Методы измерения эмп. Методы измерения параметров электромагнитных полей. Измерение эмп прибором в&е-метр

электростатических полей

В настоящее время рынок приборов и вспомогательного оборудования для измерений параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей перенасыщен. Только в базе данных составителя учебного пособия имеются подробные характеристики более 100 наименований самых различных приборов. Данное обстоятельство обусловило небывалую по масштабам конкуренцию среди фирм-производителей продукции, как отечественных, так и зарубежных. Развитие конкуренции в свою очередь «подвигает» разработчиков и производителей на повышение конкурентоспособности своей продукции, а значит на создание приборов и оборудования, в которых реализуются самые современные достижения науки и техники, в частности, широко используются цифровые технологии.

Основные направления создания новых приборов сегодня характеризуются стремлением разработчиков к конструированию:

Многофункциональных приборов (приборов с совмещенными функциями);

Приборов для измерений в широких диапазонах;

Прямопоказывающих приборов;

Приборов с интерфейсом, обеспечивающим возможность передачи результатов на ПЭВМ;

Приборов с возможностью графического отображения результатов и их автоматического анализа;

Приборов с наивысшей точностью и чувствительностью;

Приборов с высокой скоростью измерений;

Приборов с малыми габаритами и массой (переносных);

Приборов, предусматривающих сигнализацию при превышении измеряемого показателя заданного уровня;

Приборов, обеспечивающих безопасность измерений.

Несмотря на изобилие присутствующих на рынке приборов для измерения параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей, принципы их работы остаются незыблемыми. То есть, в каждом приборе имеется воспринимающее устройство в виде антенны, улавливающей ЭМП различного диапазона частот и волн. Далее, энергия этих волн с помощью различных технологий переводится в электрический потенциал, фиксируемый на мониторе.

При проведении измерений и гигиенической оценке неионизирующих электромагнитных и электростатических полей необходимо руководствоваться методологией исследований, которая включает в себя в качестве компонентов используемые методы и методики (определение понятий в приложении 1).

На рисунке 6 представлена схема взаимоотношений указанных выше понятий в приложении к инструментальным гигиеническим исследованиям.

Методология

(метод +

методика +

условия их

корректной

реализации,

в т.ч. правовые )

Метод

[принцип

работы

приборов +

методика

(прибор)]

Методика

(прибор, функция )

Рис. 6. Схематическое взаимоотношение методологии, метода, методики в

приложении к инструментальным гигиеническим исследованиям

В приложении 4 приводятся фото приборов для измерения параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей, в наибольшей степени востребованных в системах контроля, в том числе и производственного. По каждому из приборов приведены их основные возможности. Причем порядок работы не включен в пояснения, так как опыт свидетельствует о том, что осваивать порядок работы с приборами или знакомиться с ним необходимо при непосредственных манипуляциях с приборами. То есть, задача знакомства с приборами решается более эффективно при демонстрации порядка работы преподавателем.

Следует отметить, что данные приборы по своим характеристикам относятся к самым современным модификациям и отвечают большинству из приведенных выше характеристик, обусловливающих основные направления создания новых приборов.

Следует отметить, что освоение методики измерения какого-либо фактора среды обитания человека с помощью соответствующего прибора и при использовании необходимого оборудования, как правило, при соответствующей мотивации не представляет сложности. Достаточно указать, что с данной задачей легко могут справиться школьники младших классов. То есть, основной задачей при получении навыков инструментальных гигиенических исследований является освоение именно методологии. Анализ ошибок при проведении указанных исследований свидетельствует о том, что они обусловлены, в основном, нарушением требований методологии. Например, можно вполне корректно и достаточно профессионально проводить какое-либо измерение с помощью прибора, полностью выполняя требования порядка работы с ним. Однако, если неправильно выбрана точка измерения, время измерения и т.д. (составляющие методологии), то конечный результат не будет достоверно отражать состояние измеряемого фактора. Или если при измерении какого-либо фактора не учитывался диапазон его гигиенических регламентов (нормативов), что также входит в понятие методологии, то в данном случае использование инструментальных гигиенических исследований представляется бессмысленным.

Правовые аспекты измерения и оценки техногенных неионизирующих и электростатических полей.

При измерении уровней и характеристик любых факторов среды обитания человека, в том числе ЭМП и электростатических полей, важным аспектом методологии является обеспечение правовой состоятельности результатов исследований (расшифровка понятия – в приложении 1).

Обязательные условия реализации инструментальных гигиенических исследований, обеспечивающие их правовую состоятельность:

1) Наличие государственной регистрации и внесения в Государственный реестр средств измерения с соответствующим номером.

2) При использовании прибора в практике государственного санитарно-эпидемиологического надзора необходимо утверждение целевого назначения прибора Роспотребнадзором.

3) Соответствие области применения прибора указанной в выходных данных (паспорте).

4) Соответствие назначения прибора паспортным данным.

5) Наличие своевременной государственной метрологической поверки в системе Госстандарта согласно требованиям соответствующих ГОСТов.

6) Неукоснительное и максимально точное следование инструкциям, определяющим порядок и условия работы с прибором.

7) Скрупулезное заполнение протоколов инструментальных исследований по соответствующим утвержденным формам.

8. Мнение руководителей ИЛЦ о результатах измерений каких-либо факторов должно базироваться исключительно на нормативных правовых актах системы Государственного санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации.

9. Обязательное наличие аккредитации ИЛЦ в системе Роспотребнадзора (наличие и номер аттестата аккредитации, регистрация в реестре системы, регистрация в едином реестре).

10. Внимательное изучение содержание аккредитации с целью выяснения вопроса о правомерности исследования того или иного показателя.

Требования к оформлению протокола измерения факторов и условий среды обитания (пример рекомендуемой формы протокола – в приложении 5):

1. Форма протокола должна быть утверждена приказом Главного врача ФБУЗ «Центр гигиена и эпидемиологии».

2. Оформление протокола должно производиться на специальном бланке, выполненным типографским способом или способом электронного копирования.

3. Обязательное указание характера измерений (по договору, плану управления Роспотребнадзора, составление санитарно-гигиенической характеристики и т.д.).

4. Обязательное указание нормативных и методических документов, на основании которых проводились измерения и формировалось мнение по результатам измерения (если на бланке изначально приводятся различные документы, то необходимо выбрать из них те, которые реально использовались при измерениях, и подчеркнуть их наименования).

5. Мнение по результатам измерений формируется только на основании сопоставления их с соответствующими нормативами; какие-либо дополнительные рассуждения о результатах измерений не допускаются.

Основной правовой базис реализации инструментальных гигиенических исследований:

1) Нормативные и методические документы системы Государственного санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации.

2) Нормативные документы Госстандарта Российской Федерации.

3) Государственный реестр средств измерений.

Некоторые проблемы и типичные ошибки при реализации инструментальных гигиенических исследований, обусловливающих правовую несостоятельность результатов измерений:

1) Использование приборов без учета нормируемых параметров.

2) Неверный выбор нормативных и методических документов.

3) Неправильный выбор точек измерения.

4) Выбор приборов с низкой чувствительностью и точностью измерений.

5) Игнорирование деталей порядка работы с приборами.

6) Игнорирование фоновых значений измеряемых факторов.

7) Ошибочные решения при централизованных закупках приборов и устройств (сознательные или как результат низкого профессионального уровня).

Основные методические аспекты измерения и оценки параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей.

Предваряя материал данного пункта, следует отметить, что указанные методические аспекты освещаются, главным образом, в приложении к производственным условиям. Данное обстоятельство обусловлено наибольшей актуальностью воздействия неионизирующих полей именно в указанных условиях.

К данному пункту относится и положение о том, что сущность гигиенической оценки параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей заключается в сравнительном анализе результатов измерений параметров указанных факторов и нормативных характеристик.

Важно указать, что все изложенные ниже регламенты измерения и оценки неионизирующих электромагнитных и электростатических полей подчерпнуты из действующих нормативных и методических документов систем Роспотребнадзора и Госстандарта.

При измерениях параметров ЭМП необходимо учитывать зону, в которой производятся измерения: или в зоне индукции (ближней зоне), или в зоне промежуточной (зоне интерференции), или в зоне волновой (зоне излучения). Сущность указанных зон вокруг источников ЭМП приведена в приложении 1.

В зависимости от зоны при контроле параметров ЭМП измеряются те или иные их характеристики.

Измерение и оценка ЭМП диапазона радиочастот (ЭМП РЧ).

Методом контроля является инструментальное измерение уровней ЭМП приборами, приведенными в приложении 4.

Основной используемый нормативный документ: СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» (извлечения представлены в приложении 6).

В диапазонах НЧ, СЧ, ВЧ и ОВЧ (5-8 диапазоны) рабочее место оператора, как правило, находится в зоне индукции, поэтому отдельно измеряют напряженность электрической и магнитной составляющих.

При обслуживании установок с диапазоном генерируемых частот УВЧ, СВЧ, КВЧ (9-11 диапазоны) рабочее место находится в волновой зоне. В связи с этим ЭМП оценивают с помощью измерения величины плотности потока энергии (ППЭ).

Перед проведением инструментального контроля ЭМП, прежде всего, необходимо правильно определить точки замеров. При этом следует учитывать, что измерения необходимо проводить на постоянных рабочих местах (или в рабочих зонах при отсутствии постоянных рабочих мест) персонала, непосредственно занятого обслуживанием источников ЭМП, а также в местах непостоянного (возможного) пребывания персонала и лиц, не связанных с обслуживанием установок, генерирующих ЭМП.

При проведении измерений ЭМП в окружающей среде при выборе точек замеров учитывают особенности местной ситуации и диаграммы направленности антенны (главные, боковые и задние лепестки).

В каждой точке, выбранной для контроля ЭМП, измерения проводят по 3 раза на различных высотах: в производственных и других помещениях на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (для позы «стоя») и 0,5; 0,8 и 1,4 м (при рабочей позе «сидя») от опорной поверхности. Полученные при этом значения ЭМП не должны отличаться друг от друга более чем на 15-20%.

Во время измерений установки ЭМП должны быть включены на рабочие режимы. Для предупреждения искажения картины поля в зоне проведения измерений не должны находиться лица, не занятые их выполнением, а расстояние от антенны (датчика измерительных приборов) до металлических предметов должно быть не меньше, чем указано в технических паспортах этих приборов.

Из трех значений ЭМП, полученных на каждой высоте, вычисляют среднюю арифметическую величину, которую вносят в протокол измерений.

В практике встречаются ситуации, когда в обследуемое помещение или окружающую среду одновременно поступают излучения различных частотных диапазонов, для которых установлены разные гигиенические нормативы. В этом случае измерения проводят отдельно для каждого источника при выключенных остальных. При этом суммарная интенсивность поля от всех источников в исследуемой точке должна удовлетворять следующему условию:

Е 1,2…, n – напряженность поля каждого источника ЭМП;

ПДУ 1,2…, n – предельно допустимый уровень напряженности ЭМП с учетом его частоты (диапазона).

В том случае, когда в обследуемое пространство поступают ЭМП не от одного, а от нескольких источников, для диапазона получаемых частот которых установлен один и тот же норматив, результирующую величину напряженности определяют по формуле:

Е сумм. – суммарная оцениваемая напряженность поля;

Е 1,2…, n – напряженность поля, создаваемого каждым источником.

Аналогичные условия необходимо соблюдать при определении магнитной напряженности и плотности потока энергии.

При проведении измерения ЭМП диапазонов УВЧ, КВЧ, СВЧ необходимо пользоваться защитными очками и одеждой.

Повторные измерения ЭМП необходимо проводить строго в тех же точках, что и при первичном обследовании. Периодичность контроля уровней ЭМП определяется электромагнитной ситуацией объекта, но не реже раза в 3 года.

Оценку воздействия ЭМИ РЧ осуществляют по энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. В диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ определяется напряжением электрического (Е, В/м) и магнитного (Н, А/м) полей – зона индукции. В диапазоне 300 МГц – 300 ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается плотностью потока энергии (ППЭ, Вт/м 2 , мкВт/см 2) – волновая зона.

Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц, создаваемая электрическим полем, определяется по формуле:

(3)

ЭЭ Е – энергетическая экспозиция ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц, создаваемая электрическим полем, В/м 2 ;

Энергетическая экспозиция ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц – 300, создаваемая магнитным полем, определяется по формуле:

(4)

ЭЭ Н – энергетическая экспозиция ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц, создаваемая магнитным полем, (А/м 2)ч;

Т – время воздействия ЭМИ РЧ диапазона частот 30 кГц – 300 МГц на человека, ч.

В случае импульсно-модулированных колебаний оценку проводят по средней (за период следования импульса) мощности источника ЭМИ РЧ и соответственно средней интенсивности ЭМИ РЧ.

Для случаев локального облучения кистей рук при работе с микрополосковыми устройствами предельно допустимые уровни воздействия определяют по формуле:

, где (5)

ППЭ ПДУ – предельно допустимый уровень плотности потока энергии ЭМИ РЧ, мкВт/см 2 ;

К 1 – коэффициент ослабления биологической эффективности, равный 12,5 (10,00 с перемещающейся диаграммой излучения);

Т – время воздействия, ч.

При этом ППЭ на кистях не должна превышать 5000 мкВт/см 2 .

Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ нужно определять исходя из предположения, что воздействие происходит в течение всего рабочего дня (смены).

Измерение и оценка электростатических электрических полей (ЭСП).

Основные нормативные документы для оценки ЭСП в производственных условиях: ГОСТ ССБТ 12.1.045-84 «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» и СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях». Извлечения из СанПиН 2.2.4.1191-03 по нормированию ЭСП приведены в приложении 6.

ПДУ ЭСП в условиях воздействия на рабочих местах установлены для персонала:

Обслуживающего оборудование для электростатической сепарации руд и материалов, электрогазоочистки, электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов и др.;

Обеспечивающего производство, обработку и транспортировку диэлектрических материалов в текстильной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, химической промышленности и в других отраслях;

Эксплуатирующего энергосистемы постоянного тока высокого напряжения;

В некоторых специфических случаях (например, при воздействии электростатического поля, создаваемого ПЭВМ).

ЭСП характеризуется напряженностью (Е), которая является векторной величиной, определяемой отношением силы, действующей в поле на точечный электрический заряд, к величине этого заряда. Единица измерения напряженности ЭСП – В/м.

При гигиенической оценке уровня напряженности ЭСП измерения проводят на уровне головы и груди работающих не менее 3 раз. Определяющим является наибольшее значение напряженности поля.

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

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

Измерение и оценка постоянных магнитных полей (ПМП).

Силовыми характеристиками ПМП являются магнитная индукция и напряженность. Магнитная индукция (В) измеряется в Тл (производные величины – мТл, мкТл), напряженность (Н) – в А/м.

В производственных помещениях параметры ПМП определяют на постоянных рабочих местах персонала, а также в местах его непостоянного пребывания и возможного нахождения лиц, работа которых не связана с воздействием ПМП.

Оценка результатов измерения ПМП – по СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» (извлечение – в приложении 6).

Измерение и оценка электрических полей (ЭП) промышленной частоты (50 Гц).

Интенсивность ЭП промышленной частоты оценивают по напряженности электрической и магнитной составляющих.

Напряженность электрических полей (ЭП), создаваемая ЛЭП, зависит от напряжения на линии, высоты подвеса токонесущих проводов и удаления от них. Степень воздействия ЭП на организм человека зависит как от напряженности поля, так и от времени пребывания в нем.

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

На рабочих местах, расположенных на уровне земли и вне зоны экранирующих устройств, напряженность ЭП с частотой 50 Гц допускается измерять лишь на высоте 1,8 м.

Основные нормативные документы: ГОСТ ССБТ 12.1.045-84 «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» и СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях». Извлечения из СанПиН 2.2.4.1191-03 приведены в приложении 6.

Измерение и оценка магнитных полей (МП) промышленной частоты (50 Гц).

МП образуются в электроустановках, работающих на токе любого напряжения. Его интенсивность выше вблизи выводов генераторов, токопроводов, силовых трансформаторов, электросварочного оборудования и т.д.

Интенсивность воздействия МП определяется напряженностью (Н) или магнитной индукцией (В). Напряженность МП выражается в А/м (кратная величина кА/м), магнитная индукция – в Тл (дольные единицы мТл, мкТл, нТл). Индукция и напряженность МП связаны следующим соотношением:

В =  о  Н, где (6)

В – магнитная индукция, Тл (мТл, мкТл, нТл);

 о = 4  10 -7 Гн/м – магнитная постоянная;

Н – напряженность МП, А/м (кА/м).

Если В измеряется в мкТл, то 1 А/м соответствует примерно  1,25 мкТл.

При оценке МП промышленной частоты используют СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» (извлечение в приложении 6). По этому нормативному документу ПДУ МП устанавливаются в зависимости от длительности пребывания персонала в условиях общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия.

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать ПДУ для зоны с максимальной напряженностью.

Напряженность (индукцию) МП на рабочих местах измеряют при приемке в эксплуатацию новых электроустановок, расширении действующих установок, оборудовании помещения для временного или постоянного пребывания персонала, находящегося вблизи электроустановки (лаборатории, кабинеты, мастерские, узлы связи и т.п.), аттестации рабочих мест.

Напряженность (индукцию) МП измеряют на всех рабочих местах эксплуатационного персонала, в местах прохода, а также в расположенных на расстоянии менее 20 м от токоведущих частей электроустановок (в том числе отделенных от них стеной) производственных помещениях, в которых постоянно находятся работники.

Продолжительность пребывания персонала определяют по технологическим картам (регламентам) или по результатам хронометража. Измерения проводят на рабочих местах на высоте 0,5; 1,5 и 1,8 м от поверхности земли (пола), а при нахождении источника МП под рабочим местом – на уровне пола, земли, кабельного канала или лотка. Результаты измерений вносятся в протокол с приложением эскиза помещения и указанием на нем точек измерения.

Измерение и оценка лазерного излучения (ЛИ).

Основной нормативно-методический базис для измерения и оценки ЛИ составляют:

Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров: СанПиН 5804-91;

Лазерная безопасность. Общие положения: ГОСТ 12.1040-83;

Методы дозиметрического контроля лазерного излучения: ГОСТ 12.1.031-81;

Методические указания для органов и учреждений санитарно-эпидемиологических служб по проведению дозиметрического контроля и гигиенической оценки лазерного излучения: № 5309-90.

Дозиметрический контроль может осуществляться за лазерами, как с известными, так и неизвестными техническими параметрами ЛИ.

В первом случае определяют следующие параметры:

Плотность мощности (энергетическая освещенность) непрерывного излучения;

Плотность энергии (энергетическая экспозиция) при работе лазера в импульсном (длительность излучения не более 0,1 с, интервалы между импульсами более 1 с) и импульсно-модулированном (длительность импульса не более 0,1 с, интервалы между импульсами более 1 с) режимах.

Во втором случае дозиметрическому контролю подлежат следующие параметры ЛИ:

Плотность мощности непрерывного излучения;

Плотность энергии импульсного и импульсно-модулированного излучений;

Частота повторения импульсов;

Длительность воздействия непрерывного и импульсно-модулированного излучений;

Угловой размер источника (для рассеянного излучения в диапазоне длин волн 0,4-1,4 мкм).

