хотя инфракрасное, световое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучения (и далее) также имеют электромагнитную природу, как правило, под ЭМП понимают электромагнитные поля и колебания именно в отмеченном диапазоне. На сегодняшний день находят применение три шкалы частот: - "радиотехническая", изложенная в Регламенте радиосвязи; - "медицинская", приведенная в документах ВОЗ; - "электротехническая", предложенная Международным электротехническим комитетом (МЭК), которая является наиболее распространенной. По третьей шкале классификация ЭМП выглядит следующим образом: - низкочастотные (НЧ) - от 0 до 60 Гц; - среднечастотные (СЧ) - от 60 Гц до 10 кГц; - высокочастотные (ВЧ) - от 10 кГц до 300 МГц; - сверхвысокочастотные (СВЧ) - от 300 МГц до 300 ГГц. По энергетическому спектру ЭМП разделяются на следующие группы, первоначально разделенные в теории электромагнитной совместимости: синусоидальные (монохроматические); модулированные; импульсные; флуктуационные (шумовые). Характеризуя зоны воздействия ЭМП, во всех исследованиях, как правило, рассматривают монохроматические поля. Обозначая длину волны ЭМП л, на расстоянии от источника r, выделяют три зоны воздействия 1) ближняя (зона индукции): л / r > > 1; 2) промежуточная (резонансная): л / r ? 1; 3) дальняя (волновая, или квазиоптическая): л / r < < 1. Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны. В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < л, ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату (кубу) расстояния от источника r2 (r3). В "ближней" зоне излучения электромагнитная волна еще не сформирована. ЭМП в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющих поля, ответственных за излучение (электромагнитной волны). Для характеристики ЭМП в ближней зоне измерения напряженности электрического поля Е и напряженности магнитного поля Н производятся раздельно. "Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3 л. В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r. В "дальней" зоне излучения есть связь между величинами Е и Н: Е = 377Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом. В России на частотах свыше 300 МГц до 300 ГГц (СВЧ - диапазон) измеряется плотность потока электромагнитной энергии ППЭ, Вт/м2, или вектор Пойнтинга. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны. Чем больше частота излучения f (соответственно, короче длина волны л), тем больше энергия кванта излучения. Связь между энергией Y и частотой f электромагнитных колебаний определяется как Y = h f , где h - постоянная Планка, равная = 6,6 х 10 34 Вт/см 2. Таким образом, ЭМП в дальней (волновой) зоне характеризуется как электромагнитное излучение (ЭМИ), или СВЧ-излучение, а его интенсивность определяется как ППЭ в Вт/м2 (мВт/см2, мкВт/см2).

Ответ на 2 вопрос

Нормы воздействия СВЧ-излучений на работающих и население. Российскими нормативными документами, устанавливающими предельно допустимые уровни (ПДУ) ЭМИ, являются существующие параллельно Государственные стандарты Системы стандартов безопасности труда (ССБТ) и санитарные правила и нормы (СанПин). Гигиенические стандарты и нормы традиционно разрабатывались для двух категорий облучения - профессионального, т.е. облучения на рабочих местах, и непрофессионального - облучения населения, профессионально не связанного с использованием ЭМП. В последнее время формируется еще одна категория - профессиональное облучение особого контингента населения. К нему, прежде всего, относятся женщины в состоянии беременности и лица, не достигшие 18 лет; для этих лиц в современных российских нормах установлены достаточно жесткие ПДУ. Зарубежные стандарты разрабатываются преимущественно на экспериментально-расчетных методах, причем выводы строятся на основе острых опытов с выраженными поражениями биообъекта. Такой подход позволил выполнить непрерывное нормирование во всем диапазоне ЭМП от 0 Гц до 300 ГГц. В ряде зарубежных стандартов дополнительно установлены особые ПДУ также для людей с имплантированными кардиостимуляторами. Биофизической основой для разработки отечественных нормативных документов послужили две группы биоэффектов, помимо "кратковременного термического": - кумуляция эффекта воздействия в организме при длительном непрерывном и дробном воздействии, особенно в пределах дотепловых уровней; - обратимость эффектов и адаптация облучаемого организма при наличии больших пауз между экспозициями. Подобный подход потребовал значительного объема медико-биологических исследований и не позволил интерполировать результаты нормирования на другие частотные диапазоны. Этим, в частности, объясняется разрывный (ступенчатый) характер отечественных ПДУ, к тому же не перекрывающих весь частотный диапазон от 0 Гц до 300 ГГц. Следует отметить, что темпы развития техники существенно опережают темпы разработки отечественных стандартов и норм. ПДУ ППЭ в диапазоне частот свыше 300 МГц до 300 ГГц, согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях", представлены в табл.1. Т а б л и ц а 1 ПДУ СВЧ-излучений Категория облучаемых лиц Плотность потока энергии СВЧ-излучения, мкВт/см2 Работающие с источниками излучения в течение 8-часовой смены 10 Не более 2 час. в смену 100 Не более 20 мин. в смену 1000 Лица, не связанные с источниками излучения профессионально 1 Население 1 Оценка и нормирование воздействия ЭМП диапазона частот свыше 30 кГц до 300 ГГц, включая СВЧ ЭМИ, осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ). Энергетическая экспозиция в диапазоне частот свыше 300 МГц до 300 ГГц рассчитывается по формуле:

ЭЭппэ = ППЭ х Т, (Вт/м2) ч, (мкВт/см2) ч, (1) где ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м2, мкВт/см2); Т - время воздействия за смену (час.). ПДУ ЭЭ в диапазоне частот свыше 300 МГц до 300 ГГц на рабочих местах за смену не должен превышать величины 200 мкВт/см2 х час.

