שדות אלקטרומגנטיים.

  • 10.10.2019

מקורות השדות האלקטרומגנטיים (EMF) מגוונים ביותר - אלו הם מערכות הולכה והפצת חשמל (קווי חשמל - קווי מתח, תחנות שנאים ותשתיות הפצה) והתקנים הצורכים חשמל (מנועי חשמל, תנורים חשמליים, תנורי חימום חשמליים, מקררים, טלוויזיות, מסופי תצוגת וידאו וכו').

מקורות היוצרים ומשדרים אנרגיה אלקטרומגנטית כוללים תחנות שידור רדיו וטלוויזיה, מתקני מכ"ם ומערכות תקשורת רדיו, מגוון רחב של מתקנים טכנולוגיים בתעשייה, מכשור וציוד רפואי (מכשירים לדיאתרמיה ואינדקטותרמיה, טיפול ב-UHF, מכשירים לטיפול במיקרוגל ועוד ועוד. .).

קבוצת העבודה והאוכלוסייה עשויים להיות חשופים לרכיבים חשמליים או מגנטיים מבודדים של השדה, או שילוב של שניהם. בהתאם ליחסו של החשוף למקור החשיפה, נהוג להבחין בין מספר סוגי חשיפה - מקצועית, לא מקצועית, חשיפה בבית וחשיפה המבוצעת למטרות רפואיות. חשיפה תעסוקתית מאופיינת במגוון מצבי יצירה ואפשרויות חשיפה לשדות אלקטרומגנטיים (קרינה באזור הקרוב, באזור האינדוקציה, כללית ומקומית, בשילוב פעולה של אחרים גורמים שליליים סביבת ייצור). מבחינת חשיפה לא מקצועית, האופיינית ביותר היא חשיפה כללית, ברוב המקרים באזור הגלים.

שדות אלקטרומגנטיים הנוצרים ממקורות שונים יכולים להשפיע על כל גופו של אדם עובד (חשיפה כללית) או על חלק נפרד בגוף (חשיפה מקומית). במקביל, ניתן לבודד את החשיפה (ממקור EMF אחד), לשלב (משניים או יותר מקורות EMF מאותו טווח תדרים), מעורבת (משני או יותר מקורות EMF בטווחי תדרים שונים), וגם לשלב (תחת תנאים של חשיפה בו-זמנית ל-EMF) וגורמים פיזיים שליליים אחרים של סביבת העבודה).

גל אלקטרומגנטי הוא תהליך תנודות הקשור לשדות חשמליים ומגנטיים המשתנים במרחב ובזמן.

השדה האלקטרומגנטי הוא אזור ההפצה של האלקטרומגנטי

מאפיינים של גלים אלקטרומגנטיים. השדה האלקטרומגנטי מאופיין בתדר הקרינה f, הנמדד בהרץ, או אורך הגל X, הנמדד במטרים. גל אלקטרומגנטי מתפשט בוואקום במהירות האור (3 108 מ' לשנייה), והקשר בין אורך ותדירות של גל אלקטרומגנטי נקבע על ידי הקשר

כאשר c היא מהירות האור.

מהירות התפשטות הגלים באוויר קרובה למהירות ההתפשטות שלהם בוואקום.

לשדה האלקטרומגנטי יש אנרגיה, והגל האלקטרומגנטי, המתפשט בחלל, נושא אנרגיה זו. לשדה האלקטרומגנטי יש רכיבים חשמליים ומגנטיים (טבלה מס' 35).

חוזק השדה החשמלי E הוא מאפיין של הרכיב החשמלי של ה-EMF, שיחידתו היא V/m.

מתח שדה מגנטי H (A / m) הוא מאפיין של הרכיב המגנטי של EMF.

צפיפות שטף האנרגיה (PEF) היא האנרגיה של גל אלקטרומגנטי שנישא על ידי גל אלקטרומגנטי ליחידת זמן דרך יחידת שטח. יחידת PES היא W/m.

טבלה מס' 35. יחידות עוצמת EMF במערכת היחידות הבינלאומית (SI)
טווח שם ערך ייעוד יחידה
שדה מגנטי קבוע אינדוקציה מגנטית חוזק שדה אמפר למטר, A/m Tesla, T
שדה חשמלי (אלקטרוסטטי) קבוע עוצמת שדה פוטנציאל מטען חשמלי וולט למטר, V/m Coulomb, C Amp למטר, A/m
שדה אלקטרומגנטי עד 300 מגה-הרץ חוזק שדה מגנטי חוזק שדה חשמלי אמפר למטר, A/m וולט למטר, V/m
שדה אלקטרומגנטי עד 0.3-300 GHz צפיפות שטף אנרגיה וואט ל מטר מרובע, W/m2


עבור טווחים נפרדים של קרינה אלקטרומגנטית - EMP (טווח אור, קרינת לייזר) מוצגים מאפיינים אחרים.

סיווג שדות אלקטרומגנטיים. טווח התדרים ואורך הגל האלקטרומגנטי מאפשרים לסווג את השדה האלקטרומגנטי לאור נראה (גלי אור), אינפרא אדום (תרמית) וקרינה אולטרה סגולה, שהבסיס הפיזי שלהן הוא גלים אלקטרומגנטיים. לסוגים אלה של קרינה עם גלים קצרים יש השפעה ספציפית על אדם.

בסיס פיזי קרינה מייננתמהווים גם גלים אלקטרומגנטיים בתדרים גבוהים מאוד, בעלי אנרגיה גבוהה, המספיקה ליינן את המולקולות של החומר שבו מתפשט הגל (טבלה מס' 36).

טווח תדרי הרדיו של הספקטרום האלקטרומגנטי מחולק לארבעה טווחי תדרים: תדרים נמוכים (LF) - פחות מ-30 קילו-הרץ, תדרים גבוהים (HF) - 30 קילו-הרץ ... 30 מגה-הרץ, תדרים גבוהים במיוחד (UHF) - 30 . .. 300 מגה-הרץ, תדרים גבוהים במיוחד (מיקרוגל) - 300 מגה-הרץ. 750 גיגה-הרץ.

סוג מיוחד של קרינה אלקטרומגנטית (EMR) הוא קרינת לייזר (LI) הנוצרת בטווח אורכי גל של 0.1...1000 מיקרומטר. תכונה של LI היא המונוכרומטיות שלו (בגדר אורך גל אחד בלבד), קוהרנטיות (כל מקורות הקרינה פולטים גלים בשלב אחד), כיווניות קרן חדה (סטיית קרן קטנה).

בתנאי ל קרינה בלתי מייננת(שדות) כוללים שדות אלקטרוסטטיים (ESF) ושדות מגנטיים (MF).

שדה אלקטרוסטטי הוא שדה של מטענים חשמליים קבועים המקיים ביניהם אינטראקציה.

חשמל סטטי הוא קבוצה של תופעות הקשורות להופעה, שימור והרפיה של מטען חשמלי חופשי על פני השטח או בנפח של דיאלקטריים או על מוליכים מבודדים.

השדה המגנטי יכול להיות קבוע, דופק, משתנה.

בהתאם למקורות ההיווצרות, שדות אלקטרוסטטיים יכולים להתקיים בצורה של השדה האלקטרוסטטי עצמו, הנוצר ב סוג אחרתחנות כוח ובתהליכים חשמליים. בתעשייה, ESPs נמצאים בשימוש נרחב לניקוי אלקטרוגז, הפרדה אלקטרוסטטית של עפרות וחומרים, יישום אלקטרוסטטי של צבע ולכה וחומרים פולימריים. ייצור, בדיקה,

הובלה ואחסון של התקני מוליכים למחצה ומעגלים משולבים, השחזה והברקה של מארזים של מקלטי רדיו וטלוויזיה,

תהליכים טכנולוגיים הקשורים לשימוש בדיאלקטרי

חומרים, כמו גם הנחות של מרכזי מחשבים, שבהם מרוכזת טכנולוגיית מחשבים כפולה, מאופיינים בהיווצרות

שדות אלקטרוסטטיים. מטענים אלקטרוסטטיים והשדות האלקטרוסטטיים הנוצרים על ידם יכולים להתרחש כאשר נוזלים דיאלקטריים וחומרים בתפזורת עוברים דרך צינורות, יוצקים נוזלים דיאלקטריים, מגלגלים סרט או נייר לתוך גליל.

