Промислова екологія - Апостолюк C.O. - 7.2. Захист довкілля від електромагнітних полів

Вибір засобів захисту від електромагнітних полів (ЕМП) визначається характеристиками джерел за частотою. Регламентом радіозв'язку, прийнятим Міжнародним консультативним комітетом (МККР), встановлена номенклатура діапазонів частот (довжин хвиль) (табл. 7.17).

У джерелах ЕМП розрізняють ближню (індукції) і дальню (випромінювання) зони впливу. Ближня зона охоплює відстань г < Х/6, де ЕМП ще не сформувалося; як наслідок, одна складова поля набагато менша від іншої. У таких джерел ЕМП при впливі на навколишнє середовище слабко виражена магнітна складова напруги. Тому в 5—8 діапазонах частот ЕМП оцінюється електричною складовою напруженості поля Е (В/м). У дальній зоні на відстанях ЕМП сформувалося, і тут виражені обидві його складові — електрична і магнітна, тому в 9—11 діапазонах частот ЕМП оцінюється поверхневою щільністю потоку енергії (ПЩПЕ), Вт/м2 (1 Вт/м2 = 0,1 мВт/см2-100мкВт/см2).

Таблиця 7.17. Номенклатура діапазонів частот

Примітка:

* Номери діапазонів частот наведені відповідно до Регламенту радіозв'язку, прийнятого МККР.

** Піддіапазони № 1—4 до радіочастотного не належать.

При одночасному впливі декількох джерел сумарне значення параметрів ЕМП визначають за формулою

де Ех, Е2, Еп — напруга електричного поля, що утворюється кожним передавачем у контрольованій точці діапазону, В/м.

Сумарна ГПЕ1 від п джерел на прилеглій території для 9— 11 діапазонів частот дорівнює

Гранично допустимі рівні (ГДР) напруги ЕМП встановлені ''Санітарними нормами і правилами захисту населення від впливу електричного поля, що утворюється повітряними лініями електропередачі змінного струму промислової частоти" № 2971-34. ГДР вважаються такі значення напруги електричного поля, кВ/м:

— всередині житлових будинків — 0,5;

— на території зони житлової забудови — 1;

— у населеній місцевості, поза зоною житлової забудови (міські землі в межах їхнього перспективного розвитку на 10 років, приміські та зелені зони, курорти, землі селищ міського типу і сільських населених пунктів, у межах цих пунктів); на ділянках перетину ВЛ з автомобільними дорогами І—IV категорії — 10;

— у ненаселеній місцевості (де часто перебувають люди, доступній для транспорту, і сільськогосподарські угіддя) — 15;

— у важкодоступній місцевості (недоступній для транспорту і сільськогосподарських машин) і на спеціально загороджених ділянках, де доступ населення виключений, — 20.

При напрузі електричного поля вище 1 кВ/м повинні вживатися заходи щодо виключення впливу на людину значних електричних розрядів і струмів стікання.

За наявності декількох джерел випромінювання, що працюють у різних радіочастотних діапазонах, напруга поля, утворена п джерелами ВЧ і N джерелами НВЧ на межі санітарно-захисної зони, повинна відповідати

Основний засіб захисту від ЕМП у навколишньому середовищі — відстань. З метою дотримання нормованих ГДР для ЕМП на селищній території планування при розміщенні радіотехнічних об'єктів (РТО) здійснюють з урахуванням:

— потужності передавачів;

— характеристики спрямованості;

— висоти розміщення і конструктивних особливостей антен;

— рельєфу місцевості;

— функціонального призначення прилеглих територій;

— поверховості забудови.

Майданчик РТО обладнується відповідно до будівельних норм і правил, на його території не допускається розміщення житлових і громадських будівель. Для захисту населення від впливу ЕМП, спричиненого РТО, за необхідності розташовують санітарно-захисні зони і зони обмеження забудови.

Санітарно-захисною зоною є площа, що прилягає до технічної території РТО. Зовнішня межа цієї зони визначається на висоті до 2 м від поверхні землі за гранично допустимими рівнями ЕМП, наведеними у нормах.

Зоною обмеження забудови є територія, де на висоті понад 2 м від поверхні землі спостерігається перевищення ГДР, наведеного у нормах. Зовнішню межу зони обмежень визначають за максимальною висотою будинків перспективної забудови, де на рівні верхнього поверху ГДР електромагнітного поля не перевищує норму.

Межі санітарно-захисних зон вздовж траси високовольтної лінії (ВЛ) у населеній місцевості наведені в табл. 7.18.

Таблиця 7.18. Межі санітарно-захисних зон вздовж траси високовольтної лінії

* Значення, наведені в дужках, допускаються як виняток для сільської місцевості. Необхідно забезпечити обмеження тривалості робіт і заземлення машин, а також провести інструктаж населення.

При проектуванні житлових і адміністративних будинків, розташованих у зонах дії ЕМП, необхідно враховувати екранувальну здатність будівельних конструкцій

де ППЕ^і ППЕвн — відповідно площа потоку енергії на зовнішній і внутрішній поверхнях конструкції.

Матеріали стін і перекриттів будівель неоднаково поглинають і відбивають електромагнітні хвилі. Олійна фарба, наприклад, створює гладку поверхню, що відбиває до 30 % електромагнітної енергії сантиметрового діапазону. Вапняні покриття відзначаються низькою відбивною спроможністю, тому для зменшення відбивання доцільно стелю покривати вапняною або крейдовою фарбою.