• 3 вопрос. Организационные и лечебно-профилактические мероприятия по защите от ЭМП. Организационные мероприятия при проектировании и эксплуатации оборудования, являющегося источником ЭМП или объектов, оснащенных источниками ЭМП, включают: - выбор рациональных режимов работы оборудования; - 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); - расположение рабочих мест и маршрутов передвижения обслуживающего персонала на расстояниях от источников ЭМП, обеспечивающих соблюдение ПДУ; - проведение ремонта оборудования, являющегося источником ЭМП, вне зоны влияния ЭМП от других источников (по возможности); - соблюдение правил безопасной эксплуатации источников ЭМП. Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих ПДУ предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения. Защита расстоянием применяется, если невозможно ослабить ЭМП другими мерами, в том числе и защитой временем. Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами, служебными помещениями и т.п. Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны определяться санитарно-защитные зоны в которых интенсивность ЭМП превышает ПДУ. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе их на максимальную мощность излучения и контролируются с помощью приборов. В соответствии с ГОСТ 12.1.026-80 зоны излучения ограждаются либо устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!». В целях предупреждения и раннего обнаружения изменений состояния здоровья все лица, профессионально связанные с обслуживанием и эксплуатацией источников ЭМП, должны проходить предварительный при поступлении и периодические профилактические медосмотры в соответствии с действующим законодательством. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, и женщины в состоянии беременности допускаются к работе в условиях воздействия ЭМП только в случаях, когда интенсивность ЭМП на рабочих местах не превышает ПДУ, установленных для населения.
• 4 вопрос. Инженерно-технические методы и средства защиты от ЭМП. Инженерно-технические мероприятия должны обеспечивать снижение уровней ЭМП на рабочих местах путем внедрения новых технологий и применения средств коллективной и индивидуальной защиты (когда фактические уровни ЭМП на рабочих местах превышают ПДУ, установленные для производственных воздействий). Руководители организаций для снижения риска вредного влияния ЭМП, создаваемого средствами радиолокации, радионавигации, связи, в том числе подвижной и космической, должны обеспечивать работающих средствами индивидуальной защиты. Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению эмиссионных параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП. Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди, через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 - 150 см на 30 дБ (в 1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 40 дБ (в 10000 раз). Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений в строительных конструкциях в качестве защитных экранов могут применяться металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, в том числе и специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовочный или штукатурный слой. В качестве экранов могут применяться также различные пленки и ткани с металлизированным покрытием. В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Их получают методом химической металлизации (из растворов) тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от десятков до долей Ом. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.
• 5 вопрос. Чем определяется эффективность применяемых защитных экранов? Эффективность средств защиты определяется по степени ослабления интенсивности ЭМП, выражающейся коэффициентом экранирования (коэффициент поглощения или отражения), и должна обеспечивать снижение уровня излучения до безопасного в течение времени, определяемого назначением изделия. Оценка безопасности и эффективности средств защиты должна производиться в испытательных центрах (лабораториях), аккредитованных в установленном порядке. Контроль эффективности коллективных средств защиты на рабочих местах должен производиться в соответствии с техническими условиями, но не реже 1 раза в 2 года; индивидуальных средств защиты - не реже 1 раза в год.

Просмотрено: 5519

Опасна ли микроволновка для здоровья человека: правда или миф?

Когда впервые появились микроволновые печи, их шуточно называли техникой для холостяков. Если следовать данному утверждению, то оно правдиво по отношению первого поколения кухонного прибора. Однако в настоящее время, СВЧ-печи оснащены рядом функций и уникальных особенностей, которые заслуживают уважения. Управлять устройством очень легко, используя процессор, работающий в соответствии с установленными параметрами. Именно поэтому важно ознакомиться со всеми нюансами такой техники, чтобы убедиться в том, какое влияние оказывает на человеческий организм.

Физические характеристики функционирования

На протяжении нескольких последних лет, можно наблюдать некий бум на микроволновки. Вред микроволновой печи это — не миф, а строгая реальность, которая доказана врачами и учеными. Такое мнение подкрепляют материалы, научные подтверждения которых подтверждают негативное влияние свч на организм человека. Многолетние научные исследования излучения от СВЧ – печи установили уровень вредоносного влияния на здоровье человека.

Поэтому важно придерживаться правил технических средств охраны или же тсо. Меры защиты помогут снизить мощность патогенного влияния СВЧ-излучения. Если же у вас нет возможности обеспечить оптимальную защиту в момент применения микроволновки для готовки еды, вам гарантировано вредоносное воздействие на организм. Очень важно знать основы тсо и применять их в работе в микроволновкой.

Если вспомнить базовый курс физики по школьной программе, можно установить, что нагревательный эффект возможен благодаря работе СВЧ – излучения на еду. Можно есть такую еду или нет, достаточно сложный вопрос. Единственное, что можно утверждать, так это то, что от такой еды нет пользы для организма человека. Например, если приготовить печеные яблоки в СВЧ – печи, никакой пользы они не принесут. Запеченные яблоки подвергаются влиянию электромагнитного излучения, которое функционирует в определенном СВЧ диапазоне.

Источник излучения СВЧ–печей – магнетрон.

Частотой излучения микроволновки можно считать диапазон 2450 ГГц. Электрической составляющей подобного излучения является влияние на дипольную молекулу веществ. Что касается диполя, то это своеобразная молекула, у которой есть противоположные заряды в различных концах. Электромагнитное поле способно развернуть данный диполь на сто восемьдесят градусов за одну секунду не менее 5,9 миллиардов раз. Данная скорость это — не миф, поэтому она вызывает трение молекул, а также последующее нагревание.

СВЧ-излучение может проникнуть на глубину менее трех сантиметров, последующий нагрев происходит с помощью передачи тепла от внешнего слоя к внутреннему. Наиболее ярким диполем считается водная молекула, поэтому та еда, которая содержит жидкость, греется намного быстрее. Молекула растительного масла не является диполем, поэтому их не стоит греть в СВЧ-печи.

Длина волны СВЧ-излучения составляет около двенадцати сантиметров. Такие волны расположены между инфракрасными и радиоволнами, поэтому у них есть схожие функции, свойства.

Опасность микроволновки

Организм человека способен подвергаться воздействию самых разных излучений, поэтому СВЧ-печь не является исключением. Можно достаточно долго спорить о том, есть ли польза от такой еды или же нет. Несмотря на огромную популярность данного кухонного прибора, вред от микроволновки – это не выдумка и не миф, поэтому стоит прислушаться к советам по тсо, а также по возможности отказаться от работы с данной печкой. Во время использования нужно отслеживать состояние индикатора.

Если же у вас нет возможности оградить организм от вредной энергии, можно использовать качественную защиту, основы тсо, чтобы уберечь собственное здоровье.

Вначале необходимо выяснить риск, который может нести излучение СВЧ-печь. Многие диетологи, врачи и физики ведут неугомонные споры, касающиеся еды, приготовленной данным образом. Обычные печеные яблоки не принесут пользы, так как на них воздействует вредная энергия СВЧ излучения.

Именно поэтому каждый человек должен ознакомиться с возможными негативными последствиями для здоровья. Наибольший вред от микроволновки для здоровья оказывается в форме электромагнитного излучения, которое исходит от работающей печи.

