ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7 Влияние электромагнитных полей на природные экосистемы. Расчет частот электромагнитного поля использ..


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

7

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ПРИРОДНЫЕ
ЭКОСИСТЕМЫ. РАСЧЕТ ЧАСТОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТ
Н
ОГО ПОЛЯ
ИСПОЛЬЗУЕМ
ЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

(9 балов)

В настоящее время произошел гигантский скачек в развитии
технических средств. Бо
льшинство населения фактически живет в весьма
сложном электромагнитном поле (ЭМП), которое становится все труднее и
труднее характеризовать: интенсивность этого поля в миллионы раз
превосходит уровень планетарного магнитного поля и резко отличается по
свои
м характеристикам от полей естественного происхождения.

Особенно резко напряженность полей возросла вблизи линий
электропередач (ЛЭП), радио
-

и
телестанций
, средств радиолокации и
радиосвязи (в том числе мобильной и спутниковой), различных
энергетических и

энергоемких установок, городского транспорта.

В бытовых условиях повышение электромагнитных полей вызывается
применением электроприборов, видеодисплейных терминалов, сотовых
телефонов, пейджеров, которые излучают ЭМП самой различной частоты,
модуляции и и
нтенсивности.

Масштабы электромагнитного загрязнения среды стали столь
существенными, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ)
включила эту проблему в число наиболее актуальных в этом столетии для
здоровья человека.

В настоящее время установлено вли
яние электромагнитных полей и
излучений на все органы человеческого организма. Отрицательное
воздействие ЭМП на человека и на те или иные компоненты экосистем прямо
пропорциональны мощности поля и времени облучения.

Длительное воздействие сильных ЭМП вызыв
ает у человека
нарушения эндокринной системы, обменных процессов, функции головного
и спинного мозга, повышает склонность к дегрессиям и даже самоубийству и
увеличивает вероятность развития сердечно
-
сосудистых заболеваний и
раковых опухолей.

До настоящего
времени в РФ не проводилось комплексных и
методически грамотных исследований воздействия ЭМП различных
источников на окружающую среду.

Считается, что значения предельно
допустимых уровней (ПДУ), установленные для антропогенных и природных
радиационных поле
й, распространяющихся в окружающей среде, надежно
защищают не только человека, но и все другие объекты окружающей среды.

2

Поэтому для этого вида физических полей, очевидно, разрабатывать
экологические нормативы нет необходимости.

Таблица 17.


Источники элек
тромагнитных полей

Источники излучения

Частота излучения

Электростатика

0

10 Гц

Линии электропередач (ЛЭП)

50 Гц

Электроэнергетика

0,1

1 кГц

Телефонная связь

1

10 кГц

Радиостанции низкой частоты

130

285 кГц

Радиостанция средней частоты

415 кГц

1,6 МГ
ц

Радиостанции коротких частот

3,95

28,1 МГц

Мобильные телефоны

20 МГц

2 ГГц

Телепередатчики

47

68 МГц

Радиостанции FM

87,5

108 МГц

Стационарные радиолокаторы

1

10 ГГц

РЛС службы слежения за
авиатранспортом

9

35 ГГц

Задание

Оцените
соответствие

усло
вия труда существующим нормативам
. На
основе полученных данных сделайте выводы. Предложите мероприятия по
снижению уровня воздействия ЭМП на человека и окружающую среду.
Расчетные данные представлены по вариантам в таблице.

А. Оценка уровня воздействия эле
ктростатического поля (ЭСП)

1. Произведите расчет предельно допустимого уровня напряженности
электростатического поля при воздействии на персонал более одного часа за

смену по формуле:


где Е
ПДУ
, предельно допустимый уровень напряже
нности поля м;



t


время

воздействия, ч.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) напряженности
электростатического поля (
Е
ПДУ
) устанавливается равным 60 кВ/м в течение 1
часа.

2. Определите допустимое время пребывания в ЭСП по формуле:



3


где
Е
факт



фактическое значение напряженности ЭСП, кВ/м.

При напряженности ЭСП, превышающей 60 кВ/м, работа без
применения средств защиты не допускается, а при напряженности менее

20 кВ/м время пребывания не регламентируется.


Б. Оценка уровня возде
йствия электромагнитных полей (ЭМП)
различных диапазонов частот

Оценка ЭМП различного диапазона частот осуществляется раздельно
по напряженностям электрического поля (
Е
, кВ/м) и магнитного поля (
Н
,
А/м) или индукции магнитного поля (
В
, мкТл), в диапазоне ч
астот 300 МГц


300 ГГц по плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м
2
), в диапазоне частот 30
кГц


300 ГГц


по величине энергетической экспозиции.