טבלה מספר 36. סיווג בינלאומי של גלים אלקטרומגנטיים

טווח

שם הלהקה לפי תדר חלוקה מטרית של אורכי גל אורך ייעוד אותיות מקוצר
1 3-30 הרץ Decamegameter 100-10 מ"מ נמוך במיוחד, ELF
2 30-300 הרץ מגהמטר 10-1 מ"מ נמוך במיוחד, VLF
3 0.3-3 קילו-הרץ הקטוקילמטר 1000-100 ק"מ Infralow, ILF
4 3 עד 30 קילו-הרץ Myriameter 100-10 ק"מ נמוך מאוד, VLF
5 30 עד 300 קילו-הרץ קִילוֹמֶטֶר 10-1 ק"מ תדרים נמוכים, LF
6 300 עד 3000 קילו-הרץ הקטומטרי 1-0.1 ק"מ בינוני, טווח בינוני
7 3 עד 30 מגה-הרץ דקאמטר 100-10 מ' גבוה, טרבל
8 30 עד 300 מגה-הרץ מטר 10-1 מ' גבוה מאוד, VHF
9 300 עד 3000 מגה-הרץ דצימטר 1-0.1 מ' גבוה במיוחד, UHF
10 3 עד 30 גיגה-הרץ סַנטִימֶטֶר 10-1 ס"מ גבוה במיוחד, מיקרוגל
11 30 עד 300 גיגה-הרץ מִילִימֶטֶר 10-1 מ"מ גבוה במיוחד, EHF
12 300 עד 3000 גיגה-הרץ דצימילימטר 1-0.1 מ"מ היפר-גבוה, GHF


אלקטרומגנטים, סולנואידים, מתקנים מסוג קבלים, מגנטים יצוקים ומתכת-קרמיים מלווים בהופעת שדות מגנטיים.

שלושה אזורים נבדלים בשדות אלקטרומגנטיים, הנוצרים במרחקים שונים ממקור הקרינה האלקטרומגנטית.

אזור אינדוקציה (אזור ליד) - מכסה את הפער ממקור הקרינה למרחק השווה לערך U2n ~ U6. באזור זה טרם נוצר הגל האלקטרומגנטי, ולכן השדות החשמליים והמגנטיים אינם מחוברים ביניהם ופועלים באופן עצמאי (האזור הראשון).

אזור הפרעות (אזור ביניים) - ממוקם במרחקים של בערך U2p עד 2lX. באזור זה מתרחשת היווצרות EMW והאדם מושפע משדות חשמליים ומגנטיים, כמו גם אפקט אנרגיה (אזור שני).

אזור גל (אזור רחוק) - ממוקם במרחקים מעל 2nX. באזור זה נוצר גל אלקטרומגנטי, שדות חשמליים ומגנטיים מחוברים זה לזה. אדם באזור זה מושפע מאנרגיה של הגל (האזור השלישי).

פעולה שדה אלקרומגנטיעל הגוף. ההשפעה הביולוגית והפתופיזיולוגית של חשיפה לשדות אלקטרומגנטיים על הגוף תלויה בטווח התדרים, עוצמת הגורם המשפיע, משך החשיפה, אופי הקרינה ואופן החשיפה. ההשפעה של EMF על הגוף תלויה בדפוסי התפשטות גלי הרדיו במדיה החומרית, כאשר הספיגה של אנרגיית גל אלקטרומגנטית נקבעת על ידי תדירות התנודות האלקטרומגנטיות, תכונות חשמליות ומגנטיות של המדיום.

כידוע, המדד המוביל המאפיין את התכונות החשמליות של רקמות הגוף הוא החדירות הדיאלקטרית והמגנטית שלהן. בתורו, הבדלים במאפיינים החשמליים של רקמות (חדירות דיאלקטרית ומגנטית, התנגדות) קשורים לתוכן של מים חופשיים וקשורים בהם. כל הרקמות הביולוגיות, לפי הקבוע הדיאלקטרי, מחולקות לשתי קבוצות: רקמות עם תכולת מים גבוהה - מעל 80% (דם, שרירים, עור, רקמת מוח, רקמת כבד וטחול) ורקמות עם תכולת מים נמוכה יחסית ( שומן, עצם). מקדם הספיגה ברקמות עם תכולת מים גבוהה, באותה חוזק שדה, גבוה פי 60 מאשר ברקמות עם תכולת מים נמוכה. לכן, עומק החדירה של גלים אלקטרומגנטיים ברקמות עם תכולת מים נמוכה גדול פי 10 מאשר ברקמות עם תכולת מים גבוהה.

ההשפעות התרמיות והאתרמיות עומדות בבסיס מנגנוני הפעולה הביולוגית של גלים אלקטרומגנטיים. ההשפעה התרמית של EMF מאופיינת בחימום סלקטיבי של איברים ורקמות בודדים, עלייה טמפרטורה כלליתגוּף. הקרנת EMF אינטנסיבית עלולה לגרום לשינויים הרסניים ברקמות ובאיברים, עם זאת, צורות חריפות של נזק הן נדירות ביותר והתרחשותן קשורה לרוב עם מצבי חירוםבמקרה של הפרת בטיחות.

לצורות כרוניות של נגעי גלי רדיו, הסימפטומים והקורס שלהם אין ביטויים ספציפיים בהחלט. עם זאת, הם מאופיינים בהתפתחות של מצבים אסתניים והפרעות וגטטיביות, בעיקר עם

הצד של מערכת הלב וכלי הדם. לצד אסתניה כללית המלווה בחולשה, עייפות, שינה חסרת מנוחה, מתפתחים החולים כְּאֵב רֹאשׁ, סחרחורת, רגישות פסיכו-רגשית, כאבים באזור הלב, הזעת יתר, ירידה בתיאבון. מתפתחים סימני אקרוציאנוזיס, הזעת יתר אזורית, קור בכפות הידיים והרגליים, רעד באצבעות הידיים, רגישות של הדופק ולחץ הדם עם נטייה לברדיקרדיה ויתר לחץ דם; תפקוד לקוי של מערכת קליפת יותרת המוח-אדרנל מוביל לשינויים בהפרשת הורמוני בלוטת התריס והגונדה.

אחד הנגעים הספציפיים הבודדים הנגרמים מחשיפה לקרינה אלקטרומגנטית בטווח תדרי הרדיו הוא התפתחות קטרקט. בנוסף לקטרקט, בחשיפה לגלים אלקטרומגנטיים בתדרים גבוהים, עלולות להתפתח קרטיטיס ופגיעה בסטרומה הקרנית.

קרינה אינפרא אדומה (תרמית), פליטת אורבאנרגיות גבוהות, כמו גם קרינה אולטרה סגולה ברמה גבוהה, עם חשיפה חריפה, יכולה להוביל להתרחבות של נימים, כוויות של העור ואיברי הראייה. חשיפה כרונית מלווה בשינוי בפיגמנטציה של העור, התפתחות דלקת הלחמית כרונית ועכירות של עדשת העין. קרינה אולטרה סגולה ברמות נמוכות שימושית והכרחית לבני אדם, מכיוון שהיא משפרת תהליכים מטבוליים בגוף ואת הסינתזה של צורה ביולוגית פעילה של ויטמין D.

השפעת החשיפה לקרינת לייזר על אדם תלויה בעוצמת הקרינה, אורך הגל, אופי הקרינה וזמן החשיפה. יחד עם זאת, נזק מקומי וכללי לרקמות מסוימות של גוף האדם מובחן. במקרה זה, איבר המטרה הוא העין, הנפגעת בקלות, שקיפות הקרנית והעדשה מופרעת וייתכן פגיעה ברשתית. מחקר לייזר, במיוחד בתחום האינפרא אדום, מסוגל לחדור לרקמות לעומק ניכר, ולהשפיע על איברים פנימיים. חשיפה ממושכת לקרינת לייזר אפילו בעוצמה נמוכה עלולה להוביל להפרעות תפקודיות שונות של מערכת העצבים, מערכת הלב וכלי הדם, בלוטות אנדוקריניות, לחץ דם, עייפות מוגברת וירידה בביצועים.