Для организма человека негативным побочным эффектом может стать деформация, а также перестройка и крушение молекул, образование соединений радиологических. Простыми словами, оказывается непоправимый ущерб здоровью и общему состоянию организма человека, так как образуются несуществующие соединения, на которые влияют сверхвысокие частоты. Помимо этого, можно наблюдать процесс ионизации воды, что трансформирует ее структуру.

По сведениям некоторых исследований, такая вода очень вредная для организма человека и всего живого, так как она становится мёртвой. Например, при поливе такой водой живого растения, в течение недели оно просто погибнет!

Именно поэтому вся продукция (даже печеные яблоки), которая подвергается термической обработке в микроволновке, становится мертвой. Согласно таким сведениям можно подвести небольшой итог, еда из микроволновки оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье и состояние организма человека.

Однако нет точного довода, способного подтвердить данную гипотезу. По мнению физиков, длина волн очень короткая, поэтому не может вызвать ионизацию, а только нагрев. Если дверца открывается, а защита не срабатывает, которая занимается отключением магнетрона, то организм человека испытывает воздействие генератора, что гарантирует нанесение вреда здоровью, а также получение ожога внутренних органов, так как ткань разрушается, испытывает серьезную нагрузку.

Чтобы обезопасить себя, защита должна быть на высшем уровне, поэтому важно придерживаться базы тсо. Не стоит забывать о том, что существуют поглощающие объекты для данных волн, а человеческое тело не является исключением.

Влияние на человеческий организм

Согласно исследованиям микроволновых лучей, в момент их попадания на поверхность, ткань человеческого тела поглощает энергию, что вызывает нагревание. В результате терморегуляции, происходит усиление циркуляции крови. Если облучение было общим, то возможности мгновенного отвода тепла – нет.

Циркуляция крови выполняет охлаждающий эффект, поэтому те ткани и органы, которые обеднены сосудами, страдают больше всех. В основном происходит помутнение, а также разрушение хрусталика глаза. Подобные изменения являются необратимыми.

Наибольшей поглощающей способностью обладает та ткань, в которой есть большое количество жидкости:

• кровь;
• кишечник;
• слизистая оболочка желудка;
• хрусталик глаза;
• лимфа.

В итоге происходит следующее:

• снижается эффективность обменного, адаптационного процесса;
• трансформируется щитовидная железа, кровь;
• изменяется психическая сфера. На протяжении многих лет встречаются случаи, когда применение микроволновки вызывает депрессию, склонность к самоубийству.

Сколько требуется времени для проявления первых симптомов негативного воздействия? Есть версия, согласно которой, все признаки накапливаются достаточно долго.

В течение многих лет могут и не проявляться. Затем наступает критический момент, когда индикатор общего состояния сдает позиции и появляются:

• головные боли;
• тошнота;
• слабость и усталость;
• головокружение;
• апатия, стресс;
• сердечные боли;
• гипертония;
• бессонница;
• утомляемость и многое другое.

Итак, если не соблюдать все правила базы тсо, последствия могут быть крайне печальными и необратимыми. На вопрос, сколько нужно времени или лет, чтобы проявились первые симптомы, ответить сложно, так как все зависит от модели микроволновки, производителя, состояния человека.

Мероприятия по защите

Согласно тсо, воздействие микроволновки зависит от многих нюансов, чаще всего это:

• длина волн;
• длительность облучений;
• использование конкретной защиты;
• типы лучей;
• интенсивность и расстояние от источника;
• внешние и внутренние факторы.

В соответствии с тсо, защищаться можно несколькими методами, а именно индивидуальными, общими. Меры тсо:

• изменить направленность лучей;
• уменьшить продолжительность воздействия;
• управление дистанционно;
• состояние индикатора;
• несколько лет используется защитное экранирование.

Если нет возможности следовать тсо, можно гарантировать ухудшение состояния в будущем. Варианты тсо основаны на функциях печи – отражения, а также поглощающей возможности. Если нет каких-либо защитных средств, необходимо использовать специальные материалы, способные отражать неблагоприятный эффект. Такие материалы включают в себя:

• пакеты многослойные;
• шунгит;
• металлизированная сетка;
• спецодежда из металлизированной ткани – фартук и прихватка, накидка, оснащенная очкам и капюшоном.

Если пользоваться таким способом, то нет повода для волнения на протяжении многих лет.

Яблоки в микроволновке

Всем известно, что запеченные фрукты и овощи очень питательны, полезны, печеные яблоки не являются исключением. Печеные яблоки – это самый популярный и вкусный десерт, который готовят не только в духовке, но и в микроволновке. Однако мало кто задумывается о том, что фрукты печеные в микроволновке, могут быть вредны.

Печеные яблоки содержат много витаминов, полезных веществ, получают более нежную и сочную структуру. Запеченные фрукты не вредны, поэтому важно выбрать способ приготовления. Как стало известно, печеные яблоки в микроволновке не несут вреда, так как они не ионизируются.

Простыми словами, яблоки печеные – это очень вкусная, ценная пища, которая может быть приготовлена в микроволновой печи без вреда для здоровья. Если же не соблюдать правила эксплуатации, пренебрегать показателем индикатора, то можно нанести вред своему состоянию. Печеные яблоки готовятся очень просто так как микроволновка сокращает продолжительность приготовления. Индикатор на дисплее отвечает за все остальные функции, поэтому важно следить за ним.

Это важно! В случае неисправности индикатора, его невозможно отремонтировать. Индикатор – это специальная светодиодная лампочка. Именно поэтому благодаря индикатору можно узнать об исправности прибора.

Отвечая на вопрос, вред микроволновок - миф или реальность, можно сказать точно, что это не миф. Соблюдая предложенные рекомендации, правила эксплуатации, вы обезопасите себя от негативных воздействий.

По своему назначению защита может быть коллективной, предусматривающей мероприятия для групп персонала, и индивидуальной – для каждого специалиста в отдельности. В основе каждой из них лежат организационные и инженернотехнические мероприятия.

Организационные меры защиты направлены на: выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничение места и времени нахождения персонала в зоне воздействия электромагнитных излучений (защита «расстоянием» и «временем») и т. п. Организационные меры коллективной и индивидуальной защиты основаны на одних и тех же принципах и в некоторых случаях относятся к обеим группам. Отличие в том, что первые направлены на нормализацию электромагнитной обстановки для целых коллективов, на больших производственных площадях, а вторые – уменьшают излучения при индивидуальном характере труда. Защита «расстоянием» подразумевает определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, а на стадии эксплуатации, – инструментальные методы.

Защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т. д. В зависимости от воздействующих уровней (инструментальный и расчетный методы оценки) время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

К организационным мерам защиты следует отнести и проведение ряда лечебно-профилактических мероприятий. Это, прежде всего, обязательное медицинское освидетельствование при приеме на работу, последующие периодические медицинские обследования, что позволяет выявить ранние нарушения в состоянии здоровья персонала, отстранить от работы при выраженных изменениях состояния здоровья. В каждом конкретном случае оценка риска здоровью работающих должна базироваться на качественной и количественной характеристике факторов. Существенным с позиции влияния на организм является характер профессиональной деятельности и стаж работы. Важную роль играют индивидуальные особенности организма, его функциональное состояние.

К организационным мерам защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ) необходимо также отнести использование средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, наличие плакатов с перечнем основных мер предосторожности, проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками ЭМИ и профилактике их неблагоприятного воздействия. Большую роль в организации защиты играют объективная информация об уровнях интенсивностей ЭМИ на рабочих местах и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих. Необходимо отметить, что в ряде случаев организационные меры не применимы в виду ограничения работ по времени (ремонтные работы без снятия напряжения ) или их применение ограничивается геометрией установок, например, величиной изоляционных промежутков (в электроустановках высокого и сверхвысокого напряжени я). Кроме того, организационные меры не применимы в случаях, когда технологический процесс не позволяет этого (при высотных работах, работах на контактной сети под наведенным и рабочим напряжением ). Инженерно-технические меры защиты применяются в тех случаях, когда исчерпана эффективность организационных мер. Инженерно-технические мероприятия включают: рациональное размещение оборудования; использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала (поглотители мощности, экранирование, использование минимальной необходимой мощности генератора ); обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМИ. Коллективная защита по сравнению с индивидуальной предпочтительней вследствие простоты обслуживания и проведения контроля над эффективностью защиты. Однако ее внедрение часто осложняется высокой стоимостью, сложностью защиты больших пространств. Нецелесообразно, например, ее использование при проведении кратковременных работ в полях с интенсивностью выше предельно допустимых уровней. Это ремонтные работы в аварийных ситуациях (работы на контактной сети под рабочим и наведенным напряжением), настройка и измерение в условиях открытого излучения, при проходе через опасные зоны и т.д. В таких случаях целесообразно применение индивидуальных средств защиты . Тактика применения методов коллективной защиты от ЭМИ зависит от нахождения источника облучения по отношению к производственному помещению: внутри или снаружи. Индивидуальные средства защиты предназначены для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в таблице 1.

Таблица 1. Специальные средства защиты от действия ЭМИ

1. Защита от действия электромагнитных излучений радиочастотного и сверхвысокочастотного диапазонов

К организационным мерам коллективной защиты от действия электромагнитных излучений радиочастотного (ЭМИ РЧ) и сверхвысокочастотного (ЭМИ СВЧ) диапазонов относятся:

• использование средств наглядного предупреждения о наличии ЭМИ: плакаты, памятки с перечнем основных мер предосторожности; проведение лекций по безопасности труда при работе с источниками ЭМИ и профилактике переоблучений от их воздействия; снижение уровня воздействия сопутствующих производственных факторов );
• разработка оптимального режима труда и отдыха коллектива с организацией рабочего времени с минимально возможным контактом по времени с ЭМИ );
• рациональное размещение облучающих и облучаемых объектов: увеличение расстояний между ними, подъем антенн или диаграмм направленности и т.д. )

Инженерно-технические меры коллективной защиты от действия ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ включают в себя следующее (см. ниже).

Рисунок 1

• мероприятия лечебно-профилактического характера (проведение медицинского освидетельствования при приеме на работу, периодические медицинские обследования и врачебные наблюдения за персоналом, объективная информация об уровне интенсивностей на рабочем месте и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих, проведение инструктажа по правилам техники безопасности при работе в условиях воздействия ЭМИ );
• мероприятия по защите «временем» (нахождение в контакте с ЭМИ только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий );
• мероприятия по защите «расстоянием» (организация рабочего места с целью создания условий с минимальными уровнями воздействующих ЭМИ ).

Применение поглотителей мощности. Принцип поглощения электромагнитной энергии лежит в основе применения поглотителей мощности, используемых в качестве нагрузок на генераторы вместо открытых излучателей. Таким образом, обеспечивается защита пространства от проникновения в нее ЭМИ. Поглотители мощности – это отрезки коаксиальных или волноводных линий, частично заполненных поглощающими материалами. Энергия излучения поглощается в заполнителе, преобразуясь в тепловую. Заполнителями могут быть: чистый графит (или в смеси с цементом, песком, резиной, керамикой, порошковым железом), дерево, вода. Для понижения уровня мощности излучения в тракте (или на открытое излучение) можно применять и аттенюаторы . По принципу действия их разделяют на поглощающие и предельные. Поглощающие являются отрезками коаксиальной или волноводной защиты, в которой помещены детали с радиоизлучающим покрытием. Предельные аттенюаторы представляют собой отрезки круглых волноводов, диаметр которых значительно меньше критической длины волны в рабочем диапазоне длин волн данного аттенюатора. В этом случае мощность излучения, проходящая по аттенюатору, затухает по экспоненциальному закону.

К организационным мерам индивидуальной защиты от действия ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ относятся:

• Экранирование. Под экранированием в общем случае понимается как защита работника от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде. В любом случае эффективность экранирования – это степень ослабления составляющих поля (электрической или магнитной ), определяемая как отношение действующих значений напряженности полей в данной точке пространства при отсутствии и наличии экрана. Экранирование источников ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ или рабочих мест осуществляется с помощью отражающих или поглощающих экранов. Эффективность экранирующих устройств определяется электрическими и магнитными свойствами материала экрана, конструкцией экрана, его геометрическими размерами и частотой излучения. Для уменьшения ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ защитные устройства должны представлять собой электрически и магнитно замкнутый экран.

Рисунок 2

Во избежание эффекта насыщения экран делают многослойным, при этом желательно, чтобы каждый последующий (по отношению к экранируемому излучению) слой имел большее начальное значение магнитной проницаемости, чем предыдущий, так как эквивалентная глубина проникновения электромагнитного поля в толщу материала обратно пропорциональна произведению его магнитной проницаемости и проводимости.

Защита, основанная на принципе радиопоглощения, применяется при создании аналогов свободного пространства при антенных нагрузках; при невозможности применения каких-либо других защитных материалов вследствие возможного нарушения технологического процесса; при обкладывании мест стыков внутренней поверхности шкафов с генераторной и усилительной аппаратурой, генерирующей ЭМИ; при закладывании щелей между теми деталями волноведущих структур, которые не могут быть соединены сваркой или пайкой. Используемые радиопоглощающие материалы должны отвечать следующим требованиям: максимальное поглощение электромагнитных волн в широком частотном диапазоне, минимальное отражение, отсутствие вредных испарений, пожаробезопасность, небольшие габариты и вес.