Следует различать две формы дозиметрического контроля:

Предупредительный (оперативный) дозиметрический контроль;

Индивидуальный дозиметрический контроль.

Дозиметрический контроль заключается в определении максимальных уровней энергетических параметров ЛИ в точках, находящихся на границе рабочей зоны (как правило, не реже раза в год).

Индивидуальный дозиметрический контроль состоит в определении уровней энергетических параметров излучения, воздействующего на глаза, кожу конкретного работающего в течение смены. Указанный контроль проводят при работе на открытых лазерных установках (экспериментальные стенды), а также в тех случаях, когда не исключено случайное воздействие ЛИ на глаза и кожу.

Для осуществления дозиметрического контроля разработаны различные модификации лазерных дозиметров. Каждый из лазерных дозиметров имеет свои диапазоны частот измерений и предназначен для измерения параметров различных видов ЛИ (прямого, рассеянного, импульсного, импульсно-модулированного и др.). В связи с этим, лабораторное звено ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в регионах» должно быть оснащено полным набором лазерных дозиметров, без чего невозможно осуществлять контроль ЛИ.

Существуют общие требования, соблюдение которых при дозиметрии ЛИ обязательно. В частности, после установки дозиметра в заданной точке контроля и направлении отверстия входной диафрагмы его приемного устройства на возможный источник излучения регистрируется максимальное показание прибора.

При дозиметрии лазерная установка должна работать в режиме наибольшей отдачи мощности (энергии), определенной условиями эксплуатации.

В случае контроля непрерывного ЛИ показания дозиметра снимают в режиме измерения мощности (или плотности мощности) в течение 10 мин с интервалом 1 мин.

При измерении параметров импульсно-модулированного ЛИ показания дозиметра снимают в режиме измерения энергии (или плотности энергии) в течение 10 мин с интервалом 1 мин. При контроле импульсного изучения фиксируют показания прибора для 10 импульсов излучения (общее время измерений не должно превышать 15 мин). Если в течение 15 мин на дозиметр поступает менее 10 импульсов, то максимальное значение показаний выбирают из общего числа проведенных измерений.

При проведении дозиметрического контроля за лазерами (установками) необходимо соблюдать требования безопасности. Штатив с приемным устройством дозиметра должен иметь непрозрачный экран для защиты оператора во время дозиметрии. Запрещается смотреть в сторону предполагаемого излучения без защитных очков. К проведению дозиметрического контроля допускаются лица, получившие специальные удостоверения, выданные квалификационной комиссией и дающие право работать на электроустановках с напряжением свыше 1000 В.

ПДУ ЛИ устанавливаются для двух условий облучения – однократного и хронического в трех диапазонах длин волн:

I диапазон: 180<380 нм;

II диапазон: 380<1400 нм;

III диапазон: 1400<105 нм.

Нормируемыми параметрами ЛИ являются:

Энергетическая экспозиция (Н), Дж/м -2 ;

Облученность (Е), Втм -2 .

Измерение и оценка ЭМП в условиях медицинских организаций.

Измерение и оценка параметров ЭМП в условиях медицинских организаций проводятся в точном соответствии с регламентами, изложенными в предыдущих пунктах.

Следует отметить, что в приложении 8 к СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность» приводится удачно построенная таблица, в которой отражены основные нормируемые показатели ЭМП в медицинских организациях. Извлечение из указанного нормативного документа – в приложении 12 к настоящему учебному пособию, в котором приводятся значения и других нормируемых показателей.

Измерение и оценка ЭМП, обусловленных ПЭВМ.

Исходя из высокой актуальности данного пункта, в приложениях 7 и 8 приводятся методика инструментального контроля и гигиенической оценки уровней электромагнитных полей на рабочих местах из СанПиН 2.2.2/

2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинами организации работы», а также нормируемые уровни параметров ЭМП.

Общая характеристика приборов для измерения параметров ЭМП, создаваемых ПЭВМ, приведены в приложении 4 настоящего учебного пособия.

Особенности измерения и гигиенической оценки ЭМП, связанных с использованием сотовой связи.

Измерение и оценка ЭМП данного генеза проводится по регламентам, зависящим от диапазонов частот и волн ЭМП РЧ, используемых конкретными операторами связи, представленных в предыдущих разделах и пунктах. Основная особенность – выбор соответствующей контрольной точки, соответствующей зоне воздействия ЭМП.

Для отработки студентами навыков оценки ЭМП, в частности, для решения ситуационных задач, в качестве приложений в учебное пособие включены извлечения из некоторых нормативных документов.

СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» (приложение 9).

СанПиН 2.5.2/2.2.4.1989-06 «Электромагнитные поля на плавательных средствах и морских сооружениях. Гигиенические требования безопасности:

(приложение 10).

СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность» (приложение 11).

Задания для самоконтроля

Контрольные вопросы

1) Объясните сущность понятий электрического, магнитного и электромагнитного полей (ЭМП) как природных и техногенных факторов среды обитания человека.

2) Объясните сущность различия понятий электромагнитного поля (ЭМП) и электромагнитного излучения (ЭМИ).

3) Поясните сущность понятия электростатических полей (ЭСП), назовите их основные источники и дайте их общую гигиеническую характеристику.

4) Объясните сущность геомагнитных полей как одного из важнейших и вездесущих геофизических факторов среды обитания человека.

5) Назовите основные возможности профилактики вредного воздействия геомагнитного поля на здоровье населения.

6) Назовите основные техногенные источники электрического, магнитного полей, ЭМП и дайте краткую их характеристику.

7) Назовите единицы измерения параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей и объясните их сущность.

8) Приведите сущность современной классификации техногенных ЭМП по физическим характеристикам.

9) Назовите основные особенности воздействия на организм неионизирующих электромагнитных и электростатических полей различного частотного диапазона и интенсивности.

10) Назовите и охарактеризуйте источники и основные критерии оценки опасности лазерного излучения (ЛИ).

11) Дайте общую характеристику системы гигиенического нормирования неионизирующих электромагнитных и электростатических полей.

12) Дайте общую характеристику инструментальной базы для измерения параметров неионизирующих электромагнитных и электростатических полей.

13) Отметьте принципиальные основы методологии измерения и гигиенической оценки неионизирующих электромагнитных и электростатических полей.

14) Назовите основные условия обеспечения правовой состоятельности результатов измерения и гигиенической оценки параметров ЭМП различной природы.

15) Назовите основные гигиенические проблемы, ассоциируемые с использованием сотовой связи.

16) Назовите и дайте анализ неблагоприятных последствий воздействия ЭМП от различных источников на здоровье человека.

17) Назовите и охарактеризуйте основные направления и способы профилактики вредного воздействия неионизирующих электромагнитных и электростатических полей различного частотного диапазона и от различных источников.

Тестовые задания

При работе с тестовыми заданиями при контроле самоподготовки рекомендуется:

1. Необходимо, прежде всего, ознакомиться с содержанием тестовых заданий, понять их сущность, определить необходимые фрагменты учебного пособия для работы с ними.

2. Лучшим вариантом работы с тестами является предварительное глубокое изучение учебного материала по каждому разделу с последующим решением соответствующих тестовых заданий.

3. Перед определением правильного или правильных решений необходимо внимательно прочитать и проанализировать каждый без исключения вариант ответа.

4. После решения тестовых заданий необходимо провести самооценку своей работы с тестовыми заданиями, сопоставляя результаты с эталонами ответов.

5. Далее рекомендуется провести анализ ошибок, которые в полной мере могут отражать пробелы подготовки по тем или иным вопросам освоения материалов учебного пособия; на основании указанного анализа необходимо провести дополнительное углубленное изучение тех вопросов, по которым были допущены ошибки.

6. С целью осознания уверенности в освоении соответствующего учебного материала после работы над ошибками можно рекомендовать повторное решение тестовых заданий с последующей их самооценкой.

7. Наиболее распространена ошибка при работе с тестовыми заданиями, когда студент, встретив среди вариантов ответов первый из имеющихся, по его мнению, правильный ответ, не ознакомившись с другими вариантами ответов, фиксирует номер ответа. Между тем, отмеченный вариант ответа в качестве правильного, может содержать неточности, которые устранены в другом или других вариантах ответов.

Выберите один или несколько правильных ответов.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ (ЭМП)

1) электрическое поле, обусловливающее придание среде магнитных свойств

2) совокупность как переменного электрического, так и неразрывно с ним связанного магнитного поля

3) магнитное поле, обусловливающее придание среде электрических свойств

4) электрическая энергия, обусловленная геомагнитным полем

2. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ (ЭСП) – ЭТО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

1) с постоянными параметрами напряжения

2) с параметрами, постоянными во времени

3) неподвижных электрических зарядов

4) со свойствами отрицательных зарядов

3. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ (МП)

1) одна из форм электромагнитного поля, создается движущимися электрическими зарядами и спиновыми магнитными моментами атомных носителей магнетизма (электронов, протонов и др.)

2) электромагнитное поле с преимущественной магнитной составляющей

3) электромагнитное поле, обладающее свойствами магнита

4) электромагнитное поле, возникающее под действием магнита

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ (ЭП)

1) электромагнитное поле с преимущественной электрической составляющей

2) электромагнитное поле, образующееся в нейтральной среде под действием электрических зарядов

3) электромагнитное поле со свойствами диэлектрика

4) частная форма проявления электромагнитного поля; создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью

1) определяемая отношением силы, действующей в данной точке поля на электрический заряд, к величине этого заряда

2) определяемая уровнем магнитной индукции

3) определяемая напряжением электрического тока в сети

4) определяющая плотность потока энергии электрического (магнитного) поля

6. РАДИОВОЛНЫ

1) один из диапазонов электромагнитных волн, характеризующийся длиной волны от 1 до 0,1 км 1 мм (частота от 0,3 до 3 МГц)

2) электромагнитные волны длиной от 1 мм до 30 км (частота от 30 МГц до 10 кГц)

3) 8-й диапазон электромагнитных волн, характеризующийся длиной волны от 10 до 1 м и частотой 30-300 МГц

4) электромагнитные волны, включающие все диапазоны по длине волны и частоте

7. ЭЛЕКТРИЗУЕМОСТЬ – ЭТО СПОСОБНОСТЬ МАТЕРИАЛА

1) передавать электрический ток

2) к образованию магнитной индукции

3) накапливать электростатический заряд

4) к сохранению напряженности электрического поля

8. КОЛЛИМИНАЦИЯ

1) свойство среды накапливать аэроионы

2) процесс концентрирования энергии любого вида излучения

3) процесс образования волновой зоны вокруг источника ЭМП

4) процесс образования зоны индукции вокруг источника ЭМП

9. ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (ЛИ)

1) ЭМИ с высокоэнергетическими свойствами

3) ЭМИ, передающееся в пространстве без проводов

4) ЭМИ оптического диапазона, основанного на использовании вынужденного (стимулированного) излучения

10. МЕСТНОЕ (ЛОКАЛЬНОЕ) ОБЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ, МАГНИТНЫМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ – ЭТО ОБЛУЧЕНИЕ

1) обусловленное воздействием электрических, магнитных и электромагнитных полей на конкретного человека

2) обусловленное генерированием локальным источником электрических, магнитных и электромагнитных полей

3) при котором воздействию электрических, магнитных и электромагнитных полей подвергается отдельные части тела

4) электрическими, магнитными и электромагнитными полями, генерируемыми точечным источником

11. ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЭНЕРГИИ (ППЭ) ИЗМЕРЯЕТСЯ В

2) Вт/м 2 (мкВт/см 2)

4) (мкВт/см 2)ч

12. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭКСПОЗИЦИЯ (ЭЭ ППЭ) ИЗМЕРЯЕТСЯ В

2) Вт/м 2 (мкВт/см 2)

4)(мкВт/см 2)ч

14. МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ (В) ИЗМЕРЯЕТСЯ В

17.С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ВЕ-МЕТР-АТ-002 ПРЕДСТАВЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕРИТЬ

1) магнитную индукцию

4) энергетическую экспозицию

18.С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА СТ-01 ПРЕДСТАВЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕРИТЬ

1) магнитную индукцию

2) параметры электрического и магнитного полей

4) энергетическую экспозицию

19. С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРУ NFM-1 ПРЕДСТАВЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕРИТЬ

1) магнитную индукцию

2) параметры электрического и магнитного полей

4) энергетическую экспозицию

20. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ ПЕРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, СТАТИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ, ОБОРУДОВАННОМ ПЭВМ, ПРОИЗВОДИТСЯ НА РАССТОЯНИИ ОТ ЭКРАНА (см)

21. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ ПЕРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, СТАТИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ, ОБОРУДОВАННОМ ПЭВМ, ПРОИЗВОДИТСЯ НА УРОВНЯХ ПО ВЫСОТЕ (м)

1) 0,5; 1,0 и 1,5

3) 0,4; 1,2 и 1,7

22. ПЕРВЫЙ ДИАПАЗОН НОРМИРУЕМЫХ ПДУ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ДЛИНЕ ВОЛНЫ СОСТАВЛЯЕТ (нм)

1) 1400<105

2) 380<1400

3) 400<1000

4) 180<380

23. ОБЛУЧЕННОСТЬ (Е) ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗМЕРЯЕТСЯ В

24. ОРГАНАМИ-МИШЕНЯМИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЯВЛЯЮТСЯ

2) глаза и кожа

3) кисти рук

4) головной мозг

25. ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКУ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ (МП) ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ (50 ГЦ) НА РАБОЧИХ МЕСТАХ ПРОВОДЯТ НА ВЫСОТЕ (м) ОТ ПОЛА

1) 0,5; 1,5 и 1,8

2) 0,5; 1,0 и 1,5

4) 0,4; 1,2 и 1,7

26. СИЛОВЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (ПМП) ЯВЛЯЮТСЯ

1) энергетическая экспозиция

2) плотность потока энергии

3) сила тока

4) магнитная индукция и напряженность

27. ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ УСТАНОВОК С ДИАПАЗОНОМ ГЕНЕРИРУЕМЫХ РАДИОЧАСТОТ УВЧ, СВЧ, КВЧ (9-11 ДИАПАЗОНЫ) ЭМП ОЦЕНИВАЮТ С ПОМОЩЬЮ ИЗМЕРЕНИЯ

1) плотности потока энергии (ППЭ)

2) магнитной индукции

28. В ДИАПАЗОНЕ 300 МГЦ – 300 ГГЦ ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ РАДИОЧАСТОТ (ЭМИ РЧ) ОЦЕНИВАЕТСЯ

3) плотностью потока энергии

4) магнитной индукцией

29. В МЕДИЦИНСКИХ ОРГАНИЗАЦИЯХ ПДУ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В СРАВНЕНИИ С ПДУ, УСТАНОВЛЕННЫМИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

2) не отличаются

4) отличаются по отдельным параметрам

30. В КАЖДОЙ ТОЧКЕ, ВЫБРАННОЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭМП РАДИОЧАСТОТ (ЭМП РЧ), КРАТНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ СОСТАВЛЯЕТ

31. ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО ВИДЕОДИСПЛЕЙНЫМ ТЕРМИНАЛОМ (МОНИТОРОМ) ПЭВМ ПРОВОДЯТ НЕ РАНЕЕ ПОСЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ, ЧЕМ

1) 2 минуты

3) 10 минут

4) 20 минут

32. ФОНОВЫЙ УРОВЕНЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (ЭМП), СОЗДАВАЕМОГО ПЭВМ, ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ В СЛУЧАЕ

1) недостаточной чувствительности прибора

2) высокой погрешности измерений

3) превышения нормируемых параметров ЭМП

4) неизвестного диапазона частот ЭМП

33. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗВЕНО ФБУЗ «ЦЕНТР ГИГИЕНЫ И ЭПИДЕМИОЛОГИИ В РЕГИОНАХ» ДОЛЖНО БЫТЬ ОСНАЩЕНО ПОЛНЫМ НАБОРОМ ЛАЗЕРНЫХ ДОЗИМЕТРОВ В СВЯЗИ

1) с необходимостью контроля результатов измерения каждым дозиметром

2) с необходимостью выбора прибора с наименьшей погрешностью результатов измерений

3) с различными диапазонами параметров лазерного излучения, измеряемыми отдельными лазерными дозиметрами

4) с необходимостью подстраховки в случае поломки дозиметра

1) 10-15 минут

2) 4-5 минут

3) 20-30 минут

4) 40-60 минут

35. БИОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНАЯ ЗОНА БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ ИЛИ ПОДСТАНЦИЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ – ЭТО ЗОНА

1) соответствующая размерам зоны индукции (ближней зоны) вокруг источника ЭМП

2) соответствующая размерам зоны волновой (зоны излучения) вокруг источника ЭМП

3) соответствующая размерам зоны промежуточной (зоны интерференции) вокруг источника ЭМП

4) с повышенными уровнями параметров ЭМП

36. ТЕПЛОВОЙ ПОРОГ ДЕЙСТВИЯ ЭМП

1) действие ЭМП, ограниченное только тепловым эффектом

2) минимальная энергия ЭМП, приводящая к тепловому эффекту в биологических средах

3) энергия ЭМП, приводящая к ожогам

4) энергия ЭМП, приводящая к повышению температуры окружающей среды

37. ЭКРАНЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЭМП ДОЛЖНЫ СОДЕРЖАТЬ

1) элементы увиолевого стекла

2) металлические включения

3) включения из ионообменных смол

4) световые фильтры

38. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОТ ЭМИ РЧ ВКЛЮЧАЮТ

1) экранирование

2) рациональное размещение оборудования

3) выбор рациональных режимов работы установок – источников ЭМП

4) поглощение мощности ЭМП

39. К САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИМ МЕТОДАМ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОТНОСЯТСЯ

1) ограничение времени воздействия излучения

2) рациональное размещение лазерных технологических установок

3) использование минимального уровня для достижения поставленной цели

4) организация рабочего места

40. ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С НАПРЯЖЕНИЕМ 750-1150 кВ ДОЛЖНЫ СТРОИТЬСЯ НА РАССТОЯНИИ ОТ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ НЕ МЕНЕЕ (м)

41. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ УРОВНЕЙ ЭМП ОТ ПЭВМ ДОЛЖЕН ОСУЩЕСТВЛЯТЬСЯ ПРИБОРАМИ С ДОПУСТИМОЙ ОСНОВНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТЬЮ ИЗМЕРЕНИЙ (%)

42. ПРИ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭМИ 10 мВт/см2 НАБЛЮДАЮТСЯ ИЗМЕНЕНИЯ

1) угнетение окислительно-восстановительных процессов в ткани

2) астенизация после 15 минут облучения, изменение биоэлектрической активности головного мозга

3) ощущение тепла, расширение сосудов

4) стимуляция окислительно-восстановительных процессов в ткани

43. ПРИ РАБОТЕ С ПЭВМ РАССТОЯНИЕ ГЛАЗ ОТ МОНИТОРА ДОЛЖНО СОСТАВЛЯТЬ НЕ МЕНЕЕ (см)

Ситуационные задачи

Задача № 1

При проведении инструментального контроля уровней ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах, было установлено, что напряженность электростатического поля составляла 25 кВ/м.

Задача № 2

Измерение уровней ЭМИ РЧ в жилом помещении показало, что на частоте 3-30 МГц уровень составил 3,0 В/м.

1) Определите нормативный документ и его фрагмент, по которому должна быть проведена оценка полученного результата измерений.