ויסות היגייני של שדות אלקטרומגנטיים. לפי מסמכים רגולטוריים: SanPiN "דרישות סניטריות ואפידמיולוגיות להפעלת ציוד רדיו אלקטרוני עם התנאים לעבודה עם מקורות קרינה אלקטרומגנטית" מס' 225 מיום 10.04.2007 של משרד הבריאות של הרפובליקה של קזחסטן; SanPiN "כללים סניטריים ונורמות להגנה על האוכלוסייה מפני השפעות של שדות אלקטרומגנטיים שנוצרו על ידי אובייקטים הנדסיים רדיו" מס' 3.01.002-96 של משרד הבריאות של הרפובליקה של קזחסטן; MU

"הנחיות ליישום פיקוח סניטרי ממלכתי על חפצים עם מקורות של שדות אלקטרומגנטיים (EMF) של החלק הבלתי מיינן של הספקטרום" מס' 1.02.018 / y-94 של משרד הבריאות של הרפובליקה של קזחסטן; MU "המלצות מתודולוגיות לניטור מעבדתי של מקורות של שדות אלקטרומגנטיים של החלק הבלתי מיינן של הספקטרום (EMF) ביישום פיקוח סניטרי ממלכתי" מס' 1.02.019 / r-94 של משרד הבריאות של הרפובליקה של קזחסטן מסדירה את עוצמת השדות האלקטרומגנטיים של תדרי רדיו במקומות העבודה של הצוות,
ביצוע עבודה עם מקורות EMF ודרישות הניטור וכן ויסות החשיפה לשדה חשמלי הן מבחינת עוצמת העוצמה והן מבחינת משך הפעולה.

טווח התדרים של תדרי רדיו של שדות אלקטרומגנטיים (60 קילו-הרץ - 300 מגה-הרץ) מוערך לפי חוזק הרכיבים החשמליים והמגנטיים של השדה; בטווח התדרים של 300 מגה-הרץ - 300 גיגה-הרץ - צפיפות פני השטח של שטף אנרגיית הקרינה ועומס האנרגיה (EN) שנוצר על ידו. שטף האנרגיה הכולל העובר דרך יחידת המשטח המוקרן במהלך הפעולה (T) ומתבטא כמכפלת ה-PES T הוא עומס האנרגיה.


במקומות העבודה של הצוות, עוצמת EMF בטווח התדרים של 60 קילו-הרץ - 300 מגה-הרץ במהלך יום העבודה לא תעלה על הרמות המקסימליות המותרות (MPL):

במקרים בהם זמן החשיפה ל-EMF על כוח אדם אינו עולה על 50% מזמן העבודה, מותרות רמות גבוהות מהמצוין, אך לא יותר מפי 2.

קיצוב והערכה היגיינית של שדות מגנטיים קבועים (PMF) בחצרים תעשייתיים ומקומות עבודה (טבלה מס' 37) מתבצעת מובחנת, בהתאם לזמן החשיפה לעובד במהלך משמרת עבודהובהתחשב בתנאי החשיפה הכללית או המקומית.

טבלה מס' 37


גם תקני ההיגיינה PMF (טבלה מס' 38), שפותחה על ידי הוועדה הבינלאומית לקרינה בלתי מייננת, הפועלת במסגרת האיגוד הבינלאומי להגנה מפני קרינה, נמצאים בשימוש נרחב.

מהו EMF, סוגיו וסיווגו

בפועל, בעת אפיון הסביבה האלקטרומגנטית משתמשים במונחים "שדה חשמלי", "שדה מגנטי", "שדה אלקטרומגנטי". נסביר בקצרה מה זה אומר ומה הקשר ביניהם.

השדה החשמלי נוצר ממטענים. לדוגמה, בכל הניסויים הידועים בבית הספר על חשמול של אבוניט, יש רק שדה חשמלי.

שדה מגנטי נוצר כאשר מטענים חשמליים נעים דרך מוליך.

כדי לאפיין את גודל השדה החשמלי, נעשה שימוש במושג עוצמת השדה החשמלי, הייעוד E, יחידת המדידה היא V/m (Volt-per-meter). גודל השדה המגנטי מאופיין בעוצמת השדה המגנטי H, יחידת A/m (אמפר למטר). בעת מדידת תדרים נמוכים במיוחד ונמוכים במיוחד, נעשה שימוש לעתים קרובות גם במושג האינדוקציה המגנטית B, היחידה T (Tesla), מיליונית מ-T תואמת ל-1.25 A/m.

בהגדרה, שדה אלקטרומגנטי הוא צורה מיוחדת של חומר שדרכו מתבצעת אינטראקציה בין חלקיקים טעונים חשמלית. הסיבות הפיזיקליות לקיומו של שדה אלקטרומגנטי קשורות לעובדה ששדה חשמלי משתנה בזמן E יוצר שדה מגנטי H, ו-H משתנה יוצר שדה חשמלי מערבולת: שני הרכיבים E ו-H, המשתנים ללא הרף, מעוררים כל אחד מהם. אַחֵר. EMF של חלקיקים טעונים נייחים או הנעים באופן אחיד קשור באופן בלתי נפרד עם חלקיקים אלה. עם התנועה המואצת של חלקיקים טעונים, ה-EMF "מתנתק" מהם ומתקיים באופן עצמאי בצורה של גלים אלקטרומגנטיים, לא נעלם עם הסרת המקור (למשל, גלי רדיו אינם נעלמים גם בהיעדר זרם ב האנטנה שפלטה אותם).

גלים אלקטרומגנטיים מאופיינים באורך גל, הייעוד הוא l (למבדה). מקור שיוצר קרינה, ולמעשה יוצר תנודות אלקטרומגנטיות, מאופיין בתדר, הייעוד הוא f.

תכונה חשובה של EMF היא החלוקה שלו לאזורים שנקראים "קרוב" ו"רחוק". באזור ה"קרוב", או אזור האינדוקציה, במרחק מהמקור r< l ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. "Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r >3 ליטר. באזור ה"רחוק", עוצמת השדה יורדת הפוך למרחק למקור r -1.

באזור הקרינה ה"רחוק" יש קשר בין E ל-H: E = 377N, כאשר 377 היא עכבת הוואקום, אוהם. לכן, ככלל, נמדדת רק E. ברוסיה, בתדרים מעל 300 מגה-הרץ, נמדדת בדרך כלל צפיפות השטף של האנרגיה האלקטרומגנטית (PEF), או וקטור ה-Poynting. המכונה S, יחידת המידה היא W/m2. PES מאפיין את כמות האנרגיה הנישאת על ידי גל אלקטרומגנטי ליחידת זמן דרך משטח יחידה המאונך לכיוון התפשטות הגל.

סיווג בינלאומי של גלים אלקטרומגנטיים לפי תדר

שם טווח התדרים

מגבלות טווח

שם טווח הגלים

מגבלות טווח

נמוך במיוחד, ELF

Decamegameter

נמוך במיוחד, VLF

30 - 300 הרץ

מגהמטר

Infralow, ILF

הקטוקילמטר

1000 - 100 ק"מ

נמוך מאוד, VLF

Myriameter

תדרים נמוכים, LF

30 - 300 קילו-הרץ

קִילוֹמֶטֶר

בינוני, טווח בינוני

הקטומטרי

טרבל, HF

דקאמטר

גבוה מאוד, VHF

30 - 300 מגה-הרץ

מטר

גבוה במיוחד, UHF

דצימטר

גבוה במיוחד, מיקרוגל

סַנטִימֶטֶר

גבוה במיוחד, EHF

30 - 300 גיגה-הרץ

מִילִימֶטֶר

היפר גבוה, GHF

300 - 3000 גיגה-הרץ

דצימילימטר

2. מקורות עיקריים של emp

בין המקורות העיקריים של EMP ניתן לרשום:

    תחבורה חשמלית (חשמליות, טרוליבוסים, רכבות,...)

    קווי חשמל (תאורה עירונית, מתח גבוה,...)

    חיווט (בתוך מבנים, טלקומוניקציה,...)

    מכשירי חשמל ביתיים

    תחנות טלוויזיה ורדיו (אנטנות שידור)

    תקשורת לוויינית וסלולרית (אנטנות שידור)

  • מחשבים אישיים

2.1 הובלה חשמלית

תחבורה חשמלית - רכבות חשמליות (כולל רכבות מטרו), טרוליבוסים, חשמליות ועוד - מהווה מקור חזק יחסית לשדה מגנטי בטווח התדרים שבין 0 ל-1000 הרץ. לפי (Stenzel et al., 1996), הערכים המקסימליים של צפיפות השטף של אינדוקציה מגנטית B ב"רכבות" פרבריות מגיעים ל-75 μT עם ערך ממוצע של 20 μT. הערך הממוצע של V ברכב עם כונן חשמלי DC קבוע ל-29 µT. תוצאה אופיינית של מדידות ארוכות טווח של רמות השדה המגנטי שנוצר על ידי תחבורה רכבת במרחק של 12 מ' מהמסילה מוצגת באיור.

2.2 קווי חשמל

החוטים של קו מתח פועל יוצרים שדות חשמליים ומגנטיים בתדר תעשייתי בחלל הסמוך. המרחק אליו מתפשטים שדות אלו מחוטי הקו מגיע לעשרות מטרים. טווח ההתפשטות של השדה החשמלי תלוי בדרגת המתח של קו הולכת הכוח (המספר המציין את דרגת המתח הוא על שם קו ההולכה - למשל, קו הולכה של 220 קילוואט), ככל שהמתח גבוה יותר, גדול יותר את האזור של רמה מוגברת של השדה החשמלי, בעוד הממדים של האזור אינם משתנים במהלך פעולת קו ההולכה.