По максимальному поглощению и минимальному отражению лучшими качествами обладают материалы с ячеистой структурой, пирамидальной или шиповидной поверхностью. Со стороны, не подлежащей облучению, радиопоглощающие материалы покрываются, как правило, радиоотражающими, в результате чего характеристики всей экранирующей конструкции во многом улучшаются. Критерием, характеризующим защитные свойства радиопоглощающего материала, выступает коэффициент отражения по мощности.

Таким образом, в поглощающих экранах используются специальные материалы, обеспечивающие поглощение излучения соответствующей длины волны. В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструк-тивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, чехол, штора и т.д.).

Вторая составляющая эффективности экранирования Эотр обусловлена отражением электромагнитной волны на границе раздела свободное пространство – экран. Значительно большего эффекта экранирования можно достичь, используя не однородные, а многослойные экраны той же суммарной толщины. Это объясняется наличием в многослойных экранах нескольких границ раздела поверхностей, на каждой из которых происходит отражение электромагнитной волны вследствие разницы волновых сопротивлений слоев. Эффективность многослойного экрана зависит не только от числа слоев, но и порядка их чередования. Наиболее эффективны экраны из комбинаций магнитных и немагнитных слоев, причем наружный по отношению к источнику излучения поля слой предпочтительнее выполнять из материала, обладающего магнитными свойствами.

Расчет эффективности экранирования двухслойными экранами из различных материалов показывает, что наиболее целесообразным в диапазоне частот 10 кГц – 100 мГц является сочетание медного и стального слоев. При этом толщина магнитного слоя должна быть больше, чем немагнитного (сталь – 82% общей толщины, медь – 18%). Дополнительное увеличение толщины экрана на один слой приводит к не очень заметному повышению эффективности экранирования. При проектировании электромагнитных экранов в общем случае необходимо иметь в виду, что на сравнительно низких частотах наиболее сложно обеспечить эффективное экранирование магнитной составляющей поля, в то время как экранирование электрической составляющей не представляет особых трудностей даже при использовании перфорированных или сетчатых экранов. 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. Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью ради-озащитного стекла. Для уменьшения просачивания электромагнитной энергии через вентиляционные жалюзи последние экранируются металлической сеткой, либо выполняются в виде запредельных волноводов. Уменьшение утечек энергии из фланцевых сочленений волноводов достигается путем применения «дроссельных фланцев», уплотнения сочленений с помощью прокладок из проводящих (фосфористая бронза, медь, алюминий, свинец и другие металлы) и поглощающих материалов, осуществления дополнительного экранирования.

При изготовлении экранов используются следующие материалы:

Металлические материалы. Металлические материалы выбирают из условий:

• достижения заданной величины ослабления электромагнитного поля и его составляющих в рабочем диапазоне частот при соответствующих ограничениях размеров экранов и его влияния на экранируемый объект;
• устойчивости против коррозии и механической прочности;
• технологичности конструкции экрана и получения требуемых его конфигурации и высоко габаритных характеристик.

Первому требованию удовлетворяют практически все применяемые в настоящее время листовые материалы (сталь, медь, алюминий, латунь, так как при соответствующей их толщине обеспечивают достаточно высокую эффективность экранирования. Но в различных диапазонах рабочих частот при одинаковой толщине экрана эффективность экранирования магнитных и немагнитных материалов будет различной. То есть, пока экран работает как магнитостатический, эффективность магнитных материалов значительно выше немагнитных. В электромагнитном режиме в полосе частот, где эффективность экранирования за счет отражения больше эффективности поглощения, немагнитные материалы, обладающие большой проводимостью по сравнению с магнитными, обеспечивают более высокую эффективность.

Однако в реальных экранах указанные свойства магнитных и немагнитных материалов проявляются слабо. Ввиду экономических и конструктивных соображений предпочтение отдается стальным конструкция экранов. Преимущества стали, теряются при экранировании токонесущих элементов, критичных к вносимым в них потерям, (т.е. применение стальных экранов ограничено из-за больших потерь, вносимых ими). Применение стали для экранов обусловлено еще тем, что при монтаже такого экрана можно широко использовать сварку.

Толщина стали, выбирается исходя из вида и назначения конструкции, условий ее монтажа и из возможности осуществления сплошных сварных швов. При сварке на переменном токе толщину берут примерно 1,5-2 мм, на постоянном токе - около 1 мм, при га-зовой сварке - 0,8 мм.

К недостаткам листовых металлических экранов можно отнести:

• высокую стоимость (бронза, серебро и т.д.);
• значительный вес и габариты;
• сложность пространственного решения конструкции;
• низкую эффективность самого металла, реализуемую лишь на 10-20% из-за несовершенства конструкции.

Рисунок 3

Сеточные материалы. Сеточные материалы нашли широкое применение в экранировании из-за своих преимуществ перед листовыми. Металлические сетки значительно легче листовых материалов, проще в изготовление, удобны в сборке и эксплуатации, обеспечивают достаточный обмен воздуха, светопроницаемы, они обладают достаточной эффективностью экранирования во всем диапазоне радиочастот. Однако, сетки имеют не высокую механическую прочность, быстро теряют эффективность экранирования из-за старения (эта потеря происходит за счет коррозии сеток, поэтому сетки специально покрывают антикоррозийным лаком). Экранирующие свойства металлических сеток проявляются главным образом в результате отражения электромагнитной волны от их поверхности. Параметрами сетки, определяющими ее экранирующие свойства, являются шаг сетки S, равный расстоянию между соседними центрами проволоки, радиус проволоки r и удельная проводимость материала сетки.

Фольговые материалы. К ним относятся электрически тонкие материалы толщиной 0,01 – 0,05 мм. В сортамент фольговых материалов входят в основном диамагнитные материалы – алюминий, латунь, цинк. Стальные фольговые материалы промышленность не выпускает.

Монтаж фольговых экранов несложен, т.к. крепление фольги к основе экрана проводится приклепыванием. Выбор клея должен производится с учетом условий эксплуатации экрана, к которым относятся температура, влажность, вибрационные нагрузки и др. Выбор толщины материала должен производиться с учетом возможностей возникновения резонансных явлений. Существуют графики для различных материалов, где указывается для самой низшей резонансной частоте экрана зависимость толщины от частоты при различной эффективности экранирования.