2) Дайте гигиеническую оценку полученного результата.

Задача № 3

Определение энергетической экспозиции (ЭЭ) ЭМП в диапазоне частот 40 МГц в производственном помещении показало, что ЭЭ по электрической составляющей (ЭЭ Е) она составила 1000 (В/м) 2 ч.

2) Дайте гигиеническую оценку полученного результата.

Задача № 4

При контроле соблюдения допустимого времени пребывания работающих в условиях локального воздействия периодического магнитного поля (МП) частотой 50 Гц было установлено, что значения напряженности МП составили 3400 А/м, а значения магнитной индукции 4400 мкТл. В течение смены работники находились в указанных условиях в среднем 4 часа.

1) Определите нормативный документ и его фрагмент, по которому должна быть проведена оценка соблюдения допустимого времени пребывания работающих в условиях локального воздействия периодического МП.

Задача № 5

При измерении параметров ЭМП на одном из морских судов было установлено, что на частоте 40 МГц напряженность электрического поля составила 9,8 В/м, магнитного поля – 0,33 А/м.

Задача № 6

При измерении параметров ЭМП в диапазоне частот 10-30 кГц на рабочем месте физиотерапевта было установлено, что напряженность электрического поля составила 650 В/м в течение рабочего дня, напряженность магнитного поля – 62 А/м в течение рабочего дня.

1) Определите нормативный документ и его фрагмент, по которому должна быть проведена оценка полученных результатов измерений.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 7

При контроле медицинского аппарата на предприятии-изготовителе было установлено, что измеренные уровни ЭМП частотой 50 Гц, создаваемые этим аппаратом, составили: напряженность электрического поля – 0,7 кВ/м, напряженность (индукция) магнитного поля 6 А/м (8 мкТл).

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 8

При измерении напряженности импульсного магнитного поля (МП) частотой 50 Гц от источника, работающего в режиме I генерации, было установлено, напряженность МП составила 5000 А/м. Время пребывания работающих в указанных условиях составляло 2,5 часа за смену.

2) Дайте гигиеническую оценку времени пребывания работающих в указанных условиях.

Задача № 9

Были измерены уровни напряженности электростатического поля при работе изделия медицинской техники с использованием электризуемых материалов. Результаты измерений: напряженность электростатического поля (ЭСП) – 20 кВ/м, электростатический потенциал – 570 В, электризуемость материалов (по показателю напряженности электростатического поля) – 9 кВ/м.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 10

При измерении уровней постоянного магнитного поля (ПМП) при общем и локальном использовании аппарата медицинской техники были получены следующие результаты: магнитная индукция при общем воздействии составила 2,0 мТл, при локальном воздействии – 3,0 мТл.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 11

Измерение уровней ЭМИ РЧ в жилом помещении показало, что в диапазоне частот 30-300 кГц уровень составил 35 В/м.

2) Дайте гигиеническую оценку полученного результата.

Задача № 12

Проведено измерение уровня параметров ЭМП, создаваемых ПЭВМ. Результаты измерений: электростатический потенциал экрана видеомонитора – 600 В, напряженность электрического поля в диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц – 30 В/м, плотность магнитного потока на этой же частоте 300 нТл.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 13

Проведено измерение уровня параметров ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах. Результаты измерений: напряженность электростатического поля – 25 кВ/м, напряженность электрического поля в диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц – 35 В/м, плотность магнитного потока на этой же частоте 350 нТл.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 14

При измерении напряженности импульсного магнитного поля (МП) частотой 50 Гц от источника, работающего в режиме III генерации, было установлено, напряженность МП составила 7200 А/м. Время пребывания работающих в указанных условиях составляло 3,0 часа за смену.

1) Определите нормативный документ и его фрагмент, по которому должна быть проведена оценка соблюдения допустимого времени пребывания работающих в условиях воздействия импульсных магнитных полей частотой 50 Гц.

2) Дайте гигиеническую оценку времени пребывания работающих в указанных условиях.

Задача № 15

На рабочем месте были проведены измерения параметров постоянного магнитного поля (ПМП) при общем воздействии. Время воздействия за рабочий день 30 минут. Результаты измерений: напряженность ПМП – 20 кА/м, магнитная индукция – 25 мТл.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 16

В физиотерапевтическом отделении медицинской организации был произведен замер индукции импульсного магнитного поля с частотой следования импульсов 40 Гц. Результат измерения – 0,315 мТл.

2) Дайте гигиеническую оценку полученного результата.

Задача № 17

На рабочем месте оператора ПЭВМ были проведены замеры параметров ЭМП в диапазоне частот 2-400 кГц. Результаты замеров: напряженность электрического поля – 3,5 В/м, плотность магнитного потока – 35 нТл, напряженность электростатического поля – 25 кВ/м.

2) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 18

На промышленном предприятии была измерена энергетическая экспозиция плотности потока энергии диапазоне частот 300,0-300000,0 МГц. Результат измерения: 300 (мкВт/см 2)ч.

2) Дайте гигиеническую оценку полученного результата.

Задача № 19

В одном из цехов промышленного предприятия были произведены замеры напряженности плотности потока энергии в диапазонах частот  30,0-50,0 МГц. Результаты: напряженность электрического поля (Е) – 90 В/м, напряженность магнитного поля (Н) – 4,0 А/м, плотность потока энергии – не измерялась.

2) Почему не измерялась плотность потока энергии?

3) Дайте гигиеническую оценку полученных результатов.

Задача № 20

Измерение уровней ЭМИ РЧ в жилом помещении показало, что на частоте 0,3-3 МГц уровень составил 20,0 В/м.

2) Дайте гигиеническую оценку полученного результата.

Ответы к тестовым заданиям

1 – 2; 2 – 3; 3 – 1; 4 – 4; 5 – 1; 6 – 2; 7 – 3; 8 – 2; 9 – 4; 10 – 3; 11 – 2; 12 – 4;

13 – 2; 14 – 1; 15 – 3; 16 – 4; 17 – 2; 18 – 3; 19 – 2; 20 – 4; 21 – 1; 22 – 4;

23 – 3; 24 – 2; 25 – 1; 26 – 4; 27 – 1; 28 – 3; 29 – 2; 30 – 3; 31 – 2; 32 – 3;

33 – 3; 34 – 1; 35 – 4; 36 – 2; 37 – 2; 38 – 3; 39 – 1; 40 – 4; 41 – 3; 42 – 2;

Ответы к ситуационным задачам

Задача № 1

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы», таблицу «Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах» (приложение 7 учебного пособия).

2) Напряженность электростатического поля по указанной таблице составляет 15 кВ/м, в условии задачи – 25 кВ/м. То есть, напряженность электростатического поля, создаваемая ПЭВМ, значительно превышает допустимый уровень и может оказывать на операторов вредное специфическое действие.

Задача № 2

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», таблицу «Допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) в жилых помещениях (включая балконы и лоджии)» (приложение 9 учебного пособия).

2) Допустимый уровень ЭМИ РЧ по указанной таблице при частоте 3-30 МГц составляет 10 В/м, в условии задачи – 3,0 В/м. Гигиенический норматив не превышен, вредное действие ЭМИ РЧ на проживающих исключено.

Задача № 3

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», таблицу «ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот 30 кГц-300 ГГц» (приложение 6 учебного пособия).

2) По указанной таблице при заданной в задаче частоте ЭМП 40 МГц ПДУ ЭЭ Е составляет 800 (В/м) 2 ч, в нашем случае - 1000 (В/м) 2 ч. То есть, гигиенический норматив превышен в 1,25 раза, что может обусловить возможность вредного действия ЭМП на работников.

Задача № 4

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», таблицу «ПДУ воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц» (приложение 6 учебного пособия).

2) По указанной таблице при 4-часовом воздействии допустимое значение напряженности МП при локальном воздействии составляет 1600 А/м, а значение магнитной индукции – 2000 мкТл, в нашем случае значения этих характеристик МП соответственно 3400 А/м и 4400 мкТл. То есть, гигиенический норматив превышен более чем в 2 раза, что может обусловить возможность вредного действия МП на работников.

Задача № 5

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.5.2/2.2.4.1989-06 «Электромагнитные поля на плавательных средствах и морских сооружениях. Гигиенические требования безопасности», таблицу «ПДУ напряженности электрического и магнитного полей», таблицу «ПДУ напряженности электрического и магнитного полей» (приложение 10 учебного пособия).

2) При частоте 40 МГц ПДУ напряженности электрического поля составляет 8,5 В/м, напряженности магнитного поля – 0,25 А/м, в нашем случае значения этих характеристик ЭМП соответственно 9,8 В/м и 0,33 А/м мкТл. То есть, гигиенические требования не выполняются, что может обусловить возможность вредного действия ЭМП на членов экипажа морского судна.

Задача № 6

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность», таблицу «Предельно допустимые уровни (ПДУ) электромагнитных излучений на рабочих местах медицинского персонала» (приложение 11 учебного пособия).

2) В диапазоне частот 10-30 кГц (пункт 5 таблицы) напряженность электрического поля при воздействии в течение рабочего дня не должна превышать 500 В/м, а напряженность магнитного поля – 50 А/м, в нашем случае указанные параметры ЭМИ составляют соответственно 650 В/м и 62 А/м. То есть, ПДУ ЭМИ по обоим составляющим превышен, что может обусловить вредное воздействие ЭМИ на физиотерапевта и пациентов.

Задача № 7

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность», таблицу «Допустимые уровни электрического и магнитного поля промышленной частоты (50 Гц), создаваемые изделиями медицинской техники» (приложение 11 учебного пособия).

2) По указанной таблице допустимый уровень напряженности электрического поля составляет 0,55 кВ/м, а индукция магнитного поля – 4 А/м (5мкТл), в нашем случае значения указанных параметров ЭМП составляют соответственно 0,7 кВ/м и 6 А/м (8 мкТл). То есть, ПДУ ЭМП по обоим составляющим превышен, что является основанием для браковки аппарата, недопущения его к реализации.

Задача № 8

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», таблицу «ПДУ воздействия импульсных магнитных полей частотой 50 Гц в зависимости от режима генерации» (приложение 6учебного пособия).

2) При работе в режиме I генерации импульсных МП допустимое время работы при напряженности МП 5000 А/м. составляет 2 часа, в нашем случае – 2,5 часа. То есть, необходимо или уменьшить время работы с источником МП на 0,5 часа, если отсутствует возможность снижения уровня МП от источника.

Задача № 9

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность», таблицу «Допустимые уровни напряженности электростатического поля при работе изделий медицинской техники и электризуемости используемых материалов» (приложение 11 учебного пособия).

2) По указанной таблице ПДУ напряженности электростатического поля составляет 15 кВ/м, электростатический потенциал 500 В, электризуемость материалов – 7 кВ/м, в нашем случае ПДУ по всем параметрам превышены (соответственно 20 кВ/м, 570 В и 9 кВ/м), что может обусловливать вредное воздействие изделия медицинской техники на персонал и пациентов.

Задача № 10

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность», таблицу «Временные допустимые уровни постоянного магнитного поля» (приложение 11учебного пособия).

2) По указанной таблице допустимый уровень магнитной индукции при общем воздействии составляет 1 мТл, при локальном воздействии – 1,5 мТл, в нашем случае уровень магнитной индукции составил соответственно 2,0 мТл и 3,0 мТл. То есть, имеет место превышение гигиенического норматива в 2 раза, что может обусловить вредное воздействие постоянного магнитного поля на персонал и пациентов.

Задача № 11

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», таблицу «Допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастотного диапазона в жилых помещениях (включая балконы и лоджии)» (приложение 9 учебного пособия).

2) По указанной таблице предельно допустимый уровень ЭМИ радиочастотного диапазона 30-300 кГц составляет 25,0 В/м, в нашем случае – 35 В/м. То есть, имеет место существенное превышение гигиенического норматива, что может обусловить вредное воздействие ЭМИ РЧ на проживающих в жилом помещении.

Задача № 12

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы», таблицу «Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ» (приложение 7 учебного пособия).

2) В диапазоне частот 5 Гц-2 кГц допустимый уровень напряженности электрического поля составляет согласно данным таблицы 25 В/м, плотность магнитного потока – 250 нТл. Электростатический потенциал экрана видеомонитора не должен превышать 500 В. В нашем случае указанные параметры составляют соответственно 30 В/м, 300 нТл и 600 В. То есть, имеет место превышение допустимых уровней ЭМП, что может обусловить вредное действие данного фактора на работников, пребывающих в помещении с ПЭВМ.

Задача № 13

2) В диапазоне частот 5 Гц-2 кГц допустимый уровень напряженности электрического поля составляет согласно данным таблицы 25 В/м, плотности магнитного потока – 250 нТл, напряженности электростатического поля – 15 кВ/м. В нашем случае указанные параметры составляют соответственно 35 В/м, 350 нТл и 25 кВ/м. То есть имеет место превышение допустимых уровней ЭМП, что может обусловить вредное действие данного фактора на операторов ПЭВМ.

Задача № 14

2) При работе в режиме III генерации импульсных МП допустимое время работы при напряженности МП 7200 А/м составляет 4 часа, в нашем случае – 3 часа. То есть, гигиенические требования по критерию времени работы с данным источником МП полностью соблюдены, какое-либо вредное действие импульсных МП исключено.

Задача № 15

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», таблицу «ПДУ постоянного магнитного поля» (приложение 6 учебного пособия).

2) При общем 30-минутном воздействии за рабочий день согласно данным таблицы ПДУ напряженности постоянного магнитного поля (ПМП) составляет 16 кА/м, а магнитной индукции – 20 мТл. В нашем случае указанные параметры ПМП составляют соответственно 20 кА/м и 25 мТл. То есть, имеет место превышение гигиенического норматива, что может обусловить вредное воздействие ПМП на работников.

Задача № 16

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность», таблицу «Временный допустимый уровень индукции импульсного магнитного поля с частотой следования импульсов свыше 0 Гц до 100 Гц» (приложение 11 учебного пособия).

2) По указанной выше таблице допустимый уровень индукции импульсного магнитного поля при заданной задачей частоте составляет 0,175 мТл. В нашем случае этот параметр составил 0,315 мТл. То есть, имеет место превышение нормируемого уровня индукции импульсного магнитного поля, что может обусловить вредное воздействие данного фактора на специалистов и пациентов.

Задача № 17

2) По указанной выше таблице допустимый уровень указанных в задаче параметров в диапазоне частот 2-400 кГц составляет: напряженность электрического поля 2,5 В/м, плотность магнитного потока – 25 нТл, напряженность электростатического поля – 15 кВ/м. В нашем случае указанные характеристики составляют соответственно 3,5 В/м, 35 нТл и 25 кВ/м. То есть, имеют место повышенные в сравнении с допустимыми уровни ЭМП, создаваемые ПЭВМ на рабочих местах, что может обусловить вредное действие ЭМП на операторов.

Задача № 18

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», таблицу «ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот  30 кГц-300 ГГц» (приложение 6 учебного пособия).

2) По указанной выше таблице допустимый уровень энергетической экспозиции плотности потока энергии (ЭЭппэ) в диапазоне частот  300,0-300000,0 МГц составляет 200 (мкВт/см 2)ч. В нашем случае данный уровень составил 300 (мкВт/см 2)ч. То есть, имеет место превышение ПДУ ЭЭппэ в 1,5 раза, что может обусловить вредное действие ЭМП на работников промышленного предприятия.

Задача № 19

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», таблицу «Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот  30 кГц-300 ГГц» (приложение 6 учебного пособия).

2) Плотность потока энергии не измерялась в связи с тем, что этот показатель нормируется только для условий локального облучения кистей рук.

3) По указанной выше таблице характеристики ЭМП в диапазоне частот 30,0-50,0 МГц должны составлять не более: напряженность электрического поля (Е) – 80 В/м, напряженность магнитного поля (Н) – 3,0 А/м. В нашем случае, указанные характеристики составляют соответственно 90 В/м и 4,0 А/м. То есть, имеет место некоторое превышение ПДУ по данным показателям, что может обусловить вредное действие ЭМП на работников.

Задача № 20

1) Для решения задачи используем СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», таблицу «Допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастотного диапазона в жилых помещениях (включая балконы и лоджии)» (приложение 9 учебного пособия).

2) Из указанной выше таблицы следует, что в диапазоне частот ЭМИ 0,3-3 МГц допустимые уровень ЭМП составляет 15 В/м. В нашем случае этот показатель составил 20,0 В/м. То есть, имеет место превышение гигиенического норматива в жилом помещении, что может обусловить вредное действие ЭМИ на проживающих в данной квартире.

а) Основная

1) Гигиена с основами экологии человека: учебник / П.И. Мельниченко [и др.] / Под ред. П.И. Мельниченко. – М.: ГЭОТАР-медиа, 2012. – 752 с.

2) Архангельский В.И. Гигиена. Compendium: учебное пособие / В.И. Архангельский, П.И. Мельниченко. – М.: ГЭОТАР-медиа, 2012. – 392 с.

б) Дополнительная

1) Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека: учебник / Ю.П. Пивоваров, В.В. Королик, Л.С. Зиневич. – 2-е издание, стереотипное. – М.: Academia, 2006. – 528 с.

2) Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека: учебное пособие / Ю.П. Пивоваров, В.В. Королик. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Academia, 2006. - 512 с.

в) Распорядительные и нормативные правовые акты

1) Электромагнитные поля в производственных условиях: СанПиН 2.2.4.1191-03.

2) Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

3) Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ. Изменения № 2 к СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03: СанПиН 2.2.2/2.4.2620-10.

4) Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях: СанПиН 2.1.2.2645-10.

5) Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров: СанПиН 5804-91.

6) Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность: СанПиН 2.1.3.2630-10.

7) Электромагнитные поля на плавательных средствах и морских сооружениях. Гигиенические требования безопасности: СанПиН 2.5.2/2.2.4.1989-06.

8) Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды: Р 2.2.4/2.1.8.000-95.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Словарь понятий и терминов в области гигиенической оценки

неионизирующих полей и излучений

Апертура – отверстие в защитном корпусе лазера, через которое испускается лазерное излучение.

Апертура ограничивающая – круглая диафрагма, ограничивающая поверхность, по которой производится усреднение облученности или энергетической экспозиции.

Блокировка и сигнализация – системы, информирующие о работе лазерного изделия, режиме его работы и препятствующие доступу персонала в лазерно-опасную зону к электрическим цепям высокого напряжения.

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей изолированное – воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей от одного источника.

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей комбинированное – воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей при одновременном воздействии других неблагоприятных факторов.

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей непрофессиональное – воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей, не связанное с профессиональной деятельностью человека.

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей профессиональное – воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей, связанное с профессиональной деятельностью человека.

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей смешанное – воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей от двух и более источников различных частотных диапазонов.

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей сочетанное – воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей от двух и более источников одного частотного диапазона.

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) – устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам.

Геомагнитное поле (ГМП) – постоянное естественное магнитное поле Земли.

Гипогеомагнитное поле (ГГМП) – магнитное поле внутри экранированного объекта, являющееся суперпозицией магнитных полей, создаваемых:

Геомагнитным полем, ослабленным экраном объекта;

Полем остаточной намагниченности ферромагнитных частей конструкции объекта;

Полем постоянного тока, протекающего по шинам и частям конструкции объекта (рабочего места).