טווח ההתפשטות של השדה המגנטי תלוי בגודל הזרם הזורם או בעומס הקו. מכיוון שעומס קו הולכת החשמל יכול להשתנות מספר פעמים הן במהלך היום והן עם חילופי עונות השנה, משתנה גם גודלו של האזור של רמה מוגברת של השדה המגנטי.

פעולה ביולוגית

שדות חשמליים ומגנטיים הם גורמים חזקים מאוד המשפיעים על מצבם של כל העצמים הביולוגיים הנופלים לאזור השפעתם. לדוגמה, בתחום הפעולה של השדה החשמלי של קווי חשמל, חרקים מראים שינויים בהתנהגות: לפיכך, אגרסיביות מוגברת, חרדה, ירידה ביעילות ובפרודוקטיביות, ונטייה לאבד מלכות נרשמות בדבורים; בחיפושיות, יתושים, פרפרים וחרקים מעופפים אחרים, נצפה שינוי בתגובות ההתנהגותיות, כולל שינוי בכיוון התנועה לעבר רמת שדה נמוכה יותר.

חריגות התפתחות שכיחות בצמחים - צורות וגדלים של פרחים, עלים, גבעולים משתנים לעתים קרובות, עלי כותרת נוספים מופיעים. אדם בריא סובל משהייה ארוכה יחסית בתחום קווי החשמל. חשיפה לטווח קצר (דקות) עלולה להוביל לתגובה שלילית רק אצל אנשים רגישים יתר או בחולים עם סוגים מסוימים של אלרגיות. לדוגמה, עבודותיהם של מדענים בריטיים בתחילת שנות ה-90 ידועות היטב, אשר הראו כי מספר אלרגיות מפתחות תגובה מסוג אפילפטי תחת פעולת שדה קו החשמל. עם שהות ארוכה (חודשים - שנים) של אנשים בשדה האלקטרומגנטי של קווי מתח, יכולות להתפתח מחלות בעיקר של מערכת הלב וכלי הדם והעצבים של גוף האדם. V השנים האחרונותבין ההשלכות ארוכות הטווח נקראות לעתים קרובות מחלות אונקולוגיות.

תקנים סניטריים

מחקרים על ההשפעה הביולוגית של EMF FC, שבוצעו בברית המועצות בשנות ה-60-70, התמקדו בעיקר בהשפעת הרכיב החשמלי, שכן לא נמצאה בניסוי השפעה ביולוגית משמעותית של הרכיב המגנטי ברמות אופייניות. בשנות ה-70 הונהגו תקנים מחמירים לאוכלוסייה מבחינת EP IF, ועד היום הם מהמחמירים בעולם. הם נקבעים בנורמות ובכללים התברואתיים "הגנה על האוכלוסייה מפני השפעות שדה חשמלי שנוצר על ידי קווי מתח עיליים של זרם חילופין בתדר תעשייתי" מס' 2971-84. בהתאם לתקנים אלו, כל מתקני אספקת החשמל מתוכננים ונבנים.

למרות העובדה שהשדה המגנטי ברחבי העולם נחשב כיום למסוכן ביותר לבריאות, הערך המרבי המותר של השדה המגנטי עבור האוכלוסייה ברוסיה אינו מתוקנן. הסיבה היא שאין כסף למחקר ופיתוח נורמות. רוב קווי החשמל נבנו מבלי לקחת בחשבון סכנה זו.

בהתבסס על סקרים אפידמיולוגיים המוניים של האוכלוסייה שחיה בתנאי חשיפה לשדות מגנטיים של קווי מתח כרמה בטוחה או "רגילה" למצבי חשיפה ממושכת, שאינה מובילה למחלות אונקולוגיות, ללא תלות זה בזה, מומחים שוודים ואמריקאים המליץ ​​על הערך של צפיפות השטף המגנטי של 0.2 - 0.3 μT.

עקרונות להבטחת בטיחות האוכלוסייה

העיקרון הבסיסי של הגנה על בריאות הציבור מהשדה האלקטרומגנטי של קווי מתח הוא הקמת אזורי הגנה סניטריים לקווי מתח והפחתת עוצמת השדה החשמלי בבנייני מגורים ובמקומות בהם אנשים יכולים לשהות זמן רב על ידי שימוש במסכי מגן.

הגבולות של אזורי ההגנה הסניטריים לקווי הולכת חשמל שבהם בקווי הפעלה נקבעים על פי הקריטריון של חוזק שדה חשמלי - 1 קילו וולט / מ'.

גבולות של אזורי הגנה סניטריים לקווי חשמל בהתאם ל-SN מס' 2971-84

מתח קו מתח

גודל אזור ההגנה הסניטרי (אבטחה).

גבולות של אזורי הגנה סניטריים עבור קווי חשמל במוסקבה

מתח קו מתח

גודל אזור ההגנה הסניטרי

הצבת קווים עיליים במתח גבוה במיוחד (750 ו-1150 קילוואט) כפופה לדרישות נוספות לתנאי החשיפה לשדה חשמלי על האוכלוסייה. לכן, המרחק הקרוב ביותר מהציר של קווים העיליים המתוכננים של 750 ו- 1150 קילוואט לגבולות ההתנחלויות צריך, ככלל, להיות לפחות 250 ו-300 מ', בהתאמה.

כיצד לקבוע את דרגת המתח של קווי מתח? עדיף ליצור קשר עם חברת האנרגיה המקומית, אבל אתה יכול לנסות ויזואלית, אם כי זה קשה למי שאינו מומחה:

330 קילו וולט - 2 חוטים, 500 קילו וולט - 3 חוטים, 750 קילו וולט - 4 חוטים. מתחת ל-330 קילו-וולט, חוט אחד לכל שלב, ניתן לקבוע אותו בקירוב רק לפי מספר המבודדים בזר: 220 קילו-וולט 10-15 יח', 110 קילו-וולט 6-8 יח', 35 קילו-וולט 3-5 יח', 10 קילו-וולט. ומטה - 1 pc. .

רמות מותרות של חשיפה לשדה החשמלי של קווי מתח

שלט רחוק, kV/m

תנאי הקרנה

בתוך בנייני מגורים

בתוך אזור המגורים

באזור מאוכלס מחוץ לאזור המגורים; (אדמות ערים בתחומי העיר בגבולות התפתחותן הפוטנציאלית למשך 10 שנים, שטחים פרבריים וירוקים, אתרי נופש, קרקעות של יישובים מסוג עירוני בתוך קו ההתיישבות וישובים כפריים בגבולות נקודות אלו) וכן על השטח של גני ירק ומטעים;

בצמתים קווים עילייםהעברת כוח עם כבישים מנוע 1 - IV קטגוריות;

באזורים לא מיושבים (אזורים לא מפותחים, למרות שמבקרים בהם לעתים קרובות אנשים, נגישים לתחבורה וקרקע חקלאית);

באזורים קשים לגישה (בלתי נגישים למכונות תחבורה ומכונות חקלאיות) ובאזורים מגודרים במיוחד כדי למנוע גישה לאוכלוסייה.

בתוך אזור ההגנה התברואתי של הקו העילי, חל איסור:

    להציב מבנים ומבנים למגורים וציבור;

    לארגן אזורי חנייה ועצירת כל סוגי התחבורה;

    לאיתור מפעלי שירות לרכב ומחסנים לנפט ומוצרי נפט;

    לבצע פעולות עם דלק, לתקן מכונות ומנגנונים.

שטחים של אזורי הגנה סניטריים מותרים לשמש כקרקע חקלאית, אך מומלץ לגדל בהם יבולים שאינם דורשים עבודת כפיים.

במקרה שבאזורים מסוימים יתברר שעוצמת השדה החשמלי מחוץ לאזור ההגנה התברואתי גבוהה מהמקסימום המותר 0.5 קילו וולט/מ' בתוך הבניין ומעל 1 קילו וולט/מ' בשטח אזור הפיתוח למגורים (במקומות שבהם אנשים יכולים להישאר), חייבים לנקוט בצעדים כדי להפחית את המתחים. לשם כך, כמעט כל רשת מתכת מונחת על גג בניין עם גג לא מתכת, מקורקעת לפחות בשתי נקודות. בבניינים עם גג מתכת, מספיק להאריק את הגג בשתי נקודות לפחות. בחלקות ביתיות או במקומות אחרים בהם שוהים אנשים, ניתן להפחית את עוצמת השדה של תדר החשמל על ידי התקנת מסכי הגנה, למשל בטון מזוין, גדרות מתכת, מסכי כבלים, עצים או שיחים בגובה של לפחות 2 מ'.