Эффективность экранирования фольговыми материалами достаточно высока для электромагнитного поля и электрической составляющей. Магнитную составляющую такие материалы ослабляют сравнительно мало и тем меньше, чем больше длина волны. Токопроводящие краски. Использование токопроводящих красок для электромагнитного экранирования является весьма перспективным направлением, т.к. их применение исключает необходимость проведения сложных и трудоемких работ по монтажу экрана, соединению его листов и элементов между собой. Токопроводящие краски создаются на основе диэлектрического пленкообразующего материала с добавлением в него проводящих составляющих, пластификатора и отвердителя. В качестве токопроводящих пигментов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошковую медь, алюминий. Токопроводящая краска обычно устойчива и сохраняет свои начальные свойства в условиях резких климатических изменений и механических нагрузок. Эффективность экранирования токопроводящими красками определяется так же, как для электрически тонких материалов.

Металлизация поверхностей. Металлизация различных материалов для электро-магнитного экранирования получает все большее распространение благодаря большой производительности и универсальности методов нанесения покрытий. Из существующих методов нанесения покрытий наиболее удобным является метод распыления расплавленного металла струей сжатого воздуха. Нанести металлический слой можно на любую поверхность таких материалов, как плотная бумага, картон, ткань, дерево, текстолит, пластмасса, сухая штукатурка, цементированные поверхности и др.

Металлизационные слои могут быть различной толщины. Толщина слоя не зависит от вида металла - покрытия, а зависит от свойств подложки (основания). Количество наносимого слоя металла должно соответствовать физико-химическим свойства материала подложки, его прочным и деформационным характеристикам. Например, для плотной бумаги слой металла должен быть не более 0,28 кг/м2, для ткани - до 0,3 кг/м2. Для жесткой подложки количество наносимого металла существенно не ограничивается, т.к. более существенные ограничения обуславливаются высоко габаритными характеристиками экрана. Наиболее распространенным покрытием является цинк. Это покрытие технологично, обеспечивает сравнительно высокую эффективность экранирования, достаточную для многих экранов механическую прочность. Алюминиевые покрытия имеют эффективность на 20 дБ выше, чем цинковые, но они менее технологичны.

Следует заметить, что при прочих равных условиях эффективность экранирования металлизированным слоем ниже, чем сплошным листом той же толщины. Это объясняется тем, что проводимость нанесенного слоя меньше, чем проводимость исходного материала (металла). Металлизация поверхностей может успешно применяться для экранирования помещений и кабин, в условиях деления радиоэлектронных средств (РЭС) на отдельные экранированные отсеки при неметаллической общей несущей конструкции, для отдельных устройств, монтируемых в пластмассовых корпусах. Металлические поверхности наносят и на стеклянные поверхности. Стекла с токопроводящими покрытиями в основном используются в смотровых окнах и искальных системах РЭС, в экранированных системах РЭС и камерах с целью обеспечения доступа в них света. Замкнутый экран из стекол с токопроводящим покрытием используют и тогда, когда требуется наблюдать за происходящим внутри экрана процессами. В настоящее время имеется номенклатура стекол с токопроводящими покрытиями, имеющих поверхностное сопротивление не менее 6 Ом при ухудшении прозрачности не более чем на 20%. Эффективность экранирования у таких стекол составляет примерно 30 дБ.

Наибольшее распространение получили пленки из оксида олова, так как они обеспечивают наибольшую механическую прочность, химически устойчивы и плотно соединяются со стеклянной поверхностью (подложкой).

Материалы, применяемые для защиты от СВЧ-излучений. К таким материалам относятся следующие (см. ниже).

а) Специальные ткани (типа РТ и артикула 4381). Ткань РТ изготавливается из капроновых нитей, скрученных с расплющенной и посеребренной медной проволокой диаметром 35…50 мм. У ткани артикула 4381 нитка свита с эмалированным микропроводом ПЭЛ-0,06. Число металлических ниток может быть 30x30, 20x20, 10x10 и 6x6 в 1 см. поскольку провод изолирован, то поверхностное сопротивление этой ткани велико. Из таких тканей обычно изготавливают специальные костюмы для индивидуальной биологической защиты.

б) Радиопоглощающие материалы (РПМ). Эти материалы не относят к экранирующим материалам, хотя некоторые из них выпускаются на металлической основе, которая при тщательном соединение ее отдельных частей и элементов может служить экраном. Однако монтаж таких экранов очень сложен, поэтому поглощающим материалом экран покрывают внутри с целью уменьшения отражения радиоволн.

в) электропроводные клеи (ЭПК). Целесообразно этот клей использовать вместо пайки, болтовых соединений там, где нужно электромагнитное экранирование. Шовное соединение, крепление контактных систем и различных элементов экранов, заполнение щелей и малых отверстий, установка экран на несущей конструкции - эти и другие операции успешно могут быть осуществлены с помощью ЭПК при высокой эффективности экранирования и сокращения объема работ.

Состав ЭПК – это эпоксидная смола, заполненная тонкодисперсными порошками (железо, кобальт, никель). Клей очень быстро утверждается (5 мин.), если процесс проводить с помощью токов высокой частоты.

Строительные материалы. Определенными защитными свойствами, оцениваемыми по степени сквозного затухания, обладают строительные материалы и конструкции из них. Для конструкций из различных экранирующих материалов оценку степени сквозного затухания дают только по результатам инструментального метода.

• Лесонасаждения. Использование в качестве защиты лесонасаждений также основано на радиопоглощении. Защитный эффект лесонасаждений наиболее выражен, когда они находятся в непосредственной близости от защищаемого объекта. При этом учитывается только степень сквозного затухания. При большой протяженности объекта в глубину и густой защитной полосе из высоких деревьев необходимо учитывать дифракционное затухание.
• Секторное блокирование направления излучения.

Использование радиопоглощающих объемов. При нахождении источников СВЧ и РЧ внутри помещений защиту целесообразно проводить в местах проникновения электромагнитной энергии из экранизирующих кожухов, улучшать методы радиогерметизации стыков и сочленений, применять насадки с радиопоглощающей нагрузкой. При внешних источниках применяются различные защитные изделия из радиоотражающих материалов: металлизированные обои, металлизированные шторы, сетки на окнах и другие. Наибольшей эффективностью эти защитные средства обладают в СВЧ диапазоне, на более низких частотах их применение ограничено дифракцией.