Диаметр пучка лазерного излучения – диаметр поперечного сечения пучка лазерного излучения, внутри которого проходит заданная доля энергии или мощности.

Дисплей (видеомодуль, видеомонитор, видеодисплейный терминал) – выходное электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации, используемой человеком при индивидуальном взаимодействии с техническими средствами системы.

Диффузно-отраженное лазерное излучение – излучение, отраженное от поверхности, по всевозможным направлениям в пределах полусферы.

Длительность воздействия облучения – длительность импульса, серии импульсов или непрерывного излучения, попадающего на тело человека.

Дозиметрия лазерного излучения – комплекс методов и средств определения значений параметров лазерного излучения в заданной точке пространства с целью выявления степени опасности и вредности для организма человека.

Загрязнение окружающей среды электромагнитное – изменение электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и др.); приводит к глобальным и местным географическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах.

Закрытые лазерные установки – установки, при работе которых заключено воздействие на человека лазерного излучения любых уровней.

Защитный корпус (кожух) – часть лазерного изделия, предназначенная для предотвращения доступа человека к лазерному излучению и высокому электрическому напряжению.

Зеркально отраженное лазерное излучение – излучение, отраженное под углом, равным углу падения.

Зона волновая (зона излучения) вокруг источника электромагнитных полей – зона, в которой электромагнитная волна полностью сформирована, напряженности электрической (Е) и магнитной (Н) составляющих совпадают по фазе и находятся в определенной зависимости.

Зона индукции (ближняя зона) вокруг источника электромагнитных полей – зона, в которой электромагнитная волна еще не сформирована, нет определенной зависимости между ее электрической (Е) и магнитной (Н) составляющими.

Зона промежуточная (зона интерференции) вокруг источника электромагнитных полей – зона, в которой идет процесс формирования электромагнитной волны.

Импульсное лазерное излучение – излучение, существующее в ограниченном интервале времени, меньшем времени наблюдения.

Коллиминация – процесс концентрирования энергии любого вида излучения.

Коллимированное лазерное излучение – лазерное излучение, заключенное в ограниченном телесном угле.

Контрольная точка при измерении параметров ЭМП – пространство или место с заданными координатами, в которых производится измерение параметров ЭМП.

Коэффициент ослабления геомагнитного поля (K r ) – отношение напряженности модуля вектора геомагнитного поля (ГМП) открытого пространства к напряженности модуля вектора гипогеомагнитного поля (ГГМП), измеренной внутри экранированного объекта или на рабочем месте.

Коэффициент пропускания – отношение потока излучения, прошедшего сквозь тело, к потоку излучения, упавшего на него.

Лазер, лазерное излучение (оптический квантовый генератор) – аббревиатура слов английской фразы: «Light Amplificationby Stimulated Emission of Radiation» (LAZER), что означает «усиление света в результате вынужденного излучения», источник оптического когерентного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии.

Лазерная безопасность – совокупность технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные и безвредные условия труда персонала при использовании лазерных изделий.

Лазерная опасная зона (ЛОЗ) – часть пространства, в пределах которой уровень лазерного излучения превышает предельно допустимый.

Лазерное изделие – лазер и установка, включающая лазер и другие технические компоненты, обеспечивающие ее целевое назначение.

Лазерное безопасное расстояние для глаз – наименьшее расстояние, на котором энергетическая экспозиция (энергия) не превышает ПДУ для глаза.

Лазерное излучение (ЛИ) – электромагнитное излучение оптического диапазона, основанного на использовании вынужденного (стимулированного) излучения.

Линейная передача энергии (ЛПЭ) – отношение энергии dE, переданной среде движущейся заряженной частицей вследствие столкновений при перемещении её на расстояние d1, к этому расстоянию: L=dE/d1.

Магнитное поле (МП) – одна из форм электромагнитного поля; создается движущимися электрическими зарядами и спиновыми магнитными моментами атомных носителей магнетизма (электронов, протонов и др.).

Местное (локальное) облучение электрическими, магнитными и электромагнитными полями – облучение, при котором воздействию электрических, магнитных и электромагнитных полей подвергается отдельные части тела.

Метод [гр. m é thodos – путь исследования, теория, учение] – способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи; совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения (познания) действительности.

Методика – способ измерения, определения, оценки какого-либо конкретного фактора, явления, условия.

Методология – учение о структуре, логической организации, методах и принципах построения, формах и способах научного познания и практической деятельности.

Напряженность электрического (магнитного) поля – физическая величина, определяющаяся отношением силы, действующей в данной точке поля на электрический заряд, к величине этого заряда.

Непрерывное лазерное излучение – излучение, существующее в любой момент времени наблюдения.

Облученность – отношение потока излучения, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка.

Общее облучение электрическими, магнитными и электромагнитными полями – облечение, при котором воздействию электрических, магнитных и электромагнитных полей подвергается все тело.

Однократное воздействие лазерного излучения – случайное воздействие излучения с длительностью, не превышающей 310 4 с.

Оптическая плотность лазерного излучения – десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания.

Открытые лазерные установки – установки, конструкция которых допускает выход излучения в рабочую зону.

Персонал (работающие) – лица, профессионально связанные с обслуживанием или работой в условиях воздействия электромагнитных полей.

Постоянное магнитное поле (ПМП) – поле, генерируемое постоянным током (постоянные магниты, электромагниты, сильноточные системы постоянного тока, реакторы термоядерного синтеза, магнитогидродинамические генераторы, сверхпроводящие магнитные системы и генераторы, производство алюминия, магнитов и магнитных материалов, установки ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса, физиотерапевтические аппараты).

Правовая состоятельность результатов измерения уровней и характеристик факторов среды обитания человека – обеспечение возможности рассмотрения результатов с правовых (юридических) позиций.

Предельно допустимые уровни лазерного излучения при многократном воздействии – уровни излучения, при воздействии которых при работе установленной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к травме (повреждению), заболеванию или отклонению в состоянии здоровья работающего в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений; то же – для предельной суточной дозы излучения в диапазоне I.

Предельно допустимые уровни лазерного излучения при однократном воздействии – уровни излучения, при воздействии которых существует незначительная вероятность возникновения обратимых отклонений в организме работающего; то же для предельной однократной суточной дозы излучения в диапазоне от 180 до 380 нм (I).

Предельно допустимые уровни электромагнитных полей (ПДУ ЭМП) – уровни ЭМП, воздействие которых при работе установленной продолжительности в течение трудового дня не вызывает у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения.

Предельно допустимый диапазон значений параметра (в приложении к гигиене работы с дисплеем) – диапазон значений визуального эргономического параметра, в пределах которого обеспечивается безошибочное считывание информации при времени реакции человека – оператора, превышающем глобальный минимум латентного периода не более чем в 1,5 раза, установленный экспериментально для данного типа дисплея.

Предельный угол – угол, соответствующий угловому размеру источника, при котором последний может рассматриваться как точечный.

Протяженный источник лазерного излучения – источник лазерного излучения, угловой размер которого больше предельного угла.

Рабочая зона – пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.

Рабочее место – место постоянного или временного пребывания работающего в процессе трудовой деятельности.

Радиоволны – электромагнитные волны длиной от 1 мм до 30 км (частота от 30 МГц до 10 кГц). В зависимости от длины (частоты) Р. подразделяются на длинные, средние, короткие и ультракороткие (метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые).

Рассеянное лазерное излучение – излучение, рассеянное от вещества, находящегося в составе среды, сквозь которую проходит излучение.

Расходимость лазерного излучения – плоский или телесный угол, характеризирующий ширину диаграммы направленности лазерного излучения в дальней зоне по заданному уровню углового распределения энергии или мощности лазерного излучения, определяемому по отношению к его максимальному значению.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) воздушных линий электропередачи (ВЛ) – территория вдоль трассы высоковольтной линии, в которой напряженность электрического поля превышает 1 кВ/м.

Тепловой порог действия электромагнитных полей – минимальная энергия электромагнитных полей, приводящая к тепловому эффекту в биологических средах.

Характеристики излучения дисплея – характеристики рентгеновского излучения, электростатического и электромагнитного полей, создаваемых дисплеем.

Хроническое воздействие лазерного излучения – систематически повторяющееся воздействие, которому подвергаются люди, профессионально связанные с лазерным излучением.

Частота следования импульсов лазерного излучения – отношение числа импульсов лазерного излучения к единому интервалу времени наблюдения.

Экранированное помещение (объект) – производственное помещение, конструкция которого приводит к изоляции внутренней электромагнитной среды от внешней (в т. ч. помещение, выполненное по специальному проекту и подземные сооружения).

Экранирующие свойства комплектов для защиты от электромагнитных полей – способность экранирующих комплектов к обеспечению пассивной защиты человека путем изоляции внутренней электромагнитной среды от внешней, с помощью применения специальных материалов (поглощающих и экранирующих).

Электризуемость – способность материала накапливать электростатический заряд.

Электрическая сеть – совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи: предназначена для передачи и распределения электрической энергии.

Электрическое поле (ЭП) – частная форма проявления электромагнитного поля; создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью.

Электричество атмосферное – совокупность электрических явлений в атмосфере: электрическое поле, электрические токи в воздухе, электрические заряды облаков и осадков, грозовые разряды, полярные сияния и др.

Электромагнитное поле промышленной частоты (ЭМП ПЧ ) (50 Гц) – ЭМП, источниками которых являются: электроустановки переменного тока (линии электропередачи, распределительные устройства, их составные части), электросварочное оборудование, физиотерапевтические аппараты, высоковольтное электрооборудование промышленного, научного и медицинского назначения.

Электромагнитное поле радиочастотного диапазона 10 кГц-300 ГГц (ЭМП РЧ) – ЭМП, источниками которого являются: неэкранированные блоки генерирующих установок, антенно-фидерные системы радиолокационных станций, радио- и телерадиостанций, в т.ч. систем подвижной радиосвязи, физиотерапевтические аппараты и пр.

Электромагнитное поле (ЭМП) – совокупность как переменного электрического, так и неразрывно с ним связанного магнитного поля. Особая форма материи. Посредством ЭМП осуществляется взаимодействие между заряженными частицами.

Электростатическое поле (ЭСП) – электрическое поле неподвижных электрических зарядов (электрогазоочистка, электростатическая сепарация руд и материалов, электроворсование, энергетические установки постоянного тока, изготовление и эксплуатация полупроводниковых приборов и микросхем, обработка полимерных материалов, изготовление изделий из них, эксплуатация вычислительной и множительной техники и др.).

Электроустановка – совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенная для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Энергетическая экспозиция – физическая величина, определяемая интегралом облученности по времени.

Юстировка лазера – совокупность операций по регулировке оптических элементов лазерного излучения для получения требуемых пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Указатель таблиц учебного пособия

Таблица 1. Международная классификация неионизирующих полей по диапазонам частот и волн…………………………………………………….
Таблица 2. Нормируемые и контролируемые факторы, параметры неионизирующих электромагнитных и электростатических полей и единицы их измерения………………………………………………………..
Таблица 3. Применение неионизирующих полей с различными частотно-волновыми характеристиками……………………………………..
Таблица 4. Изменения в организме в зависимости от интенсивности ЭМП…………………………………………………………………………....

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Указатель рисунков учебного пособия

Рисунок 1. Некоторые техногенные источники электромагнитных и электростатических полей……………………………………………………
Рисунок 2. «Лепесток», характеризующий размер биологически опасной зоны базовой станции сотовой связи……………………………….
Рисунок 3. Примеры нерационального и опасного размещения базовых станций и подстанций сотовой связи………………………………
Рисунок 4. Примеры использования источников ЭМП детьми…………….
Рисунок 5. Ложные средства защиты от ЭМП………………………………
Рисунок 6. Схематическое взаимоотношение методологии, метода, методики в приложении к инструментальным гигиеническим исследованиям…………………………………………………………………

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Некоторые приборы для измерения параметров

неионизирующих электромагнитных и электростатических полей

Универсальный измеритель напряженности

и потенциала электростатического поля СТ-01.

Предназначен для измерений напряженности электростатического поля при обеспечении контроля за биологически опасными уровнями электростатических полей в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.2.542-96.

Диапазон измерения напряженности электростатического поля от 0.3 до 180 кВ/м.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения напряженности электростатического поля ±15 %.

Время установления рабочего режима не более одной минуты.

Длительность непрерывной работы измерителя без подзарядки аккумуляторной батареи не менее 6 ч.

Измеритель мощности лазерного излучения Sanwa LP1.

Предназначен для облегчения оценки уровня мощности лазерного излучения при проверке и обслуживании оборудования, использующего это излучение.

Прибор калиброван для излучения гелий-неонового лазера 633 нм и позволяет непосредственно считывать показание мощности оптического излучения в визуальном пятне, например, оптической системы проигрывателей DVD и т.п.

Позволяет также производить измерение для излучения с другой длиной волны пересчетом показания, используя таблицы поправочных коэффициентов спектральной чувствительности.

Средство измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения СИПХ-1.

Распределение интенсивности лазерного излучения, сформированное на специальном экране, фиксируется черно-белой телекамерой и, с помощью регистратора сигналов РИЦ822, преобразуется в цифровую форму и вводится в компьютер. Компьютер (ноутбук, входящий в состав СИПХ-1) обеспечивает, согласно штатному программному обеспечению, обработку и отображение информации в различных вариантах, выбираемых оператором. Для импульсов длительностью 100 мс и более все параметры могут измеряться с частотой до 50 Гц.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Протокол измерений электромагнитного поля промышленной частоты (форма)

Ц. 0-39-02-2010

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ЗАЩИТЫ

ПРАВ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И БЛАГОПОЛУЧИЯ ЧЕЛОВЕКА

Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения

«Центр гигиены и эпидемиологии в Приморском крае»

АККРЕДИТОВАННЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ЦЕНТР

Внесение изменений, полная или частичная перепечатка и

тиражирование протокола без разрешения ФБУЗ

«Центр гигиены и эпидемиологии в Приморском крае» запрещены.

ПРОТОКОЛ

измерений электромагнитного поля промышленной частоты

(по договору, плану Управления Роспотребнадзора, составление СГХ)

№___от «___»____________2013 г.

Заявитель:

Наименование объекта:

Юридический адрес объекта:
Фактический адрес объекта:
Представитель объекта, в присутствии которого проводились измерения:

Основание для проведения измерений:
Средство(а) измерений:
Наименование, тип, заводской номер
Сведения о государственной поверке:
НД, в соответствии с которой проводились измерения и формировалось мнение:


Условия проведения замеров:
Дополнительные сведения (вписать, если необходимо):

Результаты измерений:

Место измерения	Высота измерений над уровнем пола/земли, м	Напряженность электрического поля, кВ/м	Индукция магнитного поля, мкТл
Место измерения	Высота измерений над уровнем пола/земли, м

* 0,01 кВ/м; 0,1 мкТл - нижний порог чувствительности средства измерения

Ответственный за проведение измерений и оформление протокола:
							ФИО, должность






Заведующий лабораторией

Руководитель ИЛЦ

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Электромагнитные поля в производственных условиях:

СанПиН 2.2.4.1191-03

(извлечение)

ПДУ постоянного магнитного поля

воздействия за рабочий день,	Условия воздействия
				локальное
	напряженности,	магнитной индукции,	напряженности,		магнитной индукции,

ПДУ воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц

ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот  30 кГц-300 ГГц

Параметр	ЭЭ пду в диапазонах частот (МГц)
Параметр		 300,0-300000,0
ЭЭ Е, (В/м) 2 ч
ЭЭн, (А/м) 2 ч
ЭЭппэ, (мкВт/см 2)ч

Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии

ЭМП диапазона частот  30 кГц-300 ГГц

Параметр	Максимально допустимые уровни в диапазонах частот (МГц)
Параметр		 300,0-300000,0



* для условий локального облучения кистей рук.

Государственная система санитарно-эпидемиологического
нормирования Российской Федерации

Методические указания

МУК 4.3.045-96

Госкомсанэпиднадзор России

Москва

1996

1. Разработаны сотрудниками Самарского отраслевого научно-исследовательского института радио Министерства связи Российской Федерации (Бузовым А. Л., Романовым В. А., Казанским Л. С., Кольчугиным Ю. И., Юдиным В. В.).

2. Утверждены и введены в действие Председателем Госкомсанэпиднадзора России - Главным Государственным санитарным врачом Российской Федерации 2 февраля 1996 г.

3. Представлены Министерством связи России (№ 5591 от 24.10.95).

4. Введены взамен «Методических указаний по определению уровней электромагнитного поля и границ санитарно-защитной зоны и зон ограничения застройки в местах размещения средств телевидения и ЧМ-радиовещания», утв. Минздравом СССР № 3860-85.

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение уровней электромагнитного поля
в местах размещения средств телевидения и ЧМ-радиовещания

Методические указания

1. Область применения

Методические указания составлены в помощь инженерам органов и учреждений санитарно-эпидемиологической службы, инженерно-техническим работникам, проектным организациям средств связи с целью обеспечения предупредительного санитарного надзора за источниками излучения ОВЧ и УВЧ-диапазонов технических средств телевидения и ЧМ радиовещания, определения границ санитарно-защитных зон и зон ограничения застройки, а также для прогнозирования уровней электромагнитного поля (ЭМП) при выборе мест размещения этих средств.

2. Сущность метода

Методические указания содержат методику расчетного прогнозирования напряженности электрической составляющей (Е) электромагнитного поля излучающих технических средств ОВЧ и УВЧ диапазоном, методику определения границ санитарных зон и методику их измерений. Методика прогнозирования основана на использовании метода, предложенного Б. А. Введенским.

Исходными данными для расчета служат параметры технических средств, включенные в санитарный паспорт действующего или проектируемого радиотехнического объекта. Результаты прогноза и контрольных измерений наносятся на ситуационный план с указанием границ санитарно-защитной зоны и зон ограничения застройки для различных высот планируемого строительства.

Методические указания учитывают индивидуальность объектов, проявляющуюся (с точки зрения электромагнитной обстановки) в различии набора технических средств, размещения и ориентации антенн, излучаемой мощности, частоты и т.п.

В качестве передающих антенн ОВЧ и УВЧ диапазонов указания предполагают использование направленных и ненаправленных (в горизонтальной плоскости) антенн, размещаемых на опорах различного поперечного сечения.

3. Основные положения методики расчетного прогнозирования уровней электромагнитного поля и границ санитарных зон

3.1. Основой метода расчета напряженности электрической составляющей поля станций телевизионного вещания (независимо от целей прогноза) является интерференционная формула Б.А. Введенского:

(3.1)

где Р - мощность на входе антенно-фидерного тракта, Вт;

G - коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя, определяемый в направлении максимального излучения;

Пафт = По * Пт - коэффициент потерь в антенно-фидерном тракте;

По - потери на отражение, обусловленные недостаточным уровнем согласования антенны с магистральным фидером (обычно По > 0,9);

Пт - КПД фидера, определяемый тепловыми потерями (характеристики фидеров на поставляемую длину, приводятся в справочниках, выпущенных ГСПИ РТВ);

R - расстояние от геометрического центра антенны до точки наблюдения (наклонная дальность), м;

F в(a ) - нормированная диаграмма направленности (ДН) в вертикальной плоскости;

a - угол, образованный направлением на точку наблюдения и плоскостью горизонта, град.:

F г(j ) - нормированная ДН в горизонтальной плоскости;

j -азимут,град.;

Кф = 1,15 ... 1,3 - множитель ослабления.