כל מקורות EMF, בהתאם למקור, מחולקים ל טבעי ואנתרופוגני.

בספקטרום טִבעִיניתן לחלק שדות אלקטרומגנטיים באופן מותנה לשלושה מרכיבים:

· שדה גיאומגנטי (GMF) של כדור הארץ;

השדה האלקטרוסטטי של כדור הארץ;

· EMF משתנה בטווח התדרים מ-10 עד 10 הרץ.

השדה החשמלי הטבעי של כדור הארץ נוצר מעודף מטען שלילי על פני השטח, וחוזקו בשטחים פתוחים הוא בדרך כלל בטווח של 100 עד 500 וולט/מ'. ענני רעמים יכולים להגביר את עוצמת השדה הזה עד לעשרות או מאות קילו וולט/מ'.

השדה הגאומגנטי של כדור הארץ מורכב מהשדה הקבוע הראשי (תרומתו היא 99%) ומהשדה המשתנה (1%). קיומו של שדה מגנטי קבוע מוסבר על ידי התהליכים המתרחשים בליבת המתכת הנוזלית של כדור הארץ. בקווי הרוחב האמצעיים, חוזקו הוא כ-40 א'/מ', בקטבים 55.7 א'/מ'.

השדה הגיאומגנטי המשתנה נוצר על ידי זרמים במגנטוספירה וביונוספירה. לדוגמה, הפרעות חזקות של המגנטוספרה יכולות להיגרם על ידי סערות מגנטיות המכפילות את משרעת המרכיב המשתנה של השדה הגיאומגנטי. סערות מגנטיות הן תוצאה של חדירה לאטמוספירה של חלקיקים טעונים שעפים מהשמש במהירות של 1000 ... 3000 קמ"ש, מה שנקרא רוח השמש, שעוצמתה נובעת מפעילות השמש (התלקחויות שמש, וכו.).

פעילות סופת רעמים (0.1 ... 15 קילו-הרץ) תורמת להיווצרות הרקע האלקטרומגנטי הטבעי של כדור הארץ. תנודות אלקטרומגנטיות בתדרים של 4 ... 30 הרץ קיימות כמעט תמיד. ניתן להניח שהם יכולים לשמש כמסנכרנים של כמה תהליכים ביולוגיים, מכיוון שהם תדרי תהודה עבור מספר מהם.

הספקטרום של קרינת השמש והגלקטית המגיעה לכדור הארץ כולל EMP של כל טווח תדרי הרדיו, אינפרא אדום ו קרינה אולטרא - סגולה, אור נראה, קרינה מייננת.

גוף האדם פולט EMF בתדר מעל 300 GHz עם צפיפות שטף אנרגיה של 0.003 W/m². אם שטח הפנים הכולל של המדיום גוף האדם 1.8 מ"ר, אז האנרגיה הכוללת המוקרנת היא בערך 0.0054 וואט.

נכון לעכשיו, לראשונה בעולם, מדענים רוסים פיתחו המלצות היגייניות המסדירות את החשיפה של בני אדם לשדות גיאומגנטיים מוחלשים. הסיבה למחקרים מסוג זה הייתה תלונות על ההידרדרות ברווחתם ובבריאותם של אנשים העובדים במתקנים ממוגנים מיוחדים, אשר בשל מאפייני העיצוב שלהם מונעים חדירת EMR ממקור טבעי לתוכם.



שדות גיאומגנטיים טבעיים מוחלשים (GMF) יכולים להיווצר גם במבנים תת-קרקעיים של הרכבת התחתית (רמות ה-GMF הטבעי מופחתות פי 2...5), בבנייני מגורים העשויים ממבני בטון מזוין (פי 1.5), בפנים המכוניות (ב-1.5 ... 3 פעמים), כמו גם במטוסים, כספות בנקים וכו'.

כאשר אדם נמצא בחסר של EMF טבעי, מתרחשים מספר שינויים תפקודיים במערכות המובילות של הגוף: חוסר איזון של עיקרי תהליכים עצבנייםבצורה של דומיננטיות של עיכוב, דיסטוניה של כלי מוח, שינויים במערכות הלב וכלי הדם והחיסון מתפתחים וכו '.

אנתרופוגנימקורות EMF, בהתאם לסיווג הבינלאומי, מחולקים לשתי קבוצות:

מקורות המייצרים תדרים נמוכים במיוחד ונמוכים במיוחד מ-0 עד 3 קילו-הרץ;

· מקורות המייצרים קרינה בטווח תדר הרדיו בין 3 קילו-הרץ ל-300 גיגה-הרץ, כולל קרינת מיקרוגל.

הקבוצה הראשונה כוללת, קודם כל, את כל מערכות הייצור, ההולכה וההפצה של חשמל (קווי חשמל - תחנות שנאים, תחנות כוח, מערכות חיווט חשמלי, מערכות כבלים שונות); ציוד חשמלי ואלקטרוני משרדי, תחבורה חשמלית: תחבורה רכבת ותשתיותיה, עירוני - מטרו, טרוליבוס, חשמלית.

אורך קווי החשמל בארצנו הוא יותר מ-4.5 מיליון ק"מ. חוטי קו העברת הכוח הם מקור קרינת האנרגיה לחלל שמסביב. למרות העובדה שהאנרגיה האלקטרומגנטית של שדה תדר הכוח (50 הרץ) נספגת במידה רבה באדמה, עוצמת השדה מתחת לחוטים ולידם יכולה להיות משמעותית ותלויה בדרגת המתח של קו ההולכה, עומס, מתלה. גובה, מרחק בין החוטים, כיסוי צמחייה, הקלה מתחת לקו.

מקורות של EMF בטווח של 3 kHz ... 300 GHz הם שידור מרכזי רדיו, תחנות רדיו בטווחי LF, MF, EHF, תחנות רדיו FM (87.5 ... 10 MHz), טלפונים ניידים, תחנות מכ"ם (מטאורולוגיות, שדות תעופה), מתקני חימום במיקרוגל, VDT ומחשבים אישיים וכו'.

ההשפעה של רמות גבוהות של EMP, שנוצרות, למשל, על ידי שידור מרכזי רדיו (RTCs), משפיעה במקרים רבים לא רק על עובדי RRTs, אלא גם על אנשים שנמצאים בבתים סמוכים. PRTs כוללים בניין טכני אחד או יותר, המכילים משדרי רדיו ושדות אנטנה, שבהם ממוקמות עד כמה עשרות מערכות הזנה של אנטנות. המיקום של PRTs יכול להיות שונה, למשל, במוסקבה, מיקום בסביבה הקרובה או בין מבני מגורים הוא אופייני (לדוגמה, Oktyabrsky PRTs).

תחנות מכ"ם בעלות הספק גבוה ובדרך כלל מצוידות באנטנות סגולות מאוד כיווניות, מה שמוביל לעלייה משמעותית בעוצמת ה-EMP בטווח המיקרוגל ויוצר אזורים גדולים עם צפיפות שטף אנרגיה גבוהה על הקרקע. התנאים הלא נוחים ביותר מצוינים באזורי מגורים של ערים שבגבולותיהן ממוקמים שדות תעופה - אירקוטסק, סוצ'י, רוסטוב-על-דון וכו'.

נכון לעכשיו, כמה מיליוני אנשים ברוסיה משתמשים בתקשורת סלולרית. תקשורת סלולרית מורכבת מרשת של תחנות בסיס ומכשירי רדיו אישיים כף יד. תחנות בסיס ממוקמות במרחק של 1 עד 15 ק"מ אחת מהשנייה, ויוצרות ביניהן את מה שנקרא "תאים" באמצעות תקשורת ממסר רדיו. הם מספקים תקשורת עם רדיו טלפונים אישיים בתדרים של 450, 800, 900 ו-1800 מגה-הרץ. הספק המשדרים הוא בטווח שבין 2.5 ל-320 וואט (בדרך כלל 40 וואט).

אנטנות תחנות בסיס ממוקמות בגובה של 15-50 מ' מפני כדור הארץ, בעיקר על גגות מבנים. כאשר הם ממוקמים על גגות של מבני ציבור, מנהלה או מגורים, הסביבה האלקטרומגנטית מנוטרת, אך הם אינם נחשבים כמקורות פוטנציאליים לסכנה, שכן לקרינת האונות הצדדיות של אנטנות הבסיס אין חשיבות מועטה.

