Гранично допустимі норми енергетичного впливу електромагнітних випромінювань на людину

За визначенням, електромагнітне поле це особа форма мате­рії, шляхом якої осуществляется взаємодія між електричними зарядженими частками [1]. Фізичні причини існування ЭМП пов’язані з тим, що изменяющееся в часі електричн поле Е (В/м) порождає магнітне поле Н (А/м), а изменяющееся магнітне поле – віхриве електричне поле. Обидва компоненти Е и Н, непреривно змінюються, збуджуючи один одного (рис. 2).

Рис. 2 – Два компоненти ЕМП (дальня зона випромінювання)

Векторы Е и Н бегущей ЭМВ в зоне распространения всегда взаимно перпендикулярны. При распространении в проводящей среде они связаны соотношением

(1)

где ω - частота электромагнитных колебаний;

γ - удельная проводимость вещества экрана;

μ - магнитная проницаемость этого вещества;

k - коэф­фициент затухания;

R - расстояние от входной плоскости экрана до рас­сматриваемой точки.

Допустимі рівні ЕМП на робочих місцях при роботі з джерелами електромагнітних випромінювань (ЕМВ) установлюються відповідно до вимог ГОСТ 12.1.006-84 ССБТ Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. Введен 01.01.86, що поширюється на діапазони частот 60 кГц – 300 ГГц [3].

У ближній зоні, яка має фізичне значення при частотах до 300 МГц, нормуються напруженості електричної і магнітної складових полів.

У дальній зоні в діапазоні частот 300 МГц – 300 ГГц, у якому, як правило, і перебуває персонал, що обслуговує джерела ЕМВ із довжиною хвилі менше метра, нормується густина потоку енергії та енергетичне навантаження.

У діапозоні частот 60 кГц–300 МГц гранично допустима напруженість ЕМП на робочих місцях протягом робочого дня не може перевищувати наступних значень:

для електричних полів

f, МГц 0,06–3 3–30 30–50 50–300

Е, В/м 50 20 10 5

для магнітних полів:

f, МГц 0,06–1,5 30–50

Н, А/м 5 0,3

У випадках, коли час впливу ЕМП на персонал не перевищує 50% тривалості робочого дня, допускаються рівні, вищі зазначених, але не більше ніж удвічі.

Гранично допустимі значення густина потоку енергії (ГПЕ) ЕМП у діапазоні частот 300 МГц – 300 ГГц на робочих місцях для персоналу слід визначати, виходячи з гранично допустимого енергетичного навантаження

ЕН_ГДР на організм і часу впливу Т, за формулою:

(2)

Нормоване значення ЕН_ГДР за робочий день становить 2 Вт•год/м² для всіх випадків опромінення, крім опромінення від обертових і сканувальних антен, та 20 Вт•год/м² для випадків опромінення від таких антен.

На практиці трапляються ситуації, коли в приміщення чи в навколишнє середовище одночасно надходить випромінювання різних частотних діапазонів, для яких установлені різні санітарні нормативи. У такому випадку вимірювання виконують окремо для кожного джерела при виключенні інших. При цьому сумарна інтенсивність впливу від усіх джерел у досліджуваній точці в діапазоні 60 кГц – 300 МГц має задовольняти наступній умові:

(3)

де Е_{1,2, ...n} – напруженість електричного поля від кожного джерела ЕМВ;

Е_{ГДР1,2,...n} – гранично допустимі рівні напруженості електричного поля для відповідного частотного діапазону.

У тому випадку, коли на робоче місце надходять ЕМП від кількох джерел, що працюють у діапазоні частот 60 кГц – 300 МГц, для яких встановлено один і той самий норматив, сумарну інтенсивність впливу обчислюють за формулами:

(4.1)

(4.2)

У випадку одночасного впливу на персонал ЕМП діапазону частот 60 кГц – 300 ГГц з різними нормованими параметрами відповідність рівнів опромінення вимогам нормативів досягається за умови:

(5.1)

(5.2)

Найчастіше людині доводиться працювати з джерелами ЕМП промислової частоти 50 Гц. У цьому випадку обслуговуючий персонал перебуває у ближній зоні, а основним параметром, що характеризує біологічну дію ЕМВ, є електрична напруженість. Магнітна ж складова помітного впливу на організм не чинить, бо напруженість магнітного поля в діючих установках і навколо високовольтних ліній напругою до 750 кВ включно не перевищує 25 А/м.

Згідно з Державні санітарні норми і правила при виконанні робіт в невимкнених електроустановках напругою до 750 кв включно. МОЗ Наказ №198 Від 09.07.1997 [4] їх шкідлива біологічна дія виявляється при напруженості 1,4 кА/м.

На напруженість електричного поля промислової частоти і характер його розподілу впливає напруга електроустановок і високовольтних ліній. Спеціальні спостереження і дослідження, проведені у багатьох країнах, дали змогу з’ясувати, що помітні зміни в здоров’ї обслуговуючого персоналу виникають у випадку напруги понад 400 кВ.

Допустимі рівні напруженості електричного поля частотою 50 Гц залежно від тривалості його впливу на людину передбачені ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах. Введен 01.01.86 [5].

ГДР напруженості електричного поля встановлюється 25 кВ/м. Перебування в електричних полях напруженістю понад 25 кВ/м без засобів захисту забороняється. Перебування в електричних полях напруженістю до 5 кВ/м допускається протягом робочого дня.

Оцінку постійних магнітних полів здійснюють згідно з ДНАОП 0.03-3.04-77 [6]. Гранично допустимі рівні впливу постійних магнітних полів при роботі з магнітними пристроями та магнітними матеріалами. − Затвержд. постановою МОЗ СРСР від 16.08.1977. Напруженість постійних магнітних полів не повинна перевищувати 8 кА/м.