где М - общее число излучателей в решетке;

ДН излучателя:

А i - комплексная амплитуда возбуждения i -го излучателя (может быть нормированной, т.е. безразмерной величиной);

Волновое число; - длина волны, м;

Скалярное произведение единичного вектора направленияизлучения на радиус-вектор i -го излучателя (разность хода относительно начала координат введенных цилиндрической и сферической систем).

Скалярное произведение вычисляется в декартовой системе (начало координат совпадает с началом координат цилиндрической и сферической систем, ось 0 Z - с полярной осью):

(3.3)

где Е t - тангенциальная составляющая стороннего электрического поля. В/м;

L ¢ - контур (необязательно гладкий и непрерывный) совпадающий с осями проводников;

L - аналогичный контур на поверхностях проводников;

1, 1 ¢ - единичные векторы в точках I и I ¢ , тангенциальные к контурам L и L ¢ направленные в соответствии с положительными направлениями криволинейных систем L и L ¢ , соответственно;

I (I ") - искомая токовая функция;

1 r - единичный вектор в точке наблюдения (точка I ), сонаправленный с потенциальной составляющей электрического поля, созданной элементарным зарядом в точке I ";

r - вспомогательная координата, м, отсчитываемая вдоль прямой, проходящей через точки I и I ";

положительное направление соответствует направлению вектора 1 r (поскольку r используется только для дифференцирования, начало данной системы координат определять не требуется).

Токовая функция находится из условия равенства нулю тангенциальной составляющей полного (с учетом стороннего поля) электрического поля на поверхностях проводников (граничные условия для металла). В соответствии с данным методом граничные условия должны выполняться в отдельных точках (точках сшивания).

Искомая функция тока I (I ") при кусочно-синусоидальном базисе разложения определяется как сумма ку c очно-линейных функций - мод:

(3.5)

где N - число мод тока;

k - номер моды;

I k - весовой коэффициент при базисной функции k -й моды, А;

В k (I ¢ ) - кусочно-линейная базисная функция k -й моды. Поскольку ток и его производная являются суммами, интеграл в () заменяется суммой интегралов (число интегралов равно числу мод тока, т.е. N ), причем каждый интеграл вычисляется по длине соответствующего сегмента, а каждый весовой коэффициент (как независящий от переменной интегрирования I ¢ ) выносится за знак соответствующего интеграла. Подинтегральные функции больше не содержат неизвестных величин, поэтому интегралы могут быть вычислены. Уравнения вида, записанные для N точек сшивания образуют систему линейных уравнений относительно I 1 , I 2 , ¼ I N , которая в матричной записи имеет вид:

[ Z ] [ I ] = [ E ] (3.6)

где [ Z ] - квадратная матрица комплексных коэффициентов системы;

[ I ] - вектор-столбец искомых весовых коэффициентов;

[Е] - вектор-столбец,

ДН излучателя целесообразно находить в режиме передачи.

При этом необходимо положить равными нулю все элементы [ E ] , кроме элемента (элементов), соответствующего сегменту, расположенному в зазоре вибратора, к которому подведено возбуждающее напряжение.

При расчетах уровней ЭМП по допускается использовать известные значения ДН, приводимые в "Сборниках справочных материалов по антеннам и фидерам передающих телевизионных и УКВ ЧМ вещательных радиостанций", которые выпускает ГСПИ РТВ, и в паспортных данных соответствующих антенн на рабочей частоте.

3.3. Коэффициент усиления антенны относительно изотропного излучателя G определяется в направлении максимального излучения как плотность потока мощности в данном направлении, отнесенная к усредненной по всем направлениям величине плотности потока мощности. Последняя находится путем численного интегрирования. Расчетная формула для G имеет вид:

(3.8)

где ненормированная ДН, найденная по ,

Ее максимальное значение;

М и N - соответственно число значений и , взятых при численном интегрировании.

3.4. Мощность передатчика на входе антенно-фидерного тракта определяется:

Для ОВЧ ЧМ вещания - Р - номинальная мощность;

Для телевизионного вешания - Р = Рном - на частоте звукового вещания, Р = 0,327 P ном - на частоте канала изображения.

3.5. Распределение напряженности электромагнитного поля (ЭМП) рассчитывается в зависимости от горизонтальной дальности r - для нескольких значений высоты возвышения расчетной точки над уровнем земли, одно из которых должно быть 2 м.

3.6. Множитель Кф - 1.15 - 1.3 учитывает влияние отражающих поверхностей в условиях городской застройки.

3.7. Расчеты распределений уровней напряженности поля (плотности потока мощности (ППМ)) от каждого технического средства и суммарной интенсивности воздействия (СИВ) электромагнитного поля с целью выявления экологически критичных расстояний проводятся для различных высот точек наблюдения и используются в дальнейшем для определения границ санитарно-защитной зоны и зон ограничения застройки. При этом в начале каждого расчета определяются СИВ для гипотетически наихудшего случая: когда значения диаграмм направленности в горизонтальной плоскости равны единице и совпадают в одном из радиальных направлений. Данное допущение позволяет определить наиболее критичные с экологической точки зрения расстояния от башни РТПЦ, в пределах которыхдолжны быть проведены тщательные расчеты с учетом несовпадения максимумов реальных горизонтальных диаграмм антенн.

3.8. Расчет границ санитарных зон проводится по СИВ

(3.9)

где: Е 1 , Е 2 , ¼ Е n - расчетные значения напряженности поля на рабочих частотах технических средств для высот точек наблюдения 2 м (C 33) и более 2 м (303);

Е ПДУ - предельно допустимые уровни напряженности поля для соответствующих частот;

ППЭ - расчетные значения плотности потока мощности;

ППЭ ПДУ - предельно допустимый уровень облучения населения ЭМП УВЧ диапазона.

4. Методика измерения уровней электромагнитного поля

Инструментальный контроль уровней ЭМП проводится с целью определения фактического состояния электромагнитной обстановки в районах размещения излучающих средств и служит средством оценки достоверности результатов расчета.

Измерения проводятся:

На этапе предупредительного санитарного надзора - при приемке радиотехнического объекта (РТО) в эксплуатацию;

На этапе текущего санитарного надзора - при изменении технических характеристик или режимов работы (мощности излучения антенно-фидерного тракта, направлений излучения и т.п.);

При изменении ситуационных условий размещения станций (изменение расположения антенн, высот их установки, азимута или угла места максимального излучения, застройки прилегающих территорий);

После проведения защитных мероприятий, направленных на снижение уровней ЭМП;

В порядке плановых контрольных измерений (не реже одного раза в год).

4.1. Подготовка к проведению измерений

При подготовке к проведению измерений проводятся следующие работы:

Согласование с заинтересованными предприятиями и организациями цели, времени и условий проведения измерений;

Рекогносцировка района проведения измерений;

Выбор трасс (маршрутов) и площадок измерений, при этом, число трасс определяется рельефом местности, прилегающей к объекту, и целью измерений;

Организация связи для обеспечения взаимодействия между персоналом станции и группой измерений;

Обеспечение измерений дальности до точки измерений;

Определение необходимости использования средств инди видуальной защиты;

Подготовка необходимой измерительной аппаратуры.

4. 2. Выбор трасс (маршрутов) измерений

Число трасс определяется рельефом прилегающей местности и целью измерений. При установлении границ С33 выбирается несколько трасс, определяемых по конфигурации теоретических границ С33 и прилегающей селитебной зоны. При текущем санитарном надзоре, когда характеристики станции и условия ее эксплуатации остаются неизменными, измерения могут проводиться по одной характерной трассе или по границе С33.

При выборе трасс учитывается характер прилегающей местности (рельеф, растительный покров, застройка и пр.) в соответствии с которым, район, прилегающий к станции, разбивается на секторы. В каждом секторе выбирается радиальная, относительно станции, трасса. К трассе предъявляются требования:

Трасса должна быть открытой, а площадки, на которых намечается поведение измерений, должны иметь прямую видимость на антенну излучающего средства;

Вдоль трассы, в пределах главного лепестка ДН, не должно быть переизлучателей (металлических конструкций и сооружений, линий электропередачи и т.п.) и других затеняющих местных предметов;

Наклон трассы должен быть минимальным по сравнению с наклоном всех возможных трасс в данном секторе;

Трасса должна быть доступной для пешего передвижения или для автотранспорта;

Протяженность трассы определяется на основе расчетного удаления границ С33 и глубины зоны ограничения застройки (в 1,5 - 2 раза больше);

Точки (площадки) для проведения измерений следует выбирать с интервалом не более 25 м - при удалении до 200-300 м от излучающей антенны; 50- 100 м - при удалении от 200-300 м до 500-1000 м; 100 м и более - при удалении более 1000 м.

При выборе площадок для проведения измерений следует учесть, чтобы в радиусе до 10 м отсутствовали местные предметы и из любой ее точки обеспечивалась прямая видимость на излучающую антенну.

4.3. Проведение измерений

Аппаратура, используемая для измерений уровней ЭМП, должна быть исправной и иметь действующее свидетельство о государственной поверке.

Подготовка аппаратуры к измерениям и сам процесс измерения производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемого прибора.

На этапе текущего санитарного надзора, когда технические характеристики РТО, условия и режим его эксплуатации остаются неизменными, измерения могут проводиться по одной характерной трассе или по границе санитарно-защитной зоны.

Измерительная антенна прибора ориентируется в пространстве в соответствии с поляризацией измеряемого сигнала.

Измерения производятся в центре площадки на высоте от 0.5 до 2 м. В этих пределах отыскивается высота, при которой отклонение показаний прибора наибольшее, на этой высоте плавно поворачивая измерительную антенну в горизонтальной, а при необходимости и в вертикальной плоскости, вновь последовательно добиваются максимального показания прибора. Максимальное значение измеряемой величины принимается за отсчет.

На каждой площадке необходимо проводить не менее трех независимых измерений. Результатом является среднее арифметическое значение этих измерений.

Измерения напряженности ноля каждого технического средства проводятся с помощью комплекта FS М-8, включенного в режим измерения эффективных значений на несущих частотах видео- и звукового каналов.

Результирующее значение этих измерений находится согласно .

Измерения могут производиться и другими приборами с аналогичными параметрами.

Для измерения дальности от основания опоры до точки измерения могут использоваться теодолит, мерная лента, план (карта) местности и другие доступные способы, обеспечивающие достаточную точность.

По результатам измерений составляется протокол. Резуль таты измерений должны вноситься в санитарный паспорт РТО и доводиться до сведения его администрации.

Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации

Определение уровней электромагнитного
поля, создаваемого излучающими
техническими средствами телевидения,
ЧМ радиовещания и базовых станций
сухопутной подвижной радиосвязи

Методические указания
МУК 4.3.1677-03

Минздрав России
Москва 2003

1. Разработаны сотрудниками Самарского отраслевого научно-исследовательского института радио Министерства Российской Федерации по связи и информатизации (А.Л. Бузовым, С.Н. Елисеевым, Л.С. Казанским, Ю.И. Кольчугиным, В.А. Романовым, М.Ю. Сподобаевым, Д.В. Филипповым, В.В. Юдиным).

2. Представлены Минсвязи России (письмо № ДРТС-2/988 от 02.12.02). Одобрены комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации от 29.06.03.

4. Введены взамен МУК 4.3.045-96 и МУК 4.3.046-96 (в части базовых станций).

	УТВЕРЖДАЮ
	Главный государственный санитарный врач Российской Федерации, Первый заместитель Министра здравоохранения Российской Федерации Г.
	Г. Онищенко

	Дата введения: с момента утверждения

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение уровней электромагнитного поля,
создаваемого излучающими техническими средствами
телевидения, ЧМ радиовещания и базовых станций
сухопутной подвижной радиосвязи

Методические указания
МУК 4.3.1677-03

Назначение и область применения

Методические указания предназначены для применения специалистами центров государственного санитарно-эпидемиологического надзора, инженерно-техническими работниками, проектными организациями, операторами связи в целях обеспечения санитарно-эпидемиологического надзора за источниками излучения.

Методические указания устанавливают методики определения (расчета и измерений) уровней электромагнитного поля (ЭМП), излучаемого техническими средствами телевидения, ЧМ радиовещания и базовых станций сухопутной подвижной радиосвязи в диапазоне 27-2400 МГц в местах их размещения.

Документ введен взамен МУК 4.3.04-96 и МУК 4.3.046-96 (в части базовых станций). Отличается от прежних документов тем, что содержит методику расчета уровней ЭМП для произвольных расстояний от антенн, включая ближнюю зону, с учетом подстилающей поверхности и влияния различных металлоконструкций.

Методические указания не распространяются на средства связи, содержащие апертурные антенны.

1. Общие положения

Определение уровней ЭМП проводится с целью прогнозирования и определения состояния электромагнитной обстановки в местах размещения излучающих объектов телевидения, ЧМ вещания и базовых станций сухопутной подвижной радиосвязи.

Расчетное прогнозирование проводится:

При проектировании передающего радиотехнического объекта (ПРТО);

При изменении условий размещения, характеристик или режимов работы технических средств действующего ПРТО (изменение расположения антенн, высот их установки, направлений излучения, мощности излучения, схемы антенно-фидерного тракта, застройки прилегающих территорий и т. п.):

В случае отсутствия материалов расчетного прогнозирования электромагнитной обстановки ПРТО;

При сдаче ПРТО в эксплуатацию (при внесении изменений в проект относительно его первоначального варианта, для которого осуществлялось расчетное прогнозирование).

Измерения проводятся:

При сдаче ПРТО в эксплуатацию;

В порядке плановых контрольных измерений не реже одного раза в три года (в зависимости от результатов динамического наблюдения периодичность проведения измерений уровней ЭМП может быть сокращена по решению соответствующего центра Госсанэпиднадзора, но не чаще, чем один раз в год);

При изменении условий размещения, характеристик или режимов работы технических средств действующего ПРТО;

После проведения защитных мероприятий, направленных на снижение уровней ЭМП.

В методике расчетного прогнозирования определены следующие способы расчета уровней ЭМП:

Непосредственно по току в проводниках антенны (предварительно рассчитанному);

По диаграмме направленности (ДН) антенны, которая определяется по распределению тока в проводниках антенны;

По паспортным ДН антенны.

Для тех случаев, когда антенна представляет собой антенную решетку, в качестве элементов которой используются излучатели неизвестной конструкции с известными ДН, предусмотрена возможность расчета ДН такой решетки.

Расчет уровней ЭПМ непосредственно по току выполняется для относительно малых расстояний от антенны (в ближней и промежуточной зонах), расчет по ДН - для относительно больших расстояний (в дальней зоне). Паспортные ДН используются при отсутствии сведений о конструкции антенны.

Распределение тока по проводникам антенны находятся решением электродинамической задачи методом интегрального уравнения. При этом антенна представляется в виде системы определенным образом расположенных и ориентированных в пространстве проводников.

В методике расчета уровней ЭПМ предусмотрены:

Возможность учета подстилающей поверхности на основе двухлучевой модели распространения радиоволн в предположении, что подстилающая поверхность не влияет на распределение тока в проводниках антенны;

Возможность учета влияния металлоконструкций на основе определения тока, наведенного на них полем антенны.

Исходными данными для учета ЭПМ служат геометрические параметры антенны в виде набора координат концов проводников, геометрические и электрофизические параметры подстилающей поверхности, технические характеристики радиопередающих средств.

Орт оси аппликат базовой системы координат;

Орт указывающий направление из геометрического центра зеркального изображения антенны в точку наблюдения.

При наличии как влияющих металлоконструкций, так и подстилающей поверхности вектор напряженности электрического поля определяется по , где:

1) определяется аналогично тому, как это делается в случае наличия только подстилающей поверхности - по , где определяется по , а - по ;

2) определяется аналогично тому, как определяется эта величина в - по току в проводниках металлоконструкций с той лишь разницей, что поле в точках коллокации на проводниках металлоконструкций определяется (с последующим определением проекции вектора на положительное направление проводника металлоконструкции) с учетом подстилающей поверхности так же, как это делается при определении .

2.3.4. Расчет уровней электромагнитного поля по паспортным диаграммам направленности

Расчет уровней ЭМП выполняется в основном так же, как в . Разница состоит в следующем:

1) вместо ДН в вертикальной и горизонтальной плоскостях, рассчитанных по току антенны, используются нормированные амплитудные паспортные ДН в вертикальной и горизонтальной плоскостях - и соответственно; если паспортные ДН не нормированы и даны в относительных единицах («в разах»), их нормировка выполняется аналогично тому, как это делается в ; если паспортные ДН даны в дБ (ДН вертикальной и горизонтальной плоскостях- и , соответственно), то ДН и определяются по формулам:

Где(2.30)

- максимальное значение ДН

2) сферические координаты точки наблюдения (углы θ, φ расстояние R ) определяются не относительно геометрического центра антенны (как в ), а относительно точки, принимаемой за фазовый центр антенны (т. е. сферические координаты определяются в сферической системе, начало которой совмещено с указанной точкой); аналогичным образом определяются сферические координаты для зеркального изображения антенны - в сферической системе, начало которой совмещено с зеркальным изображением точки, принимаемой за фазовый центр антенны;

3) КНД также определяется по паспортным данным:

Если задан КНД ( D ) в относительных единицах, то в расчетах непосредственно используется заданное значение;

Если задан КНД в дБ (D (дБ) ), то в расчетах используется КНД в относительных единицах, определяемый по формуле (формула пересчета из дБ в относительные единицы);

Если задан коэффициент усиления (КУ) относительно изотропного излучателя, то КНД принимается равным КУ (при необходимости с последующим пересчетом из дБ в относительные единицы по вышеуказанной формуле);

Если задан КУ относительно полуволнового вибратора в относительных единицах, то используемое в расчетах значение КНД определяется как произведение заданного значения КУ и коэффициента 1,64;

Если задан КУ относительно полуволнового вибратора в дБ, то сначала определяется КНД в дБ как величина, на 2,15 дБ превышающая КУ, а затем выполняется пересчет КНД из дБ в относительные единицы по вышеуказанной формуле.

Ниже приводятся данные для определения положения точки, принимаемой за фазовый центр, для основных типов антенн.

В качестве точки, принимаемой за фазовый центр коллинеарной антенны, берется точка, лежащая на вертикальной оси антенны на одинаковом удалении от нижнего и верхнего ее концов.

Положение точки, принимаемой за фазовый центр панельной антенны, определяется по . Положение точки, принимаемой за фазовый центр антенны типа Уда-Яги («волновой канал»), определяется по . На этих рисунках Δ F H - ширина ДН (главного лепестка) по уровню -3 дБ (уровень 0,707 для нормированной ДН в относительных единицах) в H -плоскости. Ширина ДН определяется в градусах. В качестве H -плоскости берется горизонтальная плоскость для антенн вертикальной поляризации и вертикальная плоскость для антенн горизонтальной поляризации.