מכשירי רדיו כף יד תקשורת סלולריתבעלי הספק של 0.2 ... 7 וואט. כוח המוצא נמצא בקורלציה עם התדר: ככל שהתדר גבוה יותר, הספק הפלט נמוך יותר.

כדי לצמצם את ההשלכות, מומלץ לא להצמיד את הטלפון לאוזן, או להדביק אותו במהלך שיחה על אוזן אחת או אחרת ולדבר ברציפות לא יותר מ-2 ... 3 דקות. כמה מדענים מציעים לשנות את עיצוב הרדיו-טלפון כך שהאנטנה מכוונת כלפי מטה ביחס לאוזן, ואפילו טוב יותר הרחק מהרמקול.

מקורות EMF בטווח תדרים רחב הם VDTs ו מחשבים אישיים. במקומות העבודה של משתמשי מחשבים עם צגים המבוססים על שפופרות קרני קתודיות נרשמות רמות גבוהות למדי של EMF, דבר המעיד על סכנת השפעתם הביולוגית, ופיזור השדות מורכב ולא אחיד במקומות עבודה שונים. המאפיין הספקטרלי של השדה במקום העבודה של משתמש מחשב ומפה טיפוסית של הסביבה האלקטרומגנטית מוצגים באיור. 7.2 - 7.4.

בתעשייה, קרינה אלקטרומגנטית בתדר גבוה משמשת לחימום אינדוקציה וחימום דיאלקטרי של חומרים (התקשות, התכה, שקיעת מתכת, חימום פלסטיק, הדבקת פלסטיק, טיפול בחום מוצרי מזוןוכו.).

למשל ליד גנרטורים תעשייתיים להתקשות מתכות בתדירות גבוהה, ייבוש עצים וכו'. עוצמת השדה החשמלי במקומות עבודה יכולה להגיע לכמה מאות עד אלף וולט/מ', ועוצמת השדה המגנטי - עשרות A/m.

אורז. 7.2. מאפיין ספקטרלי של שדה חשמלי מתחלף במקום העבודה של המשתמש. צג CM-102, טייוואן

אורז. 7.3. דוגמה לחלוקת שדה חשמלי מתחלף במקום העבודה של המשתמש

אורז. 7.4. קווי שדה מגנטי מסביב לתצוגה

מקורות של שדות מגנטיים קבועים במקומות עבודה הם: אלקטרומגנטים וסולנואידים של זרם ישר, מתקני דחף מסוג חצי גל וקבלים, מעגלים מגנטיים במכונות ובמכשירים חשמליים, מגנטים יצוקים ומתכת קרמיים המשמשים בהנדסת רדיו. מגנטים קבועים ואלקטרומגנטים נמצאים בשימוש נרחב במכשור, בשטיפות מגנטיות של עגורנים והתקני קיבוע אחרים, במכשירים לטיפול במים מגנטי, מתקני תהודה מגנטית גרעינית וכו'. מתוכם במיקום של אנשי השירות מגיעים ל-50 mT. רמות ממוצעות של שדות מגנטיים קבועים ב אזור עבודהמפעילים בתהליכים אלקטרוליטיים הם 5...10mTl. רמות גבוהות(10...100mT) נוצרים בסלונים רכבעל משטח מגנטי.

שדות אלקטרוסטטיים מתעוררים כאשר עובדים עם חומרים ומוצרים המחושמלים בקלות, במהלך ההפעלה של התקנות זרם ישר במתח גבוה. שדות חשמליים סטטיים נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה לניקוי אלקטרוגז, הפרדה אלקטרוסטטית של עפרות וחומרים, יישום אלקטרוסטטי של צבע ולכה וחומרים פולימריים וכו'.

*11111* בתהליכים טכנולוגיים, נעשה שימוש נרחב במקורות EMF מלאכותיים, הפועלים בטווחי התדרים הבאים: ו= 3-300 הרץ - זרמי תדר תעשייתיים; ו= 60 kHz-300 GHz - זרמי RF. במפעלים מתכתיים משתמשים במתקנים לעיבוד מתכת אינדוקציה המאפשרים: התכה, התקשות, חישול, ריתוך מתכת. בנוסף, מקורות EMF הם ציוד אוטומציה, שנאים, קבלים, צינורות קרן קתודית.

תרופה יעילההגנת EMF היא מיגון. בחירת עיצוב המסך תלויה בטווח אורכי הגל, באופי העבודה שבוצעה ובמקור הקרינה.

הגנה על אדם מפני ההשפעות המזיקות של שדה אלקטרומגנטי בתדר תעשייתי

כיום, מכשירים ומתקנים חשמליים למטרות שונות המפיצים שדות אלקטרומגנטיים נמצאים בשימוש נרחב בחיי היומיום ובייצור. בין הגורמים הסביבתיים הפיזיים השונים שיכולים להיות השפעות שליליות על בני אדם, המסוכן ביותר הוא השדה האלקטרומגנטי (EMF) של התדר התעשייתי של 50 הרץ.

מקורות של שדות אלקטרומגנטיים

החושים האנושיים אינם קולטים שדות אלקטרומגנטיים. אדם אינו יכול לשלוט ברמת הקרינה ולהעריך את הסכנה המתקרבת, מעין ערפיח אלקטרומגנטי. קרינה אלקטרומגנטית מתפשטת לכל הכיוונים וקודם כל משפיעה על האדם שעובד עם פולט המכשיר, ועל הסביבה (כולל אורגניזמים חיים אחרים). ידוע ששדה מגנטי נוצר סביב כל עצם המופעל באמצעות זרם חשמלי. מקור אלמנטרי של EMF הוא מוליך רגיל שדרכו עובר זרם חילופין בכל תדר, כלומר. כמעט כל מכשיר חשמלי המשמש אדם בחיי היומיום הוא מקור ל-EMF.

את רשתות החשמל המסבכות את קירות הדירות שלנו ניתן לראות בבירור במהלך התקנתן, עוד לפני סיוד הקירות. זהו, קודם כל, חיווט של רשתות לכל השקעים והמתגים, כמו גם כבלים וסוגים שונים של כבלים מאריכים למכשירי חשמל ביתיים. תוסיפו לכך גם את הכבלים המזינים בנייני מגורים מתחנות שנאים עירוניות, חלוקת רשתות החשמל בקומות הבית ועד למוני חשמל ומתקנים. הגנה אוטומטיתכל דירה, מערכת אספקת החשמל למעליות ותאורת מסדרונות, כניסות לבתים וכו'.

בפעילויות יומיומיות בתנאי השטח שנכבשו על ידי מבני מגורים ומבני ציבור, רחובות, שטחים ציבוריים, אדם נחשף גם לתדר תעשייתי EMF ממקורות שונים.

קווי חשמל עיליים (TL) הונחו דרך אזורי מגורים בערים. קווי תמסורת עיליים במתח של 10, 35 ו-110 קילו וולט, העוברים באזורי מגורים, משפיעים על חלק קטן מתושבי הערים והעיירות, אך גורמים לתלונות סבירות מהם גם אם הרמות המקסימליות המותרות (MPL) של השדה האלקטרומגנטי. לא חורגים. בין שאר המקורות של שדות אלקטרומגנטיים בתדר תעשייתי, מתג פתוח של תחנות משנה, תחבורה חשמלית עירונית (רשתות מגע של טרוליבוסים וחשמליות) ותחבורה חשמלית ברכבת, ככלל, קרובה למבני מגורים או חותכת דרך התנחלויות (כפרים, ערים, וכו'). כמובן, קירות הבתים, במיוחד אלה העשויים לוחות בטון מזוין, הם מסכים ובכך מפחיתים את רמת EMF, עם זאת, לא ניתן להתעלם מההשפעה של EMF חיצוני על אדם. טבלה 1 מציגה את הרמות הממוצעות של השדה האלקטרומגנטי בשטח הפתוח ובתוך מגורים, המייצג למעשה אזור תעשייה ממוצע.

בנוסף לרשתות חשמל פנימיות וחיצוניות, אין לשכוח גם מקורות פנימיים ומקומיים של EMF, קרוב ככל האפשר לאדם. אלה כוללים ציוד פיזיותרפיה בבתי חולים, צרכני חשמל ביתיים המופעלים על ידי רשתות חשמל בתדר תעשייתי של 50 הרץ.

מדידות של עוצמת השדות המגנטיים שנוצרו על ידי מכשירי חשמל ביתיים הראו שהשפעתם לטווח קצר חזקה אף יותר מאשר שהות ארוכת טווח של אדם ליד קווי חשמל. רמת עוצמת השדה המגנטי במרחקים שונים ממכשירי חשמל ביתיים לאדם, mGs, מובאת בטבלה 2.

השפעת EMF על גוף האדם

מידת ההשפעה הביולוגית של EMF על גוף האדם תלויה בתדירות התנודות, בעוצמת השדה ובעוצמה.

גוף האדם הוא מעין כלי מלא בנוזל, שמוליכותו מוסברת בנוכחות המוגלובין בו, המכיל תרכובות מורכבות של ברזל עם חלבון בדם האדם. לפיכך, ישנם תנאים נוחים כאשר שדה מגנטי מתחלף חיצוני יכול לגרום לזרם בחלבון הבלוטה של ​​גוף האדם וליצור אפשרות לאינטראקציה של תאי דם אדומים עם שדה זה.

ידוע כי בהספק של 10 mW/cm2 של המשטח המוקרן, רקמה אנושית יכולה להתחמם בכמה עשיריות המעלה. ועוצמת הקליטה של ​​אנרגיה אלקטרומגנטית בגוף האדם תלויה בתדירות הקרינה.

פעולת EMF בעוצמה גבוהה במיוחד (מתג של תחנות משנה וקווי מתח במתח 330 - 500 - 750 - 1500 קילוואט) מתבטאת בדרכים שונות. בהיותו ב-EMF, גוף האדם נטען על ידי כל מגע עם מבנה המתכת של תחנת המשנה או קווי החשמל, מה שמוביל לדופק פריקה. נקבע כי הזמן של דחף כזה הוא מיקרו-שניות. ההשפעה של פריקה זו דומה לתחושה של דקירה בלתי צפויה. התוצאה של זה עלולה להיות היחלשות יכולת האחיזה של האצבעות והידיים באופן כללי, אובדן, אולי לכמה מיקרו-שניות, של התמצאות פסיכולוגית וכו', שעלול להוביל לפציעות: המטפס נופל מגובה התמיכה. , חבולת העובדים העומדים למטה בכלי, נשמטה מידיו של מטפס וכו'.

באופן כללי, EMF אינטנסיבי של תדר תעשייתי נגרם אצל עובדים על ידי:

הפרה של המצב התפקודי של מערכת העצבים המרכזית, הלב וכלי הדם והאנדוקרינית;

סחרחורת, הפרעות שינה, נמנום מוגבר, עייפות, עייפות, ירידה ברמת הדיוק של התנועות;

שינויים בלחץ הדם ובדופק, הופעת כאבים בלב, מלווים בכאבי ראש והפרעות קצב וכו'.

הפרה של תפקוד מיני;

הידרדרות התפתחות העובר;

כל השינויים הללו בגוף האדם מתועדים במהלך בדיקות רפואיות (בדיקת דם, אלקטרוקרדיוגרפיה וכו')

בשנים האחרונות, הופיע מידע שמקור הניאופלזמות הממאירות יכול להיות EMF בתדירות תעשייתית.

הגנה על אדם מפני EMF

כדי להגן על אנשים מההשפעות המזיקות של EMF, מיושמים תקנות ותקנים, המייצגים סוג של פשרה בין היתרונות של שימוש בטכנולוגיות חדשות וציוד חדש לבין הסיכון האפשרי הנגרם מיישום זה.

רמות מותרות של קרינה בלתי מייננת מסוגים שונים וטווחי תדרים וכו'.

קביעת הרמות המקסימליות המותרות (MPL) מבוססת על העיקרון של סף ההשפעות המזיקות של EMF על בני אדם. כרמות בקרה מקסימליות של EMF, רמות כאלה מסופקות שבמהלך הקרנה שיטתית במצב הפעולה של מקור EMF המסוים הזה, אינן גורמות למחלות וסטיות במצב הבריאות באנשים (ללא מגבלות מין וגיל). טבלה 3 מציגה את הרמות המותרות של חוזק השדה מקווי הולכה בתדר תעשייתי.

עם זאת, חשובה לא רק עוצמת ה-EMF, אלא גם משך השהות של אדם באזור הפעולה של שדה זה. על בסיס מחקר, הסטנדרטים הבאים פותחו עבור שדות חשמליים בתדירות תעשייתית, המספקים הגבלת זמן שהייה של אדם באזור מקור EMF (ראה טבלה 4)

עם עוצמת EMF של 5 קילו וולט למטר, העבודה אינה מוגבלת הן בטבע והן במשך. במתח של יותר מ-25 קילו וולט/מ', וגם אם נדרש משך שהייה ארוך יותר של אדם ב-EMF מהמפורט לעיל, יש לבצע את העבודה באמצעות ציוד מגן, למשל, ביגוד מיוחד, שהבד שלו מכיל המאפיינים של מסך. בתור בדים, משתמשים בבדים עם צבע מוליך, בדים המכילים סיבי חוטי נחושת גמישים, בדים עם חוטים של פולימר מוליך וכו'.

כאמצעי מניעה, צפוי לנטר כל הזמן את הסביבה האלקטרומגנטית על ידי ביצוע ניטור אלקטרומגנטי, כמו גם חיזוי ההתפתחות באופן כללי עבור הארגון או הארגון של הסביבה האלקטרומגנטית.

הממדים של אזורי ההגנה הסניטריים של קווי הולכת חשמל, בהתאם לדרגת המתח שלהם (f = 50 הרץ), ניתנים בטבלה 5.

אזור ההגנה הסניטרי מובן כאזור האבטחה שנקרא, בעל כיוון מותנה לאורך קו החשמל העילי ונמדד מהקרנה של החוטים הקיצוניים של קו הולכת החשמל על הקרקע.

יש לציין כי הסדרת גודל אזור ההגנה התברואתי של קו הולכת החשמל מתבצעת בדרגת המתח של קו הולכת החשמל של 330 קילו וולט ומעלה מבחינת הרכיב החשמלי. עם זאת, על פי המרכיב המגנטי של השדה האלקטרומגנטי של קו העברת החשמל, שהוא מסוכן יותר מהרכיב החשמלי, מידות אזור ההגנה התברואתי עשויות להיות ככל הנראה 200 ... 400 מ'. מחקר לקביעת הממדים הסופיים של יש להמשיך את אזור ההגנה מבחינת הרכיב המגנטי.

להציב בנייני מגורים;

לספק חניה ועצירות לכל סוגי התחבורה;

לארגן כל ספורט ומגרשי משחקים;

אספו פטריות, כל פירות, פירות יער ובעיקר צמחי מרפא.

כדי לשלוט במצב האלקטרומגנטי ב בנייני מגוריםאו בחצרים משרדיים בהם נמצא אדם, נעשה שימוש במכשירים המורכבים מרקט עוצמת EMF (משתנה ואלקטרוסטטי) מסוג RIEP - 50/20 ומקליט עוצמת שדה מגנטי RIMP 50 / 2.4, המעניק אותות אור וקול כאשר השלט הרחוק המקסימלי עבור מקור זה.

הוא גם מספק הגנה על אנשים מחשיפה ל-EMF על ידי מה שנקרא שיטת מרחקים ממקורות EMF, כלומר. אזור הגנה סניטרי, שגודלו תלוי בעוצמת המקור (טבלה 4).

באשר לשיטות ההגנה על אדם במגורים, ניתן לתת כמה המלצות מעשיות בהקשר זה.

כי ב דירה משלוזה כמעט בלתי אפשרי להיפטר לחלוטין ממכשירי חשמל ביתיים, רצוי לעקוב אחר הכללים הבאים:

אל תתקין מכשירי תאורה (פמוטים, מנורות עם צלונים) מעל המיטה, שזרימת האור ממנה מופנית כלפי מטה כלפיך - האור צריך להיות מופנה רק כלפי מעלה;

אל תתקין טלוויזיה, מחשב או "בסיס" של רדיוטלפון בחדר השינה, שעדיף להחליף ברגיל;

אין לשים שעון אלקטרוני (שעון מעורר) בראש המיטה;

כבה את הטלוויזיה, מרכז המוזיקה, הנגן ומקורות אחרים של קרינה אלקטרומגנטית מהרשת בלילה, שעשויה להיות במצב המתנה וכו'.

סרב, במידת האפשר, משימוש שיטתי במכונות גילוח חשמליות;

השתמשו במגהצים עם סלילה דו-פילרית של סלילי חימום (לפיתול כזה אין השראות).

מסקנות

על בסיס מחקרים מקומיים וזרים, נקבע קיומם של קשרים בין מחלות מסוימות של האוכלוסייה לבין ההשפעה של קרינה אלקטרומגנטית, בפרט EMF.

ביסוס הקשרים הללו הוא נושא למחקרים נוספים של עומס אלקטרומגנטי, תוך התחשבות באינדיקטורים הסטטיסטיים של מצב הבריאות של קבוצות בודדות של האוכלוסייה, לרבות התחשבות במקצוע, גיל, מין וכו'.

סִפְרוּת

Dunaev V.N. היווצרות עומס אלקטרומגנטי בסביבה עירונית//תברואה והיגיינה. - 2002. - מס' 5. -עמ' 31-34.

Emelyanov V. אמצעים להגנה על האוכלוסייה והטריטוריות בתנאי זיהום אלקטרומגנטי של הסביבה//יסודות בטיחות החיים. -2000. - מס' 1. - עמ' 58-61.

V חיים מודרניםשל אדם, כמעט לכל מכשיר חשמלי יש קרינה משלו. המקור (EMF) הוא קו מתח גבוה, טלוויזיה ואפילו סמארטפון אישי. כל האנושות חיה במקום אחד גדול, זהו כדור הארץ, אשר במקור היה חדור בגלים טבעיים בספקטרום שונים.

מרחב משותף

מדענים קבעו את רמת הרקע הגל הטבעי שבו הגוף רגיל להתקיים. לגלובוס שני קטבים שונים, ובכל יום אנו חווים את השפעת ספקטרום הקרינה על עצמנו. שינוי בהשפעת גורמים חיצוניים, השדה האלקטרומגנטי של אדם מופרע, מה שמוביל לבעיות בריאותיות.

חוקרים הבחינו זמן רב שהמלחמות הגדולות בעולם התרחשו לאחר התלקחויות שמש, כאשר הרקע המגנטי הטבעי של כדור הארץ השתבש. לאחרונה, אינדיקטור זה ניתן בתחזיות מזג האוויר בטלוויזיה. בטבע יש מקומות מיוחדים עם סלעים. אדם לא יכול להיות כאן מהסיבה הבאה: הקרינה האלקטרומגנטית והשדה האלקטרומגנטי אינם תואמים.

השפעה בריאותית

קרינה אלקטרומגנטית ושדה אלקטרומגנטי משפיעים על בריאות האדם, לכן נקבעו אינדיקטורים מקובלים. צוינה ההשפעה השלילית של גלים על מערכת העצבים, עבודת המוח והלב. בעלי חיים וחרקים החיים באזורים עם EMF גבוה מראים פתולוגיות במבנה הגוף.

על פי מחקרים, השפעת הגלים משפיעה לרעה על רווחתו של האדם. כאב ראש ועייפות מעוררים, העבודה של האיברים הפנימיים מופרעת. הדור המבוגר יכול אפילו להתעלף באזור מסוכן: ליד קווי מתח גבוה או אלקטרומגנט עובד.

מקור השדה האלקטרומגנטי הוא:

  • סלולר, סמארטפונים, פולטי Wi-Fi, מכשירים. EMF חזק מתרחש כאשר תנור המיקרוגל פועל.
  • הובלה חשמלית, קווי הולכה, מתקנים תעשייתיים.
  • מכ"מים, מכשירי קשר, מתקנים מקרינים.
  • סורקים הם רפואיים, בשדות התעופה.
  • תקשורת טלרדיו, התקנות UHF.

נורמות

על פי התקנות, יש לארגן אזור סניטרי ליד פולטים רבי עוצמה. זה מחושב על פי הנתונים הטכניים של האובייקט על ידי עמלה מיוחדת. ערכים סטנדרטיים מפורטים בתיעוד. אז, בעת יצירת אינדיקטורים, מתח החשמל והזרם הזורם דרך החוטים נלקחים בחשבון.

מקור כזה של שדה אלקטרומגנטי הוא קו מתח גבוה שמזין את כל העיר. האזור הסניטרי לוקח בחשבון שהעומס על חוטים מתאימים משתנה עם השעה של היום והשנה. השטח של אתר זה מסוכן לאנשים, בעלי חיים וצמחים. הגבול המרבי המותר, שאינו מסוכן לגוף, הוא צפיפות השטף השווה ל-0.3 μT. מעל ערך זה, אדם בריא עלול לפתח סרטן ומחלות לב.

מכשירי חשמל לבית

לכן, הוראות המיקרוגל מציינות: לא מומלץ להיות ישירות מול הפאנל הקדמי בזמן חימום המזון. שהייה ממושכת של נשים בהריון באזור של שדה אלקטרומגנטי מוגבר עלולה להוביל להפלות. מדענים הוכיחו זאת טלפון סלולרימשפיע על רווחתו של האדם. עדיף לא להשאיר אותו בלילה ליד הראש ולא לשאת אותו בכיסים ליד הלב.

בחוץ

מקור השדה האלקטרומגנטי הוא קו מתח, תחבורה חשמלית: חשמליות, טרוליבוסים. לכן, בעת הבחירה איזור פרבריאנשים מנוסים מנסים להתרחק מקווי חשמל של תחנות שידור, משחזרים סלולריים, תחנות משנה חשמליות. במקרה של חשד לחריגה נורמות מותרותניתן לבדוק קרינה באמצעות מכשיר. האשם יחויב לבטל את הגורם השלילי.

פולט חזק נוסף הוא מסילת רכבת. ליד זה, בהחלט יהיו אינדיקטורים מנופחים. עם זאת, אין להתחמק מהם, זהו מחיר לנוחות תנועת האזרחים.

שיטות לחימה

אחת הדרכים העיקריות לשלול את ההשפעה של EMF על אדם היא הפרדה מרחבית של עצמים מקרינים. קווי מתח גבוה מונחים גבוה מעל נופי הטבע כדי לא לפגוע בצמחים ובבעלי חיים. ליד מבנים כאלה אסור לבנות מבני מגורים, לגדל יבולים ולרעות בעלי חיים.

מיגון עצמים פולטים נפוץ בעיר. האנרגיה של השדה האלקטרומגנטי אינה חודרת דרך קונכיות מתכת מקורקעות. אם אדם מבודד משדה כדור הארץ במשך זמן רב, תהיה לו חולשה חזקה או, להיפך, תוקפנות. מצב בריאותי דומה בא לידי ביטוי אצל מלחים או צוללות לאחר הפלגה ארוכה.

טיפול בגלים

עם הקרינה הנכונה, ניתן להבחין בהשפעה הפוכה. הוא משמש ברפואה לשיקום תפקודי הגוף. מקור השדה האלקטרומגנטי הוא שהחולה מוליך על הנקודה הכואבת. טיפול ארוך טווח מקל על מחלות כרוניות של המפרקים, כלי הדם, הלב.

EMF משמש לשיכוך כאבים, לשיפור זרימת הדם, ובזכותו העייפות נעלמת במהירות. ההשפעה הטיפולית נוצרת עקב יינון של מרכיבי המתכת של הדם. אדם מרגיש את ההשפעה המחממת של הקרינה. שימוש תקופתי במכשירים רפואיים שולל הישנות של מחלות כרוניות.

לשדה האלקטרומגנטי יש השפעה חיובית על מערכת החיסון, מסיר נפיחות. יש התחדשות מהירה של תאים לאחר פציעה. עם זאת, מגנטותרפיה יכולה השפעה שליליתבנוכחות קוצבי לב או כאשר לאדם יש מחלות דם. על הרופא לרשום טיפול כזה על סמך תוצאות הבדיקה.

מה עוד אסור למקם באזורים שליליים?

נוצר אזור סניטרי ליד מקורות חזקים של שדה אלקטרומגנטי רשויות הפיקוח. במקום זה, כל החפצים ממוקמים רק לאחר הסכמה איתם. האיסור חל על מתחמים ושטחים השמורים לאחסון דלקים וחומרי סיכה. אי אפשר להקים מחסני נפט, תחנות דלק, חניונים לכל סוג של הובלה, למעט חשמל.

כמו כן, אנשים לא צריכים להיות באזור. אסור להציב עצירות, שווקים, לארגן פגישות. אם יש צורך לארגן מקומות כאלה, נעשה שימוש במיגון של המקור. על גגות שבהם יש תחנות שידור, לעתים קרובות ניתן לראות רשת מתכת מסביב לאנטנה. כך הם משיגים צמצום של האזור הסניטרי.

אמצעים דומים ננקטים כדי להגן על מבני מגורים ותעשייה מפני ברקים קונבנציונליים וכדוריים. על הגג מותקנת אנטנת מתכת, מקורקעת עמוק באדמה. הצטברות של פוטנציאל חיובי נוצרת סביב הבניין, והאלקטרונים עוברים במעגל מלאכותי. כאשר מניחים מכשיר חדש בבית, עדיף להקפיד מראש על מקום התקנתו הרחק מאזור השינה.