Б1. ЭМП промышленной частоты
.

Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в
течение всей смены

устанавливается равным 5 кВ/м

Оценка и нормирование ЭМП промышленной частоты на рабочих
местах персонала проводится дифференцированно в зависимости от времени
пребывания в электромагнитном поле.

1.
Произведите расчет допустимого времени пребывания персона
ла (в
соответствии с вариантом задания) в ЭП при напряженностях от 5 до 20 кВ/м
по формуле:


где
Е


напряженность электрического поля в контролируемой зоне (
Е
1
,
Е
2
,
Е
3
),

кВ/м;
Т


допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем

уровне напряженности, ч.

При напряженности ЭП от 20 до 25 кВ/м допустимое время
пребывания составляет 10 мин. Пребывание в ЭП с напряженностью более 25
кВ/м без средств защиты не допускается.

2.
Рассчитайте время пребывания персонала в течение рабочего дн
я в
зонах с различной напряженностью ЭП по формуле:


где
Т
пр



приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту
пребы
вания в ЭП нижней границы нормируемой напряженности, ч.;




4

время пребывания в конт
ролируемых зонах напряженности ч.;1


допустимое время пребывания для соответствующих зон, ч. Проведенное
время не должно превышать 8 ч. Различие в уровнях напряженности ЭП
контролируемых зон устанавливается в 1 кВ/м.

Требования дейс
твительны при условии, что проведение работ не
связано с подъемом на высоту, исключена возможность воздействия
электрических разрядов на персонал, а также при условиях защитного
заземления всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей
оборудов
ания, машин, механизмов, к которым возможно прикосновение
работающих в зонах влияния ЭП.

Б2. ЭМП диапазона частот 30 кГц

300 ГГц
.

Оценка и нормирование ЭМП осуществляется по величине
энергетической экспозиции (ЭЭ).

Энергетическая экспозиция ЭМП определяет
ся как произведение
квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время
воздействия на человека

1.
Рассчитайте энергетическую экспозицию в диапазоне частот

30 кГц


300 МГц (в соответствии с заданием) по формулам:

ЭЭ
Е

=

Е
2
Т;

ЭЭ
Н

=

Н
2
Т;

где
Е


напряженность электрического поля, В/м;
Н


напряженность
магнитного поля, А/м;
Т


время воздействия на рабочем месте за смену, ч.

2.
Рассчитайте энергетическую экспозицию по плотности потока
энергии

в диапазоне частот 300 МГц


300 ГГц по формуле:

ЭЭ
ППЭ

=

ППЭ*Т

где ППЭ


плотность потока энергии (мкВт/см
2
).


3.
Определите предельно допустимый уровень ЭМП для средств связи
и телевизионного вещания по формуле:



где
Е
ПДУ



значение предельно допустимого уровня напряженности
электр
ического поля, В/м;
f


частота, МГц.

4.
Рассчитайте предельно допустимый уровень плотности потока
энергии при локальном облучении кистей рук при работе с
микрополосовыми устройствами по формуле:



5


где



преде
льно допустимый уровень энергетической экспозиции
потока энергии, равная 200 мкВт/см
2
;
K


коэффициент ослабления
биологической эффективности, равный 12,5;
Т


время пребывания в зоне
облучения за рабочий день (рабочую смену), ч.

Во всех случаях максимальн
ое значение ППЭ
ПДУ

не должно превышать
50 Вт/м
2
(5000 мкВт/см
2
).

5.
Рассчитайте предельно допустимую плотность потока энергии при
облучении лиц от антенн, работающих в режиме кругового обзора или
сканирования с частотой не более 1 кГц и скважностью не мене
е 20 по
формуле:



где
K


коэффициент ослабления биологической

активности прерывистых
воз
действий, равный 10.

При этом плотность потока энергии не должна превышать для
диапазона частот 300

МГц

300 ГГц 10 Вт/м
2

(1000 мкВт/см
2
).

6. Определите предельно допустимое значение интенси
вности ЭМИ в
диапазоне 60 кГц

300 МГц (Е
ПДУ
, Н
ПДУ
, ППЭ
ПДУ
) в зависимости от времени
воздействия в течение рабочего дня (рабочей смены) по формулам:






где
Е
ПДУ
,
Н
ПДУ

и ППЭ
ПДУ



предельно допустимые уровни напряженности
электрического, магнитного поля и плотность потока энергии;




предельно допустимые

уровни

энергетической экспозиции в
течение рабочего дня (рабочей смены).