В некоторых случаях для защиты от излучений внешних источников используют специальные коридоры со стенками из радиоотражающих материалов (листовой алюминий, латунная сетка и т.п.). Оценку эффективности перечисленных коллективных средств защиты производят по степени сквозного и дифракционного затуханий.

Инженерно-технические меры индивидуальной защиты от действия ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ включают в себя:

• экранирование отдельных рабочих мест радиоотражающими или радиопоглощающими материалами;
• индивидуальные средства тотальной защиты в комплекте со средствами локальной защиты (костюмы, комбинезоны в комплекте со шлемами, масками, бахилами, перчатками );
• индивидуальные средства локальной защиты (радиозащитные халаты, перчатки, шлемы, щитки, очки и т.д. ).

Защитные очки. Линзы очков изготавливают из специального стекла (например, покрытого двуокисью олова - ТУ 166-63 ), вырезанные в виде эллипсоидов с размером полукруга 25х17 мм и вставленные в оправу из пористой резины с вшитой в нее металлической сеткой.

Для изготовления защитного стекла можно использовать различные материалы. Это зависит от степени их оптической прозрачности и защитных свойств для определенных частот ЭМИ. Защитные свойства очков оцениваются по степени затухания примененного стекла. Следует иметь в виду, что защиту очками до 10 дБ можно получить лишь на частоте излучения более 3 ГГц. При более низких частотах (менее 1 – 2 ГГц) они бесполезны. Поэтому в перспективе при разработке СИЗ от ЭМИ защита глаз, области лица должна быть тотальной по типу шлема со светопрозрачным участком на уровне глаз, но обладающим достаточным радиозащитным свойством в широком диапазоне частот, включая 1 – 2 ГГц.

Защитные маски. Защитные маски изготавливаются из любого светопрозрачного материала с включением в него каких-либо радиоотражающих структур: напыление металлом, пленки из окислов металлов, покрытие из металлизированных сеток.

Форма и размер маски выбираются так, чтобы величина дифракционного затухания на уровне глаз была не менее затухания защитного материала. С целью обеспечения дыхания и теплообмена в защитной маске по ее периметру делают перфорационные отверстия Для повышения затухания ЭМИ перфорационным материалом внутреннюю поверхность отверстий по всей толщине маски покрывают радиозащитным материалом.

Защитные шлемы, фартуки, куртки, бахилы. Чтобы обеспечить необходимую эффективность защиты, шлемы, фартуки, куртки, бахилы и другие элементы локальной защиты изготавливают с учетом всех требований сквозного, дифракционного затухания. В практической деятельности необходимо иметь в виду, что защитные свойства материалов от ЭМИ и изделий из них – не одно и то же. Это связано с различными радиочастотными свойствами защитных изделий в целом, наличием мест стыков отдельных частей конструкций. Неизбежным является появление резонансных эффектов, свойственных различным неровностям на изделиях, размеры которых кратны длине волны действующего ЭМИ. Необходимо отметить, что если пренебречь данными эффектами, то сквозное затухание какого-либо материала всегда больше его сквозного затухания в конструкции. Хотя большинство методов измерений рассчитано только на определение экранирующих свойств материалов, они пригодны и для изделий в целом.

2. Защита от действия электромагнитных излучений промышленной частоты

Организационные меры коллективной и индивидуальной защиты от действия ЭМИ промышленной частоты (ЭМИ ПЧ) имеют тот же характер, что и при защите от ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ, и представлены в п.1 данных методических рекомендаций.

Распространенными коллективными средствами защиты от действия ЭМИ ПЧ являются следующие (см. ниже).

• Экранирующие навесы. Экранирующие навесы изготавливаются из параллельных проводников (диаметр 3 – 5 мм, расстояние между ними 20 см) и располагаются на высоте 2,5 м над пешеходными дорожками.
• Экранирующие козырьки. Экранирующие козырьки, используемые в качестве защиты, изготавливаются в виде сеток из такого же материала с размером ячеек 5 – 10 см.
• Экранирующие ограждения. Для прохода людей, проезда автомашин, сельскохозяйственной техники под высоковольтными линиями электропередач организуют приспособления, относящиеся к коллективным средствам защиты. В частности, к ним относятся сокращение расстояний между опорами, применение экранирующих тросов, навесов, натянутых на заземленных опорах. В ряде случаев на установках 400 и 500 кВ на расстоянии 4,5 м и 750 кВ на расстоянии 6 м до токоведущих частей устанавливаются экраны.

Во всех случаях экранирующие устройства подлежат заземлению с величиной со-противления заземляющего устройства 10 Ом. * нейтрализаторы. Данные устройства предназначены для компенсации электри-ческих полей промышленной частоты 50 Гц в зоне расположения технологического и офисного оборудования, компьютерной техники и бытовых электроприборов, снижая вредное воздействие полей на организм человека. Если питание электропотребителей будет осуществляться не непосредственно от сетевой розетки, а через данный нейтрализатор, то электрическое поле в этом случае локализуется в пространстве между сетевой розеткой и нейтрализатором. В зоне расположения оборудования (как и во всем помещении) электрическое поле снижается в 15 – 20 раз. В качестве инженерно-технических мер индивидуальной защиты от действия ЭМИ ПЧ широко используются средства индивидуальной защиты персонала в условиях воздействия электрических излучений промышленной частоты с напряжением выше предельно-допустимых уровней (ПДУ). К ним относится экранирующая одежда, изготовленная из обычного тканого волокна с металлизированной сеткой (табл. 1). В изготовлении ее можно использовать и так называемую металлизированную ткань, представляющую собой обычную хлопчатобумажную ткань, покрытую слоем металла или электропроводящей краской. Перспективным является и использование ткани для экранизирующей одежды из проводящего полимера, электропроводность которого может увеличиваться с возрастанием напряженности. Кроме костюма или комбинезона, в комплект одежды входят экранирующий головной убор, специальная обувь, перчатки или рукавицы (табл. 1). При использовании комплекта защитной одежды все ее элементы должны быть надежно соединены проводником и заземлены через токопроводящую обувь или индивидуальное заземление. К индивидуальным средствам защиты от ЭМИ ПЧ относятся и индивидуальные съемные экраны, изготовляемые из сетки или металлизированного стекла.

3. Защита от магнитных полей

Защитные мероприятия от воздействия магнитных полей (МП) в основном включают экранирование и защиту «временем». Экраны должны быть замкнутыми и изготавливаться из магнитомягких материалов. В ряде случаев достаточно выведения работающего из зоны воздействия МП, так как с удалением источника постоянного и переменного МП их значения быстро убывают.

Как средства индивидуальной защиты от действия магнитных полей можно использовать различные дистанционные средства управления, деревянные клещи и другие манипуляторы дистанционного принципа действия. В ряде случаев могут применяться различные блокирующие устройства, предотвращающие нахождение персонала в магнитных полях с индукцией выше ПДУ.

4. Защита от электромагнитных излучений персональных электронно-вычислительных машин

Способы снижения уровней электромагнитных излучений персональных электронно-вычислительных машин (ЭМИ ПЭВМ), воздействующих на человека, можно разделить на следующие основные группы (см. ниже).

Рисунок 4

• Использование малоизлучающих видеодисплейных терминалов (ВДТ). Поскольку источник высокого напряжения дисплея с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) – строчный трансформатор – помещается в задней или боковой части ВДТ, то необходимо использовать ВДТ, экранированные с этих сторон металлическим кожухом. В качестве экранирующего кожуха, может выступать корпус монитора, возможно использование формовочных материалов, состоящих из полимерных смол, таких, как полипропилен и др., с наполнителями из алюминиевых чешуек, латунных волокон и других металлических наполнителей. ЭМИ с поверхности и через поверхность экрана электронно-лучевой трубки экранируется с помощью проводящего покрытия, наносимого на внутреннюю или внешнюю поверхность предохранительного стекла; или же с помощью дополнительного защитного фильтра, который располагается перед экраном.

Необходимо отметить, что в жидкокристаллических (ЖК) мониторах отсутствуют электрические цепи высокого напряжения. Следовательно, уровни ЭМИ, по сравнению с ВДТ с ЭЛТ, значительно ниже.

• Применение внешних защитных фильтров. Установка защитного фильтра на ЭЛТ лишь в 2 – 4 раза снижает уровень ЭМИ для сидящего перед экраном человека, уменьшая электрическую составляющую ЭМИ ПЭВМ в непосредственной близости от экрана, и вовсе не снижая, а может даже увеличивая интенсивность поля в стороны от экрана по оси ЭЛТ на расстояниях более 1 – 1,5 м. Поэтому более эффективным является применение конструкций фильтров с дополнительным экранированием боковых сторон дисплеев.

Если ЭМИ от монитора удовлетворяет требованиям международных стандартов, то нет необходимости в приобретении фильтра, снижающего ЭМИ.

• Рациональное, с точки зрения воздействия ЭМИ ПЭВМ, расположение рабочих мест. При рассмотрении вопроса о размещении рабочих мест операторов ПЭВМ в помещении необходимо учитывать, что в этом случае на оператора может оказывать негативное воздействие не только тот компьютер, за которым он работает, но и другие компьютеры, находящиеся в данном помещении. Для исключения такого влияния следует руководствоваться следующими правилами.

1. ВДТ должны по возможности размещаться в один ряд на расстоянии более одного метра от стен.

Рисунок 5

2. Рабочие места операторов должны быть на расстоянии не менее 1,2 метров между собой. Допускается также размещение ВДТ в форме «ромашки». Однако следует учитывать, что каким бы ни было расположение компьютеров в рабочем помещении, задняя стенка компьютера не должна быть направлена в сторону других рабочих мест. Если этого невозможно достичь с помощью рациональной планировки помещения, то в конструкции рабочего стола необходимо предусмотреть возможность монтирования электромагнитного экрана со стороны, к которой обращена тыльная часть ВДТ.

5. Защита от импульсных электромагнитных полей

В целях предупреждения неблагоприятного влияния ИЭМП на состояние здоровья личного состава радиотехнических объектов (РТО) используется комплекс мер, включающий в себя проведение организационных и инженерно-технических мероприятий по снижению уровней ИЭМП на рабочих местах, а также использование средств коллективной и индивидуальной защиты.

Рисунок 6

Организационные мероприятия включают в себя:

• удаление рабочего места на максимально возможное расстояние от источника ИЭМП;
• использование минимально необходимой для решения поставленных задач интенсивности излучения источника ИЭМП;
• организацию системы оповещения о работе источника ИЭМП.

По периметру РТО ИЭМП оборудуются средствами наглядного предупреждения о наличии ИЭМП. Во время работы источников ИЭМП организуется звуковая и (или) световая сигнализация (оповещение).

В перечень инженерно-технических мероприятий входят:

• организация дистанционного управления аппаратурой;
• заземление металлических труб отопления, водоснабжения и т.д., а также вентиляционных устройств;
• экранирование отдельных блоков или всей излучающей аппаратуры;
• усиление экранирующих свойств ограждающих конструкций, путем покрытия стен, пола и потолка помещений, в которых размещены источники ИЭМП, радиопоглощающими материалами;
• экранирование рабочего места.

К средствам индивидуальной защиты от ИЭМП относят защитную одежду (комбинезоны и костюмы с капюшонами, изготовленные из специальной электропроводящей радиоотражающей или радиопоглощающей ткани).

6. Защита от лазерного излучения

Средствами защиты от излучения лазеров являются оградительные устройства и знаки безопасности. Оградительные устройства и знаки запрещают нахождение людей в опасной зоне.

Для установки лазеров предусматриваются отдельные, специально оборудованные помещения. Установка размещается так, чтобы луч лазера был направлен на капитальную огнестойкую стену. Эта стена, а также и все поверхности в помещении должны иметь покрытия или окраску с малым коэффициентом отражения. Поверхности и детали оборудования не должны иметь блескости, отражающей падающие на них лучи. Освещение в помещении предусматривается с высоким уровнем освещенности, чтобы зрачок глаза имел минимальное расширение. Важное значение имеют автоматизация и дистанционное управление установкой.

Индивидуальными средствами защиты являются: защитные очки со светофильтрами, защитные щитки, халат и перчатки.

Рисунок 7

7. Защита от ультрафиолетового излучения

Рисунок 8

Для защиты от избытка ультрафиолетового излучения (УФИ) применяют различные экраны, отражающие, поглощающие или рассеивающие лучи. При устройстве помещений необходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФИ другая, чем для видимого света. Хорошо отражают УФИ полированный алюминий и медовая побелка, в то время как оксиды цинка и титана, краски на масляной основе - плохо.

На производстве широко используются средства индивидуальной защиты. К ним относятся

• специальная одежда, изготовленная из тканей, наименее пропускающих УФИ (например, из поплина).
• средства защиты глаз и лица. В производственных условиях используют очки или щитки со светофильтрами. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглаз (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм.
• дерматологические средства индивидуальной защиты кожи: защитные крема с защитным фактором, поглощающим ультрафиолетовое облучение групп А, В, С не менее 18 единиц.