Точка, принимаемая за фазовый центр логопериодической антенны, находится на ее продольной оси. Положение данной точки определяется смещением h по направлению максимального излучения, так же как и для антенны Уда-Яги, - см. . Величина h рассчитывается по формуле:

, где(2.31)

;

L - длина логопериодической антенны (вдоль продольной оси);

Соответственно нижняя и верхняя граничные частоты рабочего диапазона логопериодической антенны;

f - частота, для которой определяется положение фазового центра

Следует отметить, что при расчете уровней ЭМП без учета влияния металлоконструкций и подстилающей поверхности находить положение точки, принимаемой за фазовый центр не требуется. В этом случае, как и в положение антенны можно характеризовать положением ее геометрического центра.

2.3.5. Расчет уровней электромагнитного поля антенной решетки по паспортным диаграммам направленности составляющих ее излучателей

Расчет уровней ЭМП выполняется в основном так же, как в . Разница состоит в том, что иначе определяется ненормированная ДН как функция обеих угловых сферических координат которая в рассчитывается по .

В данном случае ДН определяются следующим образом.

Каждый k - й излучатель характеризуется следующими параметрами:

Координатами точки, принимаемой за фазовый центр, (соответственно абсцисса, ордината и аппликата в базовой декартовой системе координат);

Ориентационным азимутом - углом поворота излучателя по азимуту относительно нулевого азимута в базовой системе (направление нулевого азимута указывается осью абсцисс);

Паспортными ДН в вертикальной и горизонтальной плоскостях - и , соответственно; ДН должны быть определены в относительных единицах и нормированы - так же, как в ;

Комплексной амплитудой нормированного входного напряжения U k нормированные входные напряжения излучателей определяются следующим образом: для одного из излучателей нормированное входное напряжение полагается равным единице, а остальные входные напряжения нормируются к фактической величине входного напряжения данного излучателя.

ДН рассчитывается по формуле:

Следует отметить, что при использовании необходимо выполнение следующих условий:

Все излучатели, образующие антенную решетку, должны представлять собой антенны одного типа поляризации (либо вертикальной, либо горизонтальной);

При построении антенной решетки излучатели могут поворачиваться только по азимуту (вокруг вертикальной оси).

3. Методика измерения уровней электромагнитных полей

3.1. Подготовка к проведению измерений

При подготовке к проведению измерений проводятся следующие работы:

Рекогносцировка района проведения измерений;

Выбор трасс (маршрутов) и площадок измерений;

Организация связи для обеспечения взаимодействия между персоналом станции и группой измерений;

Обеспечение измерений дальности до точки измерений;

Определение необходимости использования средств индивидуальной защиты;

Подготовка необходимой измерительной аппаратуры.

3.2. Выбор трасс (маршрутов) измерений

Число трасс определяется рельефом прилегающей местности и целью измерений. При установлении границ санитарно-защитной зоны (СЗЗ) выбирается несколько трасс, определяемых по конфигурации теоретических границ СЗЗ и прилегающей селитебной территории. При текущем санитарном надзоре, когда характеристики ПРТО и условия его эксплуатации остаются неизменными, измерения могут проводиться по одной характерной трассе или по границе СЗЗ.

При выборе трасс учитывается характер прилегающей местности (рельеф, растительный покров, застройка и пр.), в соответствии с которым район, прилегающий к ПРТО, разбивается на секторы. В каждом секторе выбирается радиальная относительно ПРТО трасса.

К трассе предъявляются требования:

Трасса должна быть открытой, а площадки, на которых намечается проведение измерений, должны иметь прямую видимость на антенну излучающего средства и не иметь в радиусе до 5 метров переотражающих конструкций. Если это требование невыполнимо и на измерительной площадке находятся переотражающие конструкции, то измерительную антенну следует располагать на расстоянии не менее 0,5 метра от этих конструкций.

Вдоль трассы, в пределах главного лепестка ДН, не должно быть переизлучателей (металлических конструкций и сооружений, линий электропередачи и т. п.), а также затеняющих препятствий;

Наклон трассы должен быть минимальным по сравнению с наклоном всех возможных трасс в данном секторе;

Трасса должна быть доступной для пешего передвижения или для автотранспорта;

Протяженность трассы определяетсяна основе расчетного удаления границ СЗЗ и зон ограничения застройки, причем измерения рекомендуется проводить в точках, близких к границе зоны, как внутри зоны, так и вне ее.

3.3. Проведение измерений

3.3.1. Общие положения

На каждой площадке необходимо проводить не менее трех независимых измерений. За результат принимается среднее арифметическое значение этих измерений.

Для измерения расстояний могут использоваться теодолит, мерная лента, план (карта) местности и другие доступные средства, обеспечивающие достаточную точность.

Для средств телевизионного вещания измерения должны проводиться как на несущей частоте изображения, так и несущей частоте звукового сопровождения.

По результатам измерений составляется протокол. Протоколы измерений уровней ЭМП являются сведениями, подлежащими включению в санитарно-эпидемиологическое заключение на ПРТО.

При одновременной работе источников электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ), излучающих в диапазонах частот с разными гигиеническими нормативами, измерения должны проводиться раздельно в каждом диапазоне частот.

Аппаратура, используемая для измерений уровней ЭМП, должна быть исправной и иметь действующее свидетельство о государственной поверке. Перечень рекомендуемых приборов приведен в .

Подготовка аппаратуры к измерениям и сам процесс измерений проводятся в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемых приборов. При этом необходимо учитывать тот факт, что измерения могут проводиться, как в ближней, так и дальней зоне передающего радиотехнического средства. Критерием определения границы между ближней и дальней зонами является соотношение

Измерение уровней ЭМП в дальней зоне селективными и широкополосными приборами с антеннами направленного приема

Измерительная антенна прибора ориентируется в пространстве в соответствии с поляризацией измеряемого сигнала. Измерения проводятся в центре площадки на высоте от 0,5 до 2 м от уровня подстилающей поверхности (земли). В этих пределах отыскивается высота, при которой значение измеряемой величины (показание прибора) наибольшее. На этой высоте, плавно поворачивая измерительную антенну в плоскости поляризации измеряемого сигнала, вновь добиваются максимального показания прибора.

Измерение уровней ЭМП в дальней зоне широкополосными приборами с антеннами ненаправленного приема

Измерения проводятся на высоте от 0,5 до 2 м от уровня подстилающей поверхности (земли). В этих пределах высот производится ориентация измерительной антенны на максимум приёма. Максимум приёма соответствует максимальному показанию измерительного прибора.

Измерение уровней ЭМП в ближней зоне селективными и широкополосными приборами с антеннами направленного приема

В ближней зоне необходимо проводить измерение трёх составляющих вектора напряженности электрического поля каждой антенны ПРТО Е х, Е у, Е z : путем соответствующей ориентации измерительной антенны. Значение модуля вектора напряженности поля рассчитывается по формуле:

Измерение уровней ЭМП в ближней зоне широкополосными приборами с антеннами ненаправленного приема

Широкополосные приборы с антеннами ненаправленного приема измеряют сразу модуль вектора напряженности поля, поэтому достаточно провести ориентацию измерительной антенны на максимум приема. Максимум приема соответствует максимальному показанию индикатора измерительного прибора.

3.3.2. Измерения в диапазоне частот 27-48,4 МГц

В данном диапазоне частот производится измерение среднего квадратичного (эффективного) значения напряженности электрического поля.

Измерения должны проводиться селективными приборами (селективными микровольтметрами, измерительными приемниками, анализаторами спектра) с антеннами направленного приема или широкополосными измерителями напряженности поля.

В случае применения селективных или широкополосных приборов с антеннами направленного приема необходимо руководствоваться положениями об измерениях уровней ЭМП в ближней и дальней зонах.

При измерении широкополосными приборами должно быть предусмотрено последовательное включение технических средств ПРТО одного частотного диапазона (27-30 МГц) и отключение - другого (30-48,4 МГц), работающих в данном направлении или оказывающих влияние на суммарное значение напряженности поля в данной точке, и наоборот.

3.3.3. Измерения в диапазоне частот 48,4-300 МГц

В данном диапазоне частот производится измерение среднего квадратичного (эффективного) значения напряженности электрического поля. Измерения напряжённости поля технических средств телевидения и ЧМ-вещания должны проводиться только селективными приборами (селективными микровольтметрами, измерительными приемниками, анализаторами спектра) с антеннами направленного приема. Измерение напряженности поля каждого технического средства телевидения должно проводиться в режиме измерения эффективных значений на несущих частотах каналов изображения и звукового сопровождения.

Измерения селективными приборами с антеннами направленного приема проводятся в соответствии с положениями .

Измерения напряженности поля других технических средств указанного диапазона могут проводиться, как селективными приборами с антеннами направленного приема, так и широкополосными приборами с любым типом антенн. При этом следует учесть, что измерения широкополосными приборами должны проводиться при выключенных технических средствах телевидения и ЧМ-вещания.

3.3.4. Измерения в диапазоне частот 300-2400 МГц

В данном диапазоне частот производится измерение плотности потока энергии ППЭ ЭМП. Измерения проводятся широкополосными измерителями ППЭ или селективными измерителями напряженности поля.

В ближней зоне измерения проводятся только широкополосными измерителями ППЭ в соответствии с положением . В дальней зоне измерения проводятся, как широкополосными измерителями ППЭ, так и селективными приборами с антеннами направленного приема. Измерения проводятся в соответствии с положениями .

Значение напряженности электрического поля, измеренное селективным прибором в дальней зоне, пересчитывается в ППЭ по формуле:

МкВт/см 2 (3.2)

E - значение напряжённости электрического поля в В/м.

В случае использования селективного прибора с измерительными рупорными антеннами, необходимо руководствоваться следующими правилами. Произвести ориентацию рупорной антенны в направлении максимума излучения. Поворачивая рупорную антенну вдоль своей оси добиться максимального показания уровня измеряемого сигнала по шкале (экрану) измерительного прибора. Затем показания прибора нужно пересчитать в микроватты. Окончательное значение ППЭ, мкВт/см 2 получается из формулы 3.3:

Где(3.3)

Р - показания измерительного прибора, мкВт;

K з - затухание, вносимое переходными волноводными устройствами рупорной антенны и соединительным коаксиальным кабелем, в разах;

S - эффективная поверхность рупорной антенны, см

Приложение 1

Примеры расчетов уровней электромагнитного поля

Пример 3

Исходные данные. Техническое средство - антенна, аналогичная рассмотренной в , при той же мощности излучения и частоте. Требуется рассчитать уровень ЭМП, создаваемого антенной в точке М1 с координатами: х = 2,7 м, у = 0, z = -3 м (та же точка, что и в ). При этом необходимо учесть влияние подстилающей поверхности, расположенной в плоскости z =- 5 м (см. ). Параметры среды под подстилающей поверхностью: относительная магнитная проницаемость μ = 1; относительная диэлектрическая проницаемость ε = 15; удельная проводимость σ = 0,015 Ом/м. Учитывать влияние металлоконструкций не требуется.

Выполнение расчетов

1) В данном диапазоне частот, согласно действующим нормам, нормируется напряженность электрического поля Е , В/м. Поэтому уровень ЭМП характеризуется величиной Е ,

D соотносятся так же, как и в , расчет Е выполняется непосредственно по току антенны.

3) Расчет тока антенны выполняется аналогично тому, как это сделано в .

4) Расчет напряженности электрического поля выполняется по методике, изложенной в ). При этом необходимо учесть влияние металлоконструкции и подстилающей поверхности. Параметры металлоконструкции - те же, что в , параметры подстилающей поверхности - те же, что в .

Выполнение расчетов

Е , Е , которую и требуется рассчитать.

2) Поскольку расстояние до точки наблюдения (точка М1) и максимальный размер антенны D соотносятся так же, как и в , расчет Техническое средство - антенна, аналогичная рассмотренной в , при той же мощности излучения и частоте. Требуется рассчитать уровень ЭМП, создаваемого антенной в точке М1 с координатами: х = 10 м, у = 5 м, z = -3 м (см. ). Учитывать влияние металлоконструкций и подстилающей поверхности не требуется.

Выполнение расчетов

1) В данном диапазоне частот, согласно действующим нормам, нормируется напряженность электрического поля Е , В/м. Поэтому уровень ЭМП характеризуется величиной Е , которую и требуется рассчитать.

В соответствии с устанавливается, как выполнять расчет - непосредственно по току антенны или по ее ДН. По имеем R гр = 4,892 м (как и в ). Расстояние от геометрического центра антенны до точки М1 равно 9,998 м, т. е. оно превышает R гр . Поэтому расчет Е выполняется по ДН антенны. При этом ДН определяется по току антенны.

2) Расчет тока антенны выполняется аналогично тому, как это сделано в .

3) Расчет напряженности электрического поля выполняется по методике, изложенной в . Угловые сферические координаты точки наблюдения М1: θ = 107°; φ = 28° (см. ). Расстояние от геометрического центра антенны до точки наблюдения М1 )) Е = 13,0 В/м.

Пример 6

Исходные данные. Техническое средство - антенна, аналогичная рассмотренной в , при той же мощности излучения и частоте. Требуется рассчитать уровень ЭМП, создаваемого антенной в точке М1 с координатами: х = 10 м, у = 5, z = -3 м (та же точка, что и ). При этом необходимо учесть влияние подстилающей поверхности, расположенной в плоскости х = -5 м (см. ). Параметры среды под подстилающей поверхностью - те же, что и в . Учитывать влияние металлоконструкций не требуется.

Выполнение расчетов

2) Поскольку расстояние до точки наблюдения и максимальный размер антенны D соотносятся так же, как и в , расчет Е выполняется непосредственно по ДН антенны, которая, в свою очередь, определяется по току антенны.

3) Расчет тока и ДН антенны выполняется аналогично тому, как это сделано в .

4) Расчет напряженности электрического поля выполняется по методике, изложенной в . Вектор напряженности электрического поля определяется по , где первое слагаемое рассчитывается так же, как и вектор

Пример 7

Исходные данные. Техническое средство - антенна Уда-Яги, заданная своими паспортными ДН. Паспортная ДН в вертикальной плоскости приведена на рис. , паспортная ДН в горизонтальной плоскости - на рис. . Антенна расположена так, что ее геометрический центр совмещен с началом координат, и ориентирована максимумом излучения по направлению оси абсцисс (ориентация - такая же как в -). Задан КНД антенны в относительных единицах: D = 27,1. Мощность излучения равна 100 Вт, частота - 900 МГц. Максимальный линейный размер антенны 1160 мм. Требуется рассчитать уровень ЭМП, создаваемого антенной в точке М1 с координатами: х = 5 м, у = 0, z = -3 м. Учитывать влияние металлоконструкций и подстилающей поверхности не требуется.

Выполнение расчетов

1) Поскольку в данном диапазоне частот, согласно действующим нормам, нормируется плотность потока энергии П, мкВт/см, необходимо ее рассчитать.

В соответствии с устанавливается необходимость введения поправочного коэффициента р, определяемого по графику, приведенному на . По имеем R гр = 12,622 м. При этом расстояние от геометрического центра антенны до точки М1 равно 5,831 м, т. е. оно не превышает R гр Поэтому необходимо ввести поправочный коэффициент. С учетом того, что α = 1,7, имеем (по графику на ) р = 1,05.

2) Расчет напряженности электрического поля выполняется по методике, изложенной в . Поскольку влияние металлоконструкций и подстилающей поверхности учитывать не требуется, нет необходимости определять фазовый центр антенны, и можно считать, что она представляет собой точечный излучатель, расположенный в геометрическом центре антенны (т. е. в начале координат). Угловые сферические координаты точки наблюдения М1: θ = 121°; φ = 0°. Расстояние от геометрического центра антенны до точки М1 R = 5,831 м. Значения нормированных ДН в направлении на точку . Напряженность электрического поля в точке наблюдения М1 Е

Измерительный приемник

от 9 кГц до 1000 МГц

1,0 дБ

SMV -8

Селективный микровольтметр

от 30 кГц до 1000 МГц

1,0 дБ

НР8563Е

Анализатор спектра

от 9 кГц до 26,5 ГГц

2,0 дБ

С4-60

Анализатор спектра

от 10 МГц до 39,6 ГГц

2,0 дБ

С4-85

Анализатор спектра

от 100 Гц до 39,6 ГГц

2,0 дБ

ОРТ

Антенна дипольная

от 0,15 МГц до 30 МГц

2,0 дБ

D Р1

Антенна дипольная

от 26 МГц до 300 МГц

2,0 дБ

D Р3

Антенна дипольная

от 300 МГц до 1000 МГц

2,0 дБ

П6-31

Рупорная антенна

от 0,3 ГГц до 2,0 ГГц

± 16 %

НР11966Е

Рупорная антенна

от 1 до 18 ГГц

1,5 дБ

Н Z -11

Комплект измерительных антенн

от 100 кГц до 2 ГГц

1,5 дБ

NF М-1

Измеритель ближнего поля

от 60 кГц до 350 МГц

± 20 %

П3-22

Измеритель ближнего поля

от 0,01 до 300 МГц

± 2,5дБ

П3-15/16/17

от 1,0 МГц до 300 МГц

± 3,0 дБ

ИПМ-101

Измеритель ближнего поля

от 0,03 до 1200 МГц

20 - 40 %

ЕМ R -20/30

Измерители напряженности поля

от 0,1 до 3000 МГц

3,0 дБ

П3-18/19/20

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

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

Кафедра: охраны труда, промышленной безопасности и экологии

Дисциплина: Мониторинг безопасности

Методы и системы измерения электромагнитных полей

Введение

Современное состояние биосферы вызывает тревогу у всего прогрессивного человечества по причине ее значительного загрязнения. Жизнь современного общества находится под влиянием электромагнитных полей (ЭМП). Не в последнюю очередь это связано с тем, что вторая половина 20-го столетия ознаменовалась бурным развитием радиоэлектроники, систем беспроводной связи, электроэнергетики. Создаются мощные радиопередающие устройства, системы радиосвязи и телевидения, антенны которых преднамеренно излучают в пространство электромагнитную энергию. Биосфера наполнено ЭМП технического происхождения. Интенсивность ЭМП и другие показатели электрического и магнитного полей в большинстве случаев увеличились многократно. В настоящее время это стало крупной проблемой в области электромагнитной безопасности человека.

Каждый день локальным и фоновым электромагнитным энергетическим нагрузкам подвергаются миллионы людей. Места отдыха детей оснащены электрическими и электронными играми, компьютерами. Компьютеризуется учебный процесс в начальных, средних и высших учебных заведениях. Рабочие места работников промышленности, науки и вооружения, специалистов управленческих и диспетчерских служб, служб испытаний и спасения, летчиков и водителей электротранспорта насыщены электрическими приборами, электрокабелями, электронными средствами оргтехники, пультами управления и средствами связи. Все эти источники ЭМП расположены в зонах нахождения человека. Значительная часть населения планеты систематически облучается ЭМП от сотовых телефонов, антенны которых излучают электромагнитную энергию в области головы.

Действие на человека ЭМП не проходит бесследно. В медицине имеются неоспоримые доказательства негативных последствий (включая отдаленные последствия), вызванных длительными воздействиями как мощных, так и малоинтенсивных ЭМП. Эти поля воздействуют на нервную, эндокринную и сердечнососудистую системы, нарушают обмен веществ и морфологический состав крови, вызывают изменения репродуктивной функции и т. д.

Человек «беззащитен» перед ЭМП, «коварство» которых состоит в том, что их действие не ощущается органами чувств. Особенно это относится к магнитным полям (МП), для которых все биологические объекты «прозрачны». Эффективным способом защиты человека является определение предельно допустимых значений соответствующих основных характеристик вкупе с контролем ключевых параметров ЭМП, что в итоге сформирует безопасные условия для жизни.

1. Определение и виды электромагнитных полей

Электромагнитное поле (ЭМП) - совокупность изменяющихся во времени электрического поля и магнитного поля. Поля связаны между собой непрерывным взаимным превращением, которое происходит в процессе движения ЭМП.

Геомагнитное поле (ГМП) - магнитное поле Земли. Это поле имеет две составляющие - постоянную и переменную. Постоянное магнитное поле возникает в недрах планеты и с течением времени практически не меняется. Его величина зависит только от географической точки на планете (близость к магнитным полюсам, наличие магнитных аномалий и пр.). Причины переменного магнитного поля, а значения его не значительны. Геомагнитное поле внутри зданий, сооружений, кабин транспорта ослабляется ограждающими конструкциями. Кроме того, эти конструкции сами могут являться источниками постоянного магнитного поля. Сумма ослабленного геомагнитного поля в помещении и полей от других источников называется гипогеомагнитным полем (ГГМП).

Электрическое поле (ЭП) - составляющая электромагнитного поля, которая окружает электрические заряды. ЭП создается как неподвижными заряженными частицами (телами), так и заряженными частицами, двигающимися в пространстве со скоростями, значительно меньшими, чем скорость ЭМП. ЭП неподвижных электрических зарядов называют электростатическим полем. Значение силы пропорционально электрическому заряду частицы и не зависит от ее скорости. Отличительная особенность ЭП состоит в том, что только оно оказывает силовое воздействие на неподвижные заряженные частицы.

Статические электрические поля (СЭП) - представляют собой поля неподвижных электрических зарядов, либо стационарные электрические поля постоянного тока. Они могут существовать в виде собственно ЭСП (поля неподвижных зарядов) или стационарных электрических полей (электрические поля постоянного тока).

Магнитное поле (МП) - составляющая электромагнитного поля, окружающая движущиеся заряды и намагниченные тела. МП не существует без движущихся зарядов и намагниченных тел, а они, в свою очередь, создают вокруг себя МП, которое обладает массой, энергией и импульсом.

Постоянные магнитные поля (ПМП) Источниками ПМП на рабочих местах являются постоянные магниты, электромагниты, сильноточные системы постоянного тока (линии передачи постоянного тока, электролитные ванны и другие электротехнические устройства).

МП неподвижных намагниченных тел и проводников с постоянным током называют магнитостатическим или постоянным магнитным полем.

Электрическое поле, а также магнитное поле и вещество (включая живую материю) проницаемы друг для друга. Они могут занимать один и тот же объем.

Физической причиной существования электромагнитного поля является то, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле - вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля. Поле неподвижной или равномерно движущейся частицы неразрывно связано с носителем (заряженной частицей). Однако при ускоренном движении носителей электромагнитное поле существует в окружающей среде независимо в виде электромагнитной волны, не исчезая с устранением носителя (например, радиоволны не исчезают при исчезновении тока в излучающей их антенне). Отличие ЭМП от других видов полей состоит в том, что только ЭМП оказывает давление на поглощающую поверхность. Основными физическими параметрами, характеризующими ПМП, являются: напряженность поля (Н), магнитный поток (Ф) и магнитная индукция(В). Единицами измерения напряженности магнитного поля является ампер на метр (А/м), магнитного потока - вебер (Вб), магнитной индукции (или плотности магнитного потока) - тесла (Тл)

Электромагнитным полями радиочастот (ЭМП РЧ) называют поля, находящиеся в диапазоне 10 кГц -300 ГГц. Различные диапазоны радиоволн объединяет общая физическая природа, но они существенно различаются по заключенной в них энергии, характеру распространения, поглощения, отражения, а вследствие этого - по действию на среду, в том числе и на человека. Чем короче длина волны и больше частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант.

Электромагнитное поле (ЭМП) радиочастот характеризуется рядом свойств (способностью нагревать материалы, распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред, взаимодействовать с веществом), благодаря которым ЭМП широко используются в различных отраслях народного хозяйства: для передачи информации (радиовещание, радиотелефонная связь, телевидение, радиолокация, радиометеорология и др.), в промышленности, науке, технике, медицине. Электромагнитные волны диапазона низких, средних, высоких и очень высоких частот применяются для термообработки металлов, полупроводниковых материалов и диэлектриков (поверхностный нагрев металла, закалка и отпуск, напайка твердых сплавов на режущий инструмент, пайка, плавка металлов и полупроводников, сварка, сушка древесины и др. Для индукционного нагрева наиболее широко используются ЭМП частотой 60-74, 440 и 880 кГц. Индукционный нагрев осуществляется в основном магнитной составляющей ЭМП за счет вихревых токов, наводимых в материалах при воздействии на них ЭМП.

2. Основные источники электромагнитных полей

Источниками электромагнитных полей являются:

Линии электропередач (ЛЭП);

Интенсивность электрических полей ЛЭП зависит от электрического напряжения. Например, под ЛЭП с напряжением 1 500 кВ напряженность у поверхности земли в хорошую погоду составляет от 12 до 25 кВ/м. При дожде и изморози напряженность ЭП может возрастать до 50 кВ/м.

Токи проводов ЛЭП создают также магнитные поля. Наибольших значений индукция магнитных полей достигает в середине пролета между опорами. В поперечном сечении ЛЭП индукции уменьшаются по мере удаления от проводов. Например, ЛЭП с напряжением 500 кВ при токе в фазе 1 кА создает на уровне земли индукции от 10 до 15 мкТл.

Радиостанции и радиоаппаратура;

Различные радиоэлектронные средства создают ЭМП в широком диапазоне частот и с различной модуляцией. Наиболее распространенными источниками ЭМП, вносящими существенный вклад в формирование электромагнитного фона как производственной, так и окружающей среды, являются центры радиовещания и телевидения.

Радиолокационные станции;

Радиолокационные и радарные установки имеют обычно антенны рефлекторного типа и излучают узконаправленный радиолуч. Они работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные специальные установки могут работать на частотах до 100 ГГц и более. Основными источниками ЭМП в радиолокаторах являются передающие устройства и антенно-фидерный тракт. На антенных площадках значения плотности потока энергии составляют от 500 до 1500 мкВт/см2, в других местах технической территории - соответственно от 30 до 600 мкВт/см2. Причем радиус санитарно-защитной зоны для обзорного радиолокатора может достигать 4 км при отрицательном угле наклона зеркала.

ЭВМ и средства отображения информации;

Основными источниками электромагнитных полей в ЭВМ являются: электросетевое питание (частотой 50 Гц) мониторов, системных блоков, периферийных устройств; источники бесперебойного питания (частотой 50 Гц); система кадровой развертки (от 5 Гц до 2 кГц); система строчной развертки (от 2 до 14 кГц); блок модуляции луча электроннолучевой трубки (от 5 до 10 МГц). Также у мониторов с электроннолучевой трубкой и большим экраном (19, 20 дюймов) за счет высокого напряжения создается значительное рентгеновское излучение, что должно рассматриваться как фактор риска для здоровья пользователей.

Электропроводка;

ЭМП в жилых и производственных помещениях формируются как за счет внешних полей, создаваемых линиями электропередачи (воздушными, кабельными), трансформаторами, распределительными электрощитами и другими электротехническими устройствами, так и за счет внутренних источников, таких как бытовая и промышленная электротехника, осветительные и электронагревательные устройства, различные типы проводки электропитания. Повышенные уровни электрических полей наблюдаются только в непосредственной близости от этого оборудования.

Источниками магнитных полей могут быть: токи электропроводки, блуждающие токи промышленной частоты, обусловленные несимметрией загрузки фаз (наличием большого тока в нулевом проводе) и протекающие по сетям водо- и теплоснабжения и канализации; токи силовых кабелей, встроенных трансформаторных подстанций и кабельных трасс.

Электротранспорт;

Электромагнитная среда в традиционных городских видах транспорта характеризуется неоднозначным распределением значений магнитных полей как в рабочих зонах, так и в салонах вагонов. Как показывают измерения индукции постоянного и переменного магнитных полей, диапазон регистрируемых значений составляет от 0,2 до 1200 мкТл. Так, в кабинах водителей трамваев индукция постоянного магнитного поля составляет от 10 до 200 мкТл, в салонах от 10 до 400 мкТл. Индукция магнитного поля крайне низкой частоты при движении до 200 мкТл, а при разгоне и торможении до 400 мкТл.

Измерения магнитных полей в электротранспорте указывают на наличие различных уровней индукции, особенно в биологически важных диапазонах ультранизких частот (частота составляет от 0,001 до 10 Гц) и крайне низких частот (частота составляет от 10 до 1000 Гц). Магнитные поля таких диапазонов, источником которых является электротранспорт, могут представлять опасность не только для работников этого вида транспорта, но и для населения.

Мобильная связь (приборы, ретрансляторы)

Мобильная связь работает на частотах от 400 МГц до 2000 МГц. Источниками ЭМП радиочастотного диапазона являются и базовые станции, и радиорелейные линии связи, и подвижные станции. У подвижных станций наиболее интенсивные ЭМП регистрируются в непосредственной близости от радиотелефона (на расстоянии до 5 см).

Характер распределения ЭМП в пространстве, окружающем телефон, значительно изменяется в присутствии абонента (при разговоре абонента по телефону). Голова человека при этом поглощает от 10,8 до 98 % энергии, излучаемой модулированными сигналами различных несущих частот.

3. Воздействие ЭМП на человека

Взаимодействие внешних ЭМП с биологическими объектами происходит путем наведения внутренних полей и электрических токов, величина и распределение которых в теле человека зависит от целого ряда параметров, таких как размер, форма, анатомическое строение тела, электрические и магнитные свойства тканей (диэлектрическая и магнитная проницаемости и удельная проводимость), ориентация тела относительно векторов электрического и магнитного полей, а также от характеристик ЭМП (частота, интенсивность, модуляция, поляризация и др.).

Биологическое действие ослабленного геомагнитного поля (ГМП).

Результаты обследования работающих в экранированных помещениях, проведенных ИБФ МЗ и НИИ МТ РАМН, свидетельствуют о развитии у них ряда функциональных изменений в ведущих системах организма. Со стороны центральной нервной системы выявлены признаки дисбаланса основных нервных процессов в виде преобладания торможения, удлинение времени реакции на появляющийся объект в режиме непрерывного аналогового слежения, снижение критической частоты слияния световых мельканий.

Нарушения механизмов регуляции вегетативной нервной системы проявляются в развитии функциональных изменений со стороны сердечнососудистой системы в виде лабильности пульса и артериального давления.

Отмечен рост заболеваемости с ВУТ у лиц, длительное время работающих в экранированных сооружениях. При этом показано, что у обследованных частота заболеваний, сопровождающих синдром иммунологической недостаточности, существенно превышает таковую среди практически здоровых людей.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о гигиенической значимости гипогеомагнитных условий и необходимости их соответствующей регламентации.

Биологическое действие электростатических полей (ЭСП).

ЭСП - фактор, обладающий сравнительно низкой биологической активностью. Кровь устойчива к воздействию ЭСП. Следует отметить, что механизмы влияния ЭСП и ответных реакций организма остаются неясными и требуют дальнейшего изучения.

Биологическое действие ПМП.

Живые организмы весьма чувствительны к воздействию ПМП. Принято считать, что наиболее чувствительными к воздействию ПМП являются системы, выполняющие регуляторные функции (нервная, сердечнососудистая, нейроэндокринная и др.)

Эксперты ВОЗ на основании совокупности имеющихся данных пришли к заключению, что уровни ПМП до 2 Тл не оказывают существенного влияния на основные показатели функционального состояния организма животных.

Отечественными исследователями описаны изменения в состоянии здоровья у лиц, работающих с источниками ПМП. Наиболее часто они проявляются в форме вегетодистоний, астеновегетативного и периферического вазовегетативного синдромов или их сочетания.

Биологическое действие ЭМП ПЧ.

Зависимость биоэффектов от плотности наведенных ЭП и МП ПЧ положена в основу разработанных по заданию ВОЗ Международных временных рекомендаций по ПДУ ЭП и МП ПЧ 50/60 Гц (ICNIRP, 1990). Эта зависимость может быть представлена следующим образом:

Биологическое действие ЭМП РЧ.

Организм животных и человека весьма чувствителен к воздействию ЭМП РЧ. В целом же биологическое действие ЭМП, выявляемое на молекулярном, клеточном, системном и популяционном уровнях, феноменологически можно объяснить несколькими био-физическими эффектами:

индуцированием электрических потенциалов в системе кровообращения;

стимулированием выработки магнитофосфена импульсами

магнитного поля в ОНЧ - СВЧ диапазонах, амплитудой от долей до десятков мТл;

инициированием переменными полями широкого спектра клеточных и тканевых изменений;

Варианты воздействия ЭМП на человека разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами производственной среды и т.д. Сочетание вышеперечисленных параметров ЭМП может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого организма человека.

4. Гигиеническое нормирование ЭМП

Нормирование гипогеомагнитного поля.

В целях сохранения здоровья и работоспособности персонала применяется гигиенический норматив «Временные допустимые уровни (ВДУ) ослабления интенсивности геомагнитного поля на рабочих местах», который включен в СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», по которому основными нормируемыми параметрами геомагнитного поля являются его интенсивность и коэффициент ослабления. Интенсивность геомагнитного поля оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н, А/м) или в единицах магнитной индукции (В, Тл), которые связаны между собой следующим соотношением: Интенсивность ГМП на открытом пространстве, выраженная в величинах напряженности ГМП (Hq), характеризует собой фоновое значение напряженности ГМП, характерное для данной конкретной местности. Напряженность постоянного ГМП на территории Российской Федерации на высоте 1,2-1,7 м от поверхности Земли может изменяться от 36 А/м до 50 А/м (от 45 мкТл до 62 мкТл), достигая максимальных значений в районах высоких широт и аномалий. Величина напряженности ГМП на широте Москвы составляет около 40 А/м (50 мкТл). В соответствии с гигиеническим нормативом «Временные допустимые уровни (ВДУ) ослабления интенсивности геомагнитного поля на рабочих местах» допустимые уровни ослабления интенсивности геомагнитного поля на рабочих местах персонала внутри объекта, помещения, технического средства в течение рабочей смены не должны превышать 2 раз по сравнению с его интенсивностью в открытом пространстве на территории, прилегающей к месту их расположения.

Нормирование ЭСП. В соответствии с СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» и ГОСТ 12.1.045-84. «ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» предельно допустимая величина напряженности ЭСП на рабочих местах устанавливается в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня, и согласно данного норматива не должна превышать следующих величин:

при воздействии до 1 часа - 60 кВ/м;

при воздействии 2 часов - 42,5 кВ/м;

при воздействии 4 часов - 30,0 кВ/м;

при воздействии 9 часов - 20,0 кВ/м.

Кроме того, согласно п. 2.2 Приказа Главного государственного санитарного врача СССР от 12.11.1991 N 6032-91 «Допустимые уровни напряженности электростатических полей и плотности ионного тока для персонала подстанций и ВЛ постоянного тока ультравысокого напряжения» Предельно допустимый уровень напряженности ЭСП (Епр) устанавливается 60 кВ/м в течение часа. Пребывание в ЭСП напряженностью более 60 кВ/м без средств защиты не допускается (см. ГОСТ 12.1.045-84).

Работа на ПВЭМ под воздействием ЭСП согласно Таблицы 1 Приложения № 2 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» временно допустимый уровень напряженности электростатического поля не должен превышать 15 кВ/м.

Нормирование ПМП.

Нормирование и гигиеническая оценка постоянного магнитного поля (ПМП) осуществляется по его уровню дифференцировано в зависимости от времени воздействия на работника в течение смены с учетом условий общего (на все тело) или локального (кисти рук, предплечье) облучений.

Уровни ПМП оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в кА/м или в единицах магнитной индукции (В) м/Тл согласно Таблицы 1 СанПиН 2.2.4.1191-03:

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

Нормирование ЭМП ПЧ

Гигиеническая регламентация осуществляется раздельно для электрического (ЭП) и магнитного (МП) полей, при этом нормируемым параметрам ЭП является напряженность, которая оценивается в киловольтах на метр (кВ/м), а для МП - магнитная индукция или напряженность магнитного поля, измеряемые соответственно в миллиили микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м).

При этом гигиеническое нормирование МП ПЧ на рабочих местах регламентируется СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» в зависимости от времени пребывания в электромагнитном поле и с учетом локального и общего воздействия:

В интервале интенсивностей 5-20 кВ/м допустимое время пребывания определяется по формуле:

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

Е - напряженность воздействующего ЭП в контролируемой зоне.

Согласно этой формулы предельно допустимый уровень (ПДУ) ЭП ПЧ для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м, а максимальный ПДУ для воздействий не более 10 мин - 25 кВ/м, при этом пребывание при таком уровне напряженности без применения средств защиты не допускается.

Учитываемое различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон составляет 1 кВ/м. Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо находиться вне зоны влияния ЭП или применять средства защиты.

Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах определяются согласно Таблице 1 Приложения 2 к СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03:

5. Принципы измерения параметров электрических и магнитных полей

Принципы измерения напряженности электрического поля.

В основе метода измерения параметров электрического поля лежит свойство проводящего тела, помещенного в электрическое поле. Если в однородное электрическое поле поместить два проводящих тела, то возникает разность потенциалов, равная разности потенциалов внешнего электрического поля между центрами электрических зарядов тел. Эта разность потенциалов связана с модулем напряженности внешнего электрического поля.

При измерении напряженности переменного электрического поля в качестве первичного преобразователя используется дипольная антенна, размеры которой малы по сравнению с длиной волны. В однородном электрическом поле между элементами дипольной антенны (цилиндрами, конусами и т.д.) возникает переменное напряжение, мгновенное значение которого будет пропорционально проекции мгновенного значения напряженности электрического поля на ось дипольной антенны. Измерение среднеквадратического значения этого напряжения даст величину, пропорциональную среднему квадратическому значению проекции напряженности электрического поля на ось дипольной антенны. То есть речь идет об электрическом поле, которое существовало в пространстве до внесения в него дипольной антенны. Таким образом, для измерения среднеквадратического значения напряженности переменного электрического поля необходимы дипольная антенна и средний квадратический вольтметр.

Принципы измерения напряженности (индукции) магнитного поля. Для измерения напряженности постоянного и низкочастотного магнитных полей обычно используются преобразователи, основанные на эффекте Холла, который относится к гальваномагнитным явлениям, возникающим при помещении проводника или полупроводника с током в магнитное поле. К этим явлениям относятся: возникновение разности потенциалов (ЭДС), изменение электрического сопротивления проводника, возникновение разности температур.

Эффект Холла проявляется, если к паре противоположных граней прямоугольной пластины из полупроводника приложить напряжение, вызывающее постоянный ток. Под действием вектора индукции, перпендикулярного пластине, на движущиеся носители заряда будет действовать сила, перпендикулярная вектору плотности постоянного тока. Следствием этого будет возникновение разности потенциалов между другой парой граней пластины. Эту разность потенциалов называют ЭДС Холла. Ее величина пропорциональна составляющей вектора магнитной индукции, перпендикулярной пластине, толщине пластины и постоянной Холла, которая является характеристикой полупроводника. Зная коэффициент пропорциональности между ЭДС и магнитной индукцией, измеряя ЭДС, определяют значение магнитной индукции.

Для измерения среднего квадратического значения напряженности переменного магнитного поля в качестве первичного преобразователя используется рамочная антенна, размеры которой малы по сравнению с длиной волны. Под действием переменного магнитного поля на выходе рамочной антенны возникает переменное напряжение, мгновенное значение которого пропорционально проекции мгновенного значения напряженности магнитного поля на ось, перпендикулярную плоскости рамочной антенны и проходящую через ее центр. Измерение среднего квадратического значения этого напряжения дает величину, пропорциональную среднему квадратическому значению проекции напряженности магнитного поля на ось рамочной антенны.

Принципы измерения плотности потока энергии ЭМП.

На частотах от 300 МГц до 300 ГГц плотность потока энергии (ППЭ) измеряется в уже сформировавшейся электромагнитной волне. В этом случае ППЭ связана с напряженностями электрического или магнитного полей. Поэтому для измерения ППЭ используются измерители среднего квадратического значения напряженностей электрического или магнитного полей, которые отградуированы в единицах плотности потока энергии электромагнитного поля.

6. Защитные мероприятия при работе с источниками ЭМП

При выборе средств защиты от статического электричества должны учитываться особенности технологических процессов, физико-химические свойства обрабатываемого материала, микроклимат помещений и др., что определяет дифференцированный подход при разработке защитных мероприятий.

Одним из распространенных средств защиты от статического электричества является уменьшение генерации электростатических зарядов или их отвод с наэлектризованного материала, что достигается:

1) заземлением металлических и электропроводных элементов оборудования;

2) увеличением поверхностей и объемной проводимости диэлектриков;

3) установкой нейтрализаторов статического электричества. Заземление проводится независимо от использования других

методов защиты. Заземляются не только элементы оборудования, но и изолированные электропроводящие участки технологических установок.

Более эффективным средством защиты является увеличение влажности воздуха до 65-75%, когда это возможно по условиям технологического процесса.

В качестве индивидуальных средств защиты могут применяться антистатическая обувь, антистатический халат, заземляющие браслеты для защиты рук и другие средства, обеспечивающие электростатическое заземление тела человека.

При общем воздействии ПМП на организм работающих участки производственной зоны с уровнями, превышающими ПДУ, следует обозначить специальными предупредительными знаками с дополнительной поясняющей надписью: «Осторожно! Магнитное поле!» Необходимо осуществлять организационные мероприятия по снижению воздействия ПМП на организм человека выбором рационального режима труда и отдыха, сокращением времени нахождения в условиях действия ПМП, определением маршрута, ограничивающего контакт с ПМП в рабочей зоне.

При проведении ремонтных работ систем шинопроводов следует предусматривать шунтирующие решения. Лица, контактирующие с источниками ПМП, должны проходить предварительный и периодический медицинские осмотры. При медицинских осмотрах следует руководствоваться общими медицинскими противопоказаниями к работе с вредными факторами производственной среды.

При условии локального воздействия (ограниченного кистями рук, верхним плечевым поясом работающих) на предприятиях электронной промышленности следует применять сквозные технологические кассеты для работ, связанных со сборкой полупроводниковых приборов, ограничивающих контакт кистей рук работающих с ПМП. На предприятиях по производству постоянных магнитов ведущее место в профилактических мероприятиях принадлежит автоматизации процесса измерения магнитных параметров изделий с помощью цифровых автоматических устройств, что исключает контакт с ПМП. Целесообразно применение дистанционных приспособлений (щипцы из немагнитных материалов, пинцеты, захваты), которые предупреждают возможность локального действия ПМП на работающего. Должны применяться блокирующие устройства, отключающие электромагнитную установку при попадании кистей рук в зону действия ПМП.

В гигиенической практике используются три основных принципа защиты: защита временем, защита расстоянием и защита с помощью использования коллективных или индивидуальных средств защиты. Кроме того, проводятся предварительные и ежегодные периодические осмотры персонала, обеспечивающие профилактику неблагоприятного влияния на состояния здоровья.

Принцип защиты временем реализуются преимущественно в требованиях соответствующих нормативно-методических документов, регламентирующих производственные воздействия ЭМП ПЧ. Допустимое время пребывания персонала в условиях воздействия ЭМП ПЧ ограничивается продолжительностью рабочего дня и, соответственно, уменьшается с возрастанием интенсивности экспозиции. Для населения профилактика неблагоприятного влияния воздействий ЭП ПЧ обеспечивается наряду с дифференцированными ПДУ в зависимости от типа территории (селитебная, часто или редко посещаемая), что является проявлением обеспечения защиты человека за счет ограничения времени экспозиции, премущественно за счет реализации принципа защиты расстоянием. Для ВЛ сверхвысокого напряжения (СВН) различного класса устанавливаются возрастающие размеры санитарно-защитных зон.

Под размещение ВЛ 330 кВ и выше должны отводиться территории вдали от зоны жилой застройки.

При проектировании ВЛ напряжением 750-1150 кВ должно предусматриваться их удаление от границ населенных пунктов, как пра- вило, не менее чем на 250-300 м соответственно. И только в исключительных случаях, когда по местным условиям это требование не может быть выполнено, линии напряжением 330, 500, 750 и 1150 кВ могут быть приближены к границе сельских населенных пунктов, но не ближе, чем до 20, 30, 40 и 55 метров соответственно; при этом напряженность электрического поля под проводами ВЛ должна быть не более 5 кВ/м. Возможность приближения ВЛ к границе населенных пунктов должна согласовываться с органами Роспотребнадзора.

В то же время для МП ПЧ в связи с отсутствием соответствующего нормативно-методического документа, регламентирующего их внепроизводственные воздействия, защита населения не предусматривается (главным образом, из-за недостаточной изученности вопроса).

Профилактика неблагоприятного действия ЭМП ПЧ на человека применением средств защиты обеспечивается лишь для производственных воздействий и только для электрической составляющей (ЭП ПЧ) в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002-84 и СанПиН N 5802-91 и специально разработанными для решения этих вопросов ГОСТ 12.4.154-85 «ССБТ. Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования, основные параметры и размеры» и ГОСТ 12.4.172-87 «ССБТ. Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля».

К коллективным средствам защиты относятся две основных категории таких средств: стационарные и передвижные (переносные).

Стационарные экраны могут представлять собой различные заземленные металлические конструкции (щитки, козырьки, навесы - сплошные или сетчатые, системы тросов), размещаемые над рабочими местами персонала, находящимися в зоне действия ЭП ПЧ.

Передвижные (переносные) средства защиты представляют собой различные виды съемных экранов.

Коллективные средства защиты находят в настоящее время применение не только для обеспечения сохранения здоровья персонала, обслуживающего электроустановки сверхвысокого напряжения и подвергающегося вследствие этого воздействию ЭП ПЧ, но и для защиты населения с целью обеспечения нормативных значений напряженности ЭП ПЧ в зоне жилой застройки (чаще всего на территориях садовых участков, расположенных вблизи трассы ВЛ). В этих случаях чаще всего используются тросовые экраны, сооружаемые в соответствии с инженерными расчетами.

Основным индивидуальным средством защиты от ЭП ПЧ в настоящее время являются индивидуальные экранирующие комплекты. В России имеются различные типы комплектов с разной степенью экранирования не только для наземных работ в зоне воздействия ЭП ПЧ напряженностью не более 60 кВ/м, но и для выполнения работ с непосредственным касанием токоведущих частей, находящихся под напряжением (работ под напряжением) на ВЛ напряжением 110-1150 кВ. В целях предупреждения ранней диагностики и лечения нарушений состояния здоровья работающих под воздействием ЭМИ радиочастотного диапазона необходимо проведение предварительных и периодических медосмотров. Переводу на другую работу также подлежат женщины в период беременности и кормления, если уровни ЭМИ на рабочих местах превышают ПДУ, установленные для населения. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к самостоятельной работе на установках, являющихся источниками ЭМИ радиочастотного диапазона, не допускаются. Меры защиты работающих следует применять при всех видах работ, если уровни ЭМИ на рабочих местах превышают допустимые.

Защита персонала от воздействия ЭМИ радиочастотного диапазона достигается путем проведения организационных и инженерно-технических мероприятий, а также использования средств индивидуальной защиты.

К организационным мероприятиям относятся: выбор рациональных режимов работы установок; ограничение места и времени нахождения персонала в зоне облучения и другие. Данные мероприятия предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного назначения. Для прогнозирования уровней электромагнитных излучений на стадии проектирования используются расчетные методы определения ППЭ и напряженности ЭМП.

Инженерно-технические мероприятия включают: рациональное размещение оборудования, использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала (поглотители мощности, экранирование), а также электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения.

К средствам индивидуальной защиты относятся защитные очки, щитки, шлемы, защитная одежда (комбинезоны, халаты и т.д.). Способ защиты в каждом конкретном случае должен определяться с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, необходимой эффективности защиты.

Принципы защиты различны в зависимости от назначения и конструктивного выполнения излучателей. Защита персонала от облучения может осуществляться путем автоматизации технологических процессов или дистанционного управления, исключающих обязательное присутствие оператора вблизи источника излучения, путем экранирования рабочих индукторов.

Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены, прежде всего, на раннее выявление признаков неблагоприятного воздействия ЭМП Для лиц, работающих в условиях воздействия ЭМП УВЧ- и ВЧ-диапазонов (средние, длинные и короткие волны), периодические медосмотры работающих осуществляются 1 раз в 24 мес. В медицинском осмотре принимают участие терапевт, невропатолог, офтальмолог.

При выявлении симптомов, характерных для воздействия ЭМП, углубленное обследование и последующее лечение проводятся в соответствии с особенностями выявленной патологии.

Список использованных источников

электромагнитный защитный вихревой ток

1. Безопасность жизнедеятельности человека в электромагнитных полях: методические рекомендации к выполнению практических работ по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей и форм обучения / А.Г. Овчаренко, А.Ю. Козлюк; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2012. - 38 с.

2. Гигиена труда: учебник / Под ред. Н.Ф. Измерова, В.Ф. Кириллова. 2011. - 592 c.

3. ГОСТ 12.4.172-87 «ССБТ. Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля».

4. Приказ Минтруда России от 24.01.2014 N 33н «Об утверждении Методики проведения специальной оценки условий труда, Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению (с изменениями на 7 сентября 2015 года)».

5. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

6. СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».

7. СанПиН 2.2.4.3359-16 "Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах".

8. Электромагнитное поле: Учебное пособие; Мартинсон Л.К., Морозов А.Н., Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013 г. - 424 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Основные источники электромагнитных полей, их воздействие на биологические объекты и человека. Механизмы воздействия магнитных полей на примере представителей семейства бобовых. Системы санитарно-гигиенического нормирования электромагнитных полей в РФ.

дипломная работа , добавлен 18.04.2011

Анализ области использования электромагнитных полей радиочастот. Принцип биологического действия ЭМП радиочастот. Характер и сущность гигиенического нормирования электромагнитных полей. Особенности защитных мероприятий при работе с источниками ЭМП.

реферат , добавлен 19.08.2010

Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы. Основные источники электрических и магнитных полей. Опасность сотовых телефонов. Меры безопасности при пользовании мобильным телефоном. Нормы допустимого облучения и защита от его воздействия.

реферат , добавлен 01.11.2011

Воздействие на человека и среду обитания электромагнитных полей. Естественные и искусственные статические электрические поля в условиях техносферы. Воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты и радиочастот. Аварии и катастрофы.

контрольная работа , добавлен 21.02.2009

Элементы системы "человек - среда обитания". Методы анализа несчастных случаев на производстве. Источники возникновения, воздействие на организм, нормирование параметров электромагнитных полей и вибрации. Способы утилизации твердых бытовых отходов.

контрольная работа , добавлен 25.04.2013

Вывод из организма радиоактивных элементов. Естественные источники ЭМП. Антропогенные источники электромагнитных полей (ЭМП). Влияние электромагнитных полей радиочастот на организм человека. Гигиеническое нормирование электромагнитных излучений.

реферат , добавлен 25.03.2009

Источники и воздействие электромагнитных излучений. Природные и антропогенные источники электромагнитных полей. Излучение бытовых приборов. Воздействие электромагнитных полей на организм. Защита от электромагнитных излучений.

реферат , добавлен 01.10.2004

Источники излучения электромагнитной энергии. Влияние электромагнитные полей на человека и меры защиты от них. Требования к проведению контроля уровней электромагнитных полей на рабочих местах. Допустимые уровни напряженности электрических полей.

презентация , добавлен 03.11.2016

Исследование влияния электромагнитных полей на здоровье человека. Изучение биологического воздействия полей разных диапазонов на организм. Защита от электромагнитного излучения бытовой техники, компьютеров, телевизоров, радиотелефонов, оргтехники.

презентация , добавлен 25.11.2015

Электромагнитное поле Земли как необходимое условие жизни человека. Источники постоянных магнитных полей: электромагниты с постоянным током; магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах; литые магниты. Воздействие электромагнитных волн на человека.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ПЗ-50В

Измеритель ПЗ-50В предназначен для измерения среднеквадратического значения напряженности электрического и магнитного полей (ЭП и МП) промышленной частоты 50 Гц.

Предел измерений:

ЭП 0,01 - 100 кВ/м;

МП 0,1 - 1800 А/м.

Установление времени рабочего режима: 3 мин.

Подготовка прибора к проведению измерений: измерить температуру, относительную влажность воздуха, атмосферное давление. Работа с прибором запрещается при значениях температуры, влажности, атмосферного давления, выходящих за пределы рабочих условий эксплуатации (рабочие условия: температура от +5 до +40°С, относительная влажность воздуха до 90%, барометрическое давление 537-800 мм.рт.ст.). Проверить наличие и внешнее состояние элементов питания.

Установить в исходное положение переключатели:

Переключатель «ВЫКЛ/КОНТ/ИЗМ» в положение ВЫКЛ.

Переключатель «x0,l/xl/xl0» - в положение xl.

Переключатель «2/20/200» - в положение 200.

Порядок работы с прибором

1. Подключить штатный кабель КЗ-50 к разъему на хвостовой части антенны-преобразователя (АП) типа ЕЗ-50 (для ЭП) или НЗ-50 (для МП).
2. Накрутить на АП пластмассовую ручку.
3. Подключить разъем на свободном конце кабеля к ответной части на индикаторе УОЗ-50.
4. Установить переключатель «ВЫКЛ/КОНТ/ИЗМ» в положение КОНТ. При этом на индикаторе УОЗ-50 появится число, соответствующее напряжению питания прибора (от минус 100,0 до плюс 100,0). При отсутствии показаний на индикаторе или если контрольное число меньше минус 100,0 следует заменить элементы питания.
5. Установить переключатель «ВЫКЛ/КОНТ7ИЗМ» положение ИЗМ.
6. Поместить антенну - преобразователь в измеряемое поле, выждать 3 минуты.
7. Измерение провести раздельно для трех осей х, у, z. При измерении по каждой из осей вращать антенну-преобразователь, добиваясь максимального показания на индикаторе и производя при этом выбор пределов измерения при помощи переключателей «хО,1/х1/х1О» и «2/20/200» так, чтобы показания измерителя находились в диапазоне от 0,05 до 0,75. Предел измерения равен произведению значений переключателей «x0,l/xl/xl0» и «2/20/200» (в кВ/м или А/м).
1. Итоговое среднеквадратическое значение вектора напряженности поля определить в соответствии с формулой: E=V(E x) 2 +(E y) 2 +(E a) 2 или H=V(H x) 2 +(H y) 2 +(H,) 2 .
2. После окончания работы с измерителем необходимо выключить питание, переведя в положение ВЫКЛ переключатель «ВЫКЛ/КОНТ/ИЗМ», отсоединить составные части прибора друг от друга и уложить в футляр.

ИЗМЕРЕНИЕ ЭМП ПРИБОРОМ В&Е-МЕТР

Измеритель параметров электрического и магнитного полей В&Е-метр предназначен для экспрессных измерений среднеквадратических значений электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля в жилых и рабочих зонах, в том числе и от ВДТ.

Условия эксплуатации измерителя: климатические условия: температура от +5 до +40°С, влажность до 86% при 25°С.

Технические характеристики измерителя: полосы частот, в которых измеряется среднеквадратическое значение напряженности электрического тока и плотности магнитного потока:

¦ полоса 1 - от 5 Гц до 2000 Гц;

¦ полоса 2 - от 2 кГц до 400 кГц.

Диапазон среднеквадратических значений напряженности электрического поля:

в полосе 1 - от 5 В/м до 500 В/м;

в полосе 2 - от 0,5 В/м до 50 В/м.

Диапазон среднеквадратических значений плотности магнитного потока:

в полосе 1 - от 0,05 мкТл до 5 мкТл;

в полосе 2 - от 5 нТл до 500 нТл.

Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи. Подготовка прибора к проведению измерений

Убедиться в рабочем состоянии аккумуляторной батареи (после включения прибора кнопкой «ВКЛ» индикаторный светодиод не светится или светится слабо). Для восстановления заряда аккумуляторной батареи прибор следует подключить к зарядному устройству, а зарядное устройство - к сети переменного тока (на срок не менее 5 часов).

Расположить прибор на расстоянии около 2 м от предполагаемых источников излучения, включить прибор и выждать 5 мин для установления рабочего режима.

Порядок работы

Переключателем «ВИД ИЗМЕРЕНИЙ» включить режим измерения электрического («Е») или магнитного («В») поля. Выждать 1-2 минуты. Взявшись за приборную ручку, разместить измеритель передней торцевой частью в точке измерения и считать показания индикатора. Результат измерения относится к точке, в которой находится геометрический центр передней торцевой панели прибора. Измерения проводятся в каждой из трех ортогональных осей х, у, г. В протоколе указывается наибольшее значение.

Выключить прибор, нажав на кнопку «ВКЛ».

Результаты измерений параметров электрического поля в диапазонах 1 и 2 выдаются в единицах В/м, результаты измерений параметров магнитного поля в диапазоне 1 выдаются в единицах мкТл (микротесла), в диапазоне 2 - в единицах нТл (нанотесла). При пересчетах следует иметь в виду, что 1 мкТл=1000 нТл.

Методы измерения эмп. Методы измерения параметров электромагнитных полей. Измерение эмп прибором в&е-метр

1. Область применения

2. Сущность метода

3. Основные положения методики расчетного прогнозирования уровней электромагнитного поля и границ санитарных зон

4. Методика измерения уровней электромагнитного поля

УТВЕРЖДАЮ

Назначение и область применения

1. Общие положения

2.3.4. Расчет уровней электромагнитного поля по паспортным диаграммам направленности

2.3.5. Расчет уровней электромагнитного поля антенной решетки по паспортным диаграммам направленности составляющих ее излучателей

3. Методика измерения уровней электромагнитных полей

3.1. Подготовка к проведению измерений

3.2. Выбор трасс (маршрутов) измерений

3.3. Проведение измерений

3.3.1. Общие положения

3.3.2. Измерения в диапазоне частот 27-48,4 МГц

3.3.3. Измерения в диапазоне частот 48,4-300 МГц

3.3.4. Измерения в диапазоне частот 300-2400 МГц

Приложение 1

Примеры расчетов уровней электромагнитного поля

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Подобные документы