Для захисту від електричних полів промислової частоти необхідно збільшувати висоту підвішування фазових проводів ВЛ, зменшувати відстань між ними. При правильному виборі геометричних параметрів можна в 1,6—1,8 разів знизити напругу поля поблизу ВЛ. Напругу ЕМП можна зменшити віддаленням житлової забудови від ВЛ, застосуванням екранувальних пристроїв та інших засобів зниження напруги електричного поля.

Машини і механізми з пневматичним керуванням, що знаходяться в санітари о-захисних зонах ВЛ, повинні бути заземлені. Як заземлювач використовують металевий ланцюг, з'єднаний із рамою або кузовом, який торкається землі.

Напруга електричного поля в будівлях, що перебувають у санітарно-захисних зонах ВЛ з напругою 330—500 кВ і мають неметалеву покрівлю, може бути знижена встановленням заземленої металевої сітки на даху цих будівель (заземлювати сітку потрібно в двох місцях). Металеві покрівлі повинні бути заземлені не менше, ніж у двох місцях, опір заземлення не нормується. На відкритих територіях, розташованих у цих зонах, напругу електричного поля можна знизити встановленням перегородок, що екранують (залізобетонних парканів, тросових екранувальних пристроїв) або посадкою дерев і чагарнику висотою мінімум 2 м.

Під час будівельно-монтажних робіт у санітарно-захисних зонах ВЛ необхідно заземлити металеві об'єкти значної довжини (трубопроводи, кабелі, проводи ліній зв'язку) не менше ніж у двох точках. Опір заземлення не нормується. У період сільськогосподарських та інших робіт поблизу ВЛ з працівниками необхідно проводити інструктаж з охорони праці і забезпечити виконання заходів захисту від впливу ЕМП, що регламентується "Санітарними нормами і правилами". На території санітарно-захисних зон ВЛ з напругою 750 кВ і вище особам віком до 18 років забороняється проведення сільськогосподарських та інших робіт.

Для обмеження рівнів ЕМП, що впливають на навколишнє середовище, а також захисту працівників від дії електромагнітних променів на робочих місцях у цехах застосовують екранування, використовують поглиначі потужності (спеціальні личкування стель і стін робочих приміщень на основі матеріалів із великим вмістом вуглецю). Особливо важливим для зниження випромінюваної потужності ЕМП є правильний вибір типу обладнання, що генерує електромагнітне випромінювання.

Вимірювання електричної і магнітної складової напруги ЕМП здійснюють приладами типу ВЕМП. Можна також використовувати приставку УКП із приймачем Р-309 або прилад ^М-І (Німеччина). Для вимірювання щільності потоку енергії застосовують прилади ПЗ-9, ПЗ-15, ПЗ-16, ПЗ-17 і радар-тестери ГК 4-14 і ГК4-ЗА.

Оцінювання напруги постійних магнітних полів здійснюють мікровіброметром, за допомогою якого вимірюють величину магнітного потоку Ф. Знаючи площу поперечного перетину 8 котушки приладу, визначають магнітну індукцію В (В = Ф/в), значення якої для повітряного середовища чисельно дорівнює напрузі поля Е.

Вимірювання рівнів ЕМП повинні проводитися:

— при введенні в експлуатацію нових або реконструйованих об'єктів (джерела ЕМП) (вимірювання проводять власники цих об'єктів з представниками органів і установ санітарно-епідеміологічної служби);

— при введенні в експлуатацію громадських будівель і споруд, розташованих на території, прилеглій до джерел ЕМП (вимірювання виконують представники органів та установ санітар-но-епідеміологічної служби з представниками власника зазначеного об'єкта);

— у порядку поточного санітарного нагляду (вимірювання виконують представники органів та установ санітарно-епідеміологічної служби з представниками власника джерела ЕМП).

Найпростішим і ефективним методом захисту від електромагнітних полів є екранування. Генератори струмів високої частоти слід монтувати в окремих вогнестійких приміщеннях, машинні генератори — у звуконепроникних кабінах. Для установок потужністю до 30 кВт відводять площі не менше 40 м2, більшої потужності — не менше 70 м2. Відстань між установками повинна бути не менше 2 м. Приміщення екранують, застосовуючи для екранів сталь, алюміній, мідь, латунь та інші матеріали.

Знаючи характеристики металу, можна визначити необхідну товщину екрана за формулою

де со - кутова частота змінного струму, рад/с (со = 2я/); и - магнітна проникність металу захисного екрана, Г/м; у - електрична провідність металу екрана (Ом х м)-'; ЕЕК - ефективність екранування на місці перебування людини (на робочому місці), визначається за формулою

де Ні, Н,гк — максимальні значення напруги магнітної складової поля на віддалі 1 м від джерела відповідно без екрана та з екраном.

Напругу Н. визначають за формулою

де п — число витків; г — радіус котушки, м; / — відстань від джерела (котушки) до робочого місця, м; рт — коефіцієнт, що визначається із співвідношення //г, при 1/г- 10 рт =1.

Якщо регламентується допустима електрична складова поля Е„ то магнітну складову можна визначити за формулою

де ^ — частота поля, Гц.

Санітарно-епідеміологічна служба проводить контроль рівнів ЕМП при введенні в експлуатацію нових або реконструйованих об'єктів, а також при поточному нагляді.