6

Таблица 18. Исходные данные для расчета


Вари
ант


Время
воз
дей
ствия
,

ч


Ефак
т,
кВ/м

Е
1
,

к
В


Е
2
,

кВ


Е
3
,

К
В
/
М

t
E
1
,
ч

t
E
2
,

ч

t
E
3,

ч


Е,
В/
м


Н,

А/
м

ПП
Э,
Вт/
м
2

f,
М
Гц

ЭЭ
Еп
ду
,
(В/м
)
2
ч

ЭЭ
Н
пду
,
(А/м
)
2
ч


-
'ч^ч


Е
ма
кс
,
КВ



N
ф
р
,
Н
С


t
им
д
,
Н
С


1

8

60

5

6

7

1,5

1,
3

2,2


0,5


0,1

1

50


2000
0


200


1,
0


8


20


2

7
,
5

50

8

9

10

0,
9

0,7

0,5


1


0
,
2

2

60


7000


0
,
72


1,
5


12


35


3

7

40

11

12

13

0,
8

0,6

1,
7


1,
5


0
,
3

3

70


800


200


2,
0


15


5
5


4

6,5

30

14

15

16

1
,
6

0,8

1,
2


2


0
,
4

44

8
O


800


0
,
72


2,
5


18


90


5

6

20

17

1
8

19

1
,
0

0,9

0
,
6


2,
5


0
,
5

5

90


7000


200


3
,
0


21


105


6

5
,
5

25

20

19

18

0,
2

0,5

0,8


3


0
,
6

6

10
0


2
000
0


0,
72


3,
5


24


115


7

5

35

11

12

13

0,
8

1,
7

1,
0


4


0,
15

7

17
5


2000
0


200


4,0


13


120


8

4
,
5

45

12

13

14

0
,
6

1
,6

1,2


4
,
5


0
,
2
5

8

18
0


7000

0
,
72


4
,
5


17


125


9

4

55

15

16

17

1
,
5

2
,
2

0,7


3,
5


0
,
3
5

9

1
8
2


800


200


5
,
0


20


180


10

3
,
5

60

18

19

20

0,
8

1,
7

0,9


4
,
5


0,
45

10

1
8
4


800


0
,
72


5,
5


14


190


11

3

50

19

18

17

1
,
3

0,9

0
,
5


5

0
,
5
5

9
,
5

1
8
6


7000


200


6,
0


10


45


12

2
,
5

40

16

15

14

1
,
2

1,0

0
,7


5,
5


0
,
2

8,
5

1
8
8


2000
0


0,72


6
,
5


16


70


13

2

30

13

12

11

0
,
5

1
,
4

0,8


4
,
5


0
,
3

7,5

19
0


2000
0


200


7
,
0


1
5


150


14

1.5

20

10

9

8

0
,
6

0,8

1,
3


4


0
,
4

6
,
5

19
2


7
000


0,
72


7,
5


16


70


15

3

25

7

6

5

1
,
7

1,
6

0,8


3


0
,
5

5,
5

19
4


800

200


8,0


18

85

16

2
,
5

35

4

5

6

1
,
2

1,
0

0,9


3,
5


0
,
6

4
,
5

19
6


800

0
,
72


8,
5


12


75


17

1
,
5

45

7

8

9

0,
3

0
,
2

0
,
5


2


0
,
1

3,
5

19
8


7000


200


9,0


14


95


1
8

2

55

10

11

12

0
,
7

0,
9

2,
1


2,
5


0,
15

2,
5

20
0


2000
0


0
,
72


9
,
5


19


110


19

3

60

13

14

15

1
,
3

1,
5

0,8


1,
5


0
,
2

1,
5

20
2


2000
0


200


10
,
0


12


40


20

3
,
5

50

16

17

18

0,
9

0,3

0
,
2


5

0,2
5

2

20
5


7000


0,
72


10
,
5


13


75


21

4

40

19

18

17

2
,
2

0,8

1
,7


5,5


0,3

3

21
0


800

200


11,0


14


65


22

5

30

16

15

14

1
,
6

1,
2

0
,
9


4
,
5


0
,
3
5

4

21
5


800


0
,
72


11,
5


15


8
5


23

6

20

13

12

11

0
,
6

1,
7

0,8


3,
5


0
,
4

5

22
0


7000


200


12,0


16


90


24

7

25

10

9

8

1
,
5

2
,
4

1,
2


3
,
0


0,
45

6

22
5


20000


0
,
72


12,
5


22


120


25


7


35

7

6

5

1
,
7

0,
9

0
,
5


2,
5


0,5

7

23
0


7000


200


13,0


2
8


150





Приложенные файлы

  • pdf 8896780
    Размер файла: 322 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий