Защита от постоянных электрических и магнитных полей - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Защита от постоянных электрических и магнитных полей

Защита от постоянных электрических и магнитных полей

Источником электрических полей промышленной частоты являются токоведущие части действующих электроустановок (линии электропередачи, индукторы, конденсаторы термических установок, фидерные линии, генераторы, трансформаторы, электромагниты, соленоиды, импульсные установки полупериодного или конденсаторного типа, литые и металлокерамические магниты и др.).

Длительное воздействие электрического поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электрического поля токов промышленной частоты являются экранирующие устройства – составная часть электрической установки, предназначенная для защиты персонала в открытых распределительных устройствах и на воздушных линиях электропередачи.

Экранирующее устройство необходимо при осмотре оборудования и при оперативном переключении, наблюдении за производством работ. Конструктивно экранирующие устройства оформляются в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутков, сеток.

Переносные экраны также используются при работах по обслуживанию электроустановок в виде съемных козырьков, навесов, перегородок, палаток и щитов.

Экранирующие устройства должны иметь антикоррозионное покрытие и быть заземлены.

Источниками электромагнитных полей радиочастот являются:

  • o в диапазоне 60 кГц – 3 МГц – неэкранированные элементы оборудования для индукционной обработки металла (закалка, отжиг, плавка, пайка, сварка и т.д.) и других материалов, а также оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи и радиовещании;
  • o в диапазоне 3 МГц – 300 МГц – неэкранированные элементы оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, а также оборудования для нагрева диэлектриков (сварка пластикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.);
  • o в диапазоне 300 МГц – 300 ГГц – неэкранированные элементы оборудования и приборов, применяемых в радиолокации, радиоастрономии, радиоспектроскопии, физиотерапии и т.п. Длительное воздействие радиоволн на различные системы организма человека по последствиям имеют многообразные проявления.

Наиболее характерными при воздействии радиоволн всех диапазонов являются отклонения от нормального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека. Субъективные ощущения облучаемого персонала – частая головная боль, сонливость или общая бессонница, утомляемость, слабость, повышенная потливость, снижение памяти, рассеянность, головокружение, потемнение в глазах, беспричинное чувство тревоги, страха и др.

Для обеспечения безопасности работ с источниками электромагнитных волн производится систематический контроль фактических нормируемых параметров на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала. Контроль осуществляется измерением напряженности электрического и магнитного полей, а также измерением плотности потока энергии по утвержденным методикам.

Защита персонала от воздействия радиоволн применяется при всех видах работ, если условия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:

  • o применением согласованных нагрузок и поглотителей мощности, снижающих напряженность и плотность потока энергии электромагнитных волн;
  • o экранированием рабочего места и источника излучения;
  • o рациональным размещением оборудования в рабочем помещении;
  • o подбором рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала;
  • o применением средств предупредительной защиты. Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранирование источников излучения и рабочего места с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию. Отражающие экраны используют в основном для защиты от паразитных излучений – утечки из цепей в линиях передачи сверхвысокочастотных (СВЧ) волн, из катодных выводов магнетронов и др. В остальных случаях, как правило, применяются поглощающие экраны.

Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью, например металлы (в виде сплошных стенок) или хлопчатобумажные ткани с металлической основой. Сплошные металлические экраны наиболее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз).

Для изготовления поглощающих экранов применяются материалы с плохой электропроводностью. Поглощающие экраны изготавливаются в виде прессованных листов резины специального состава с коническими сплошными или полыми шипами, а также в виде пластин из пористой резины, наполненной карбонильным железом, с впрессованной металлической сеткой. Эти материалы приклеиваются на каркас или на поверхность излучающего оборудования.

Защита от постоянных электрических и магнитных полей.

Источником электрических по­лей промышленной частоты яв­ляются токоведущие части дей­ствующих электроустановок (линии электропередач, индукторы, конден­саторы термических установок, фидерные линии, генераторы, трансформаторы, электромагниты, соленоиды, импульсные установки полупериодного или конденсатор­ного типа, литые и металлокерамические магниты и др.).

Длительное воздействие электрического поля на организм человека может выз­вать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-со­судистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, сниже­нии качества выполнения рабочих операций, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

Основными видами средств кол­лективной защиты от воздействия электрического поля токов промыш­ленной частоты являются экраниру­ющие устройства – составная часть электрической установки, предназ­наченная для защиты персонала в открытых распределительных уст­ройствах и на воздушных линиях электропередач.

Экранирующее устройство необ­ходимо при осмотре оборудования и при оперативном переключении, наблюдении за производством ра­бот. Конструктивно экранирующие устройства оформляются в виде козырьков, навесов или перегоро­док из металлических канатов, прут­ков, сеток.

Переносные экраны также исполь­зуются при работах по обслужива­нию электроустановок в виде съем­ных козырьков, навесов, перегоро­док, палаток и щитов.

Экранирующие устройства долж­ны иметь антикоррозионное покры­тие и заземлены.

Источником электромагнитных полей радиочастот являются:

в диапазоне 60 кГц – 3 МГц – не­экранированные элементы обору­дования для индукционной обра­ботки металла(закалка, отжиг, плав­ка, пайка, сварка и т.д.) и других материалов, а также оборудования и приборов, применяемых в радио­связи и радиовещании;

в диапазоне 3 МГц – 300 МГц -неэкранированные элементы обо­рудования и приборов, применяе­мых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, а также оборудования для нагрева диэлек­триков (сварка пластикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.);

в диапазоне 300 МГц – 300 ГГц -неэкранированные элементы обо­рудования и приборов, применяе­мых в радиолокации, радиоастро­номии, радиоспектроскопии, физи­отерапии и т.п.

Длительное воздействие радио­волн на различные системы орга­низма человека по последствиям имеют многообразные проявления.

Наиболее характерными при воз­действии радиоволн всех диапазо­нов являются отклонения от нор­мального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосу­дистой системы человека. Субъек­тивными ощущениями облучаемого персонала являются жалобы на ча­стую головную боль, сонливость или общую бессонницу, утомляемость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, го­ловокружение, потемнение в гла­зах, беспричинное чувство тревоги, страха и др.

Для обеспечения безопасности работ с источниками электромаг­нитных волн производится систе­матический контроль фактических нормируемых параметров на рабо­чих местах и в местах возможного нахождения персонала. Контроль осуществляется измерением напря­женности электрического и магнит­ного поля, а также измерением плот­ности потока энергии по утверж­денным методикам Министерства здравоохранения.

Защита персонала от воздей­ствия радиоволн применяется при всех видах работ, если усло­вия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:

согласованных нагрузок и погло­тителей мощности, снижающих на­пряженность и плотность поля пото­ка энергии электромагнитных волн;

экранированием рабочего места и источника излучения;

рациональным размещением обо­рудования в рабочем помещении;

подбором рациональных режимов работы оборудования и режима тру­да персонала;

применением средств предупре­дительной защиты.

Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранирование источников излучения и рабочего места с помощью экранов, погло­щающих или отражающих электро­магнитную энергию. Отражающие экраны используют в основном для защиты от паразит­ных излучений (утечки из цепей в линиях передачи СВЧ-волн, из ка­тодных выводов магнетронов и дру­гих. В остальных слу­чаях, как правило, применяются по­глощающие экраны.

Читайте также:  Защита холодильника от перепадов напряжения в сети

Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью, на­пример металлы (в виде сплошных стенок) или хлопчатобумажные тка­ни с металлической основой. Сплош­ные металлические экраны наибо­лее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз).

Для изготовления поглощающих экранов применяются материалы с плохой электропроводностью. По­глощающие экраны изготавливают­ся в виде прессованных листов ре­зины специального состава с кони­ческими сплошными или полыми шипами, а также в виде пластин из пористой резины, наполненной кар­бонильным железом, с впрессован­ной металлической сеткой. Эти ма­териалы приклеиваются на каркас или на поверхность излучающего оборудовани

3.5.Защита от лазерного излучения.
Лазер или оптический квантовый генератор – это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. Благодаря своим уникальным свойствам (высокая направленность луча, когерентность) находят исключительно широкое применение в различных областях промышленности, науки, техники, связи, сельском хозяйстве, медицине, биологии и др.
В основу классификации лазеров положена степень опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала. По этой классификации лазеры разделены на 4 класса:
класс 1 (безопасные) – выходное излучение не опасно для глаз;

класс II (малоопасные) – опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;
класс III (среднеопасные) – опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение;
класс IV (высокоопасные)- опасно для кожи диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.
В качестве ведущих критериев при оценке степени опасности генерируемого лазерного излучения приняты величина мощности (энергии), длина волны, длительность импульса и экспозиция облучения.
Предельно допустимые уровни, требования к устройству, размещению и безопасной эксплуатации лазеров регламентированы “Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров” № 2392-81, которые позволяют разрабатывать мероприятия по обеспечению безопасных условий труда при работе с лазерами. Санитарные нормы и правила позволяют определить величины ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диапазона по специальным формулам и таблицам. Предельно допустимые уровни облучения дифференцированы с учетом режима работы лазеров -непрерывный режим, моноимпульсный, импульсно-периодический.
В зависимости от специфики технологического процесса работа с лазерным оборудованием может сопровождаться воздействием на персонал главным образом отраженного и рассеянного излучения. Энергия излучения лазеров в биологических объектах (ткань, орган) может претерпевать различные превращения и вызывать органические изменения в облучаемых тканях (первичные эффекты) и неспецифические изменения функционального характера (вторичные эффекты), возникающие в организме в ответ на облучение.
Влияние излучения лазера на орган зрения (от небольших функциональных нарушений до полной потери зрения) зависит в основном от длины волны и локализации воздействия.
При применении лазеров большой мощности и расширении их практического использования возросла опасность случайного повреждения не только органа зрения, но и кожных покровов и даже внутренних органов с дальнейшими изменениями в центральной нервной и эндокринной системах.
Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного, санитарно-гигиенического характера.
При использовании лазеров II-III классов в целях исключения облучения персонала необходимо либо ограждение лазерной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения, быть огнестойкими и не выделять токсических веществ при воздействии на них лазерного излучения.
Лазеры IV класса опасности размещаются в отдельных изолированных помещениях и обеспечиваются дистанционным управлением их работой.
При размещении в одном помещении нескольких лазеров следует исключить возможность взаимного облучения операторов, работающих на различных установках. Не допускаются в помещения, где размещены лазеры, лица, не имеющие отношения к их эксплуатации. Запрещается визуальная юстировка лазеров без средств защиты.
Для защиты от шума принимаются соответствующие меры звукоизоляции установок, звукопоглощения и др.
К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазерами, относятся специальные очки, щитки, маски, обеспечивающие снижение облучения глаз до ПДУ.
Средства индивидуальной защиты применяются только в том случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить требования санитарных правил.

Защита от воздействия электромагнитных полей

К источникам электромагнитных излучений относятся: подстанции и воздушные линии электропередачи, установки индукционного нагрева, устройства радиолокации, связи, телевидения и др.

Спектр электромагнитных полей разделен на частотные диапазоны:

  • постоянные электростатические поля, обусловленные образованием электрических зарядов;
  • электромагнитные поля промышленной частоты 50 Гц (герц);
  • электромагнитные поля в диапазоне частот 10 – 30 кГц (кило­герц);
  • электромагнитные поля в диапазоне частот 30 кГц – 300 ГГц (гигагерц).

Воздействие электромагнитных излучений на организм человека приводит к нарушению нервной и сердечно-сосудистой систем, к из­менениям в составе крови. Степень воздействия зависит от диапазона частот, интенсивности, продолжительности излучения. Интенсивные сверхчастотные излучения (выше 300 МГц) вызывают патологию раз­личных органов.

Критерием безопасности для человека, находящегося в электро­магнитном поле, приняты допустимые напряженность электрического поля E в киловольтах на метр (кВ/м) и напряженность магнитного поля Н в мили- или микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м).

Электростатические поля характерны для многих производствен­ных процессов. Накопление электростатических зарядов происходит на различных поверхностях, в том числе на одежде работников, что создает поле высокой напряженности, обусловливающее электрические раз­ряды. Во взрывоопасных производствах, связанных с применением горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, искровые разряды статического электричества могут вызвать взрыв и пожар. При определенных условиях разряды статического электричества является причиной травм обслуживающего персонала.

В соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.2.4.1191-03» «Электромагнитные поля в производственных условиях (далее – СанПиН 2.2.4.1191-03) и ГОСТ 12.1.045-84 «ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» (далее – ГОСТ 12.1.045-84) предельно допустимый уровень напряженности электро­статического поля (ЕПДУ) на рабочих местах обслуживающего персонала при воздействии 1 ч за смену устанавливается равным 60 кВ/м. При воздействии свыше одного часа величина определяется расчетным методом.

Электромагнитные поля промышленной частоты являются частью сверхнизкочастотного диапазона радиочастотного спектра, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в быту. Диапазон промышленной частоты представлен в России частотой 50-60 Гц.

Гигиеническая регламентация электромагнитных полей промышленной частоты осуществляется раздельно по электрическому магнитному нолям. Предельно допустимые уровни электрических полей регламентируются СанПиН 2.2.4.1191-03 и ГОСТ 12.1.002-84. В соответствии с требованиями этих нормативных документов предельно допустимые уровни электрических полей для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м.

При напряженностях в интервале больше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания определяется по формуле:

Т = 50 : Е – 2, где

Т – допустимое время пребывания в электрическом поле при соответствующем уровне напряженности, ч;

Е – напряженность воздействующего электрического поля в контролируемой зоне, кВ/м.

Допустимое время пребывания в электрическом поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочей смены. В остальное рабочее время напряженность электрического поля не должна пре­вышать 5 кВ/м.

Предельно допустимые уровни магнитных полей промышленной частоты устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия. При необходимости пребывания персонала в зонах с раз­личной напряженностью магнитных полей общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Читайте также:  Защита проводов от кошек

Защита от воздействия статического электричества

Одним из распространенных средств защиты от воздействия статического элек­тричества является уменьшение генерации электростатических зарядов или их отвод с наэлектризованного материала, что достигается путем заземления металлических электропроводных элементов оборудования, увеличения поверхностей и объемной проводимости диэлектриков, установки нейтрализаторов статического электричества (индукционных, высоковольтных, жидких и др.).

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

В качестве средств индивидуальной защиты применяют антистатическую обувь, антистатический халат, заземляющие браслеты.

Защита от воздействия электромагнитных полей промышленной частоты

Для защиты людей от воздействия электромагнитных полей про­мышленной частоты предусматриваются санитарно-защитные зоны. При проектировании воздушных линий электропередачи напряжением 750-1110 кВ должно предусматриваться их удаление от границ населенных пунктов не менее чем 250-300 м соответственно.

К средствам коллективной защиты обслуживающего персонала относятся стационарные экраны (различные заземленные металлические конструкции – щитки, козырьки, навесы сплошные или сетчатые, системы тросов) и съемные экраны.

В качестве средств индивидуальной защиты от электромагнитных полей промышленной частоты служат индивидуальные экранирующие комплекты.

ЗАЩИТА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ

Величко Дмитрий Анатольевич,

к.т.н., ведущий инженер ЗАО Тестприбор

Аннотация. Рассмотрены влияния магнитных полей промышленной частоты на физиологию человека и электромагнитную совместимость радиотехнических средств, современные материалы и методы ослабления вредного влияния магнитных полей промышленной частоты, проведен сравнительный анализ применяемых ранее листовых и плитных кристаллических сплавов с современными аморфными и нанокристаллическими сплавами. Сделаны выводы о существенном превосходстве экранов из современных материалов.

Развитие электротехники и радиотехники, использование высоковольтных линий электропередач, широкое распространение средств связи и радиоэлектронных устройств вызвало существенный рост уровней электромагнитных полей (ЭМП). Установлено, что ЭМП, которые содержат как электрическую так и магнитную составляющую, вызывают помехи радиоэлектронным устройствам, сильно влияют на здоровье человека, во многих случаях опасны для жизни. В настоящее время области влияний ЭМП уже учитывают отдельно, разделяя их по ряду характеристик: по частотному диапазону электромагнитных волн – от сверхнизкочастотного (СНЧ) до сверхвысокочастотного (СВЧ), по компонентам поля – электрическая (ЭП) и магнитная (МП) компоненты ЭМП, по источникам излучения – линии электропередачи (ЛЭП), радиотехнические системы различного назначения, например, системы связи, радиолокационные, технологические и др., по уровню напряжения источника излучения – сверхвысокое напряжение (СВН) и по другим признакам. Можно отметить также, что средства массовой информации уделяют много внимания влиянию ЭМП на человека, например «магнитным бурям», которые по интенсивности воздействия часто уступают влиянию ЭМП промышленного города.

Методы и средства борьбы с вредным влиянием ЭМП на различные объекты естественного и антропогенного происхождения сильно отличаются. В России и во многих развитых странах эти методы и средства стандартизируются с учетом отличия физических свойств ЭМП. Введение стандартов свидетельствует о том огромном внимании, которое уделяет современное общество данному направлению научно-технического прогресса. В статье рассматривается и анализируется только небольшая область этого направления – современные способы защиты от МП промышленной частоты (ПЧ), сравниваются защитные свойства различных материалов, которые используются для ослабления воздействия ЭМП на объекты, многие из которых предназначены для работы или проживания человека.

Защита человека, его здоровье являются приоритетными темами современных исследований. Научное объяснение воздействия ЭМП на организм человека, на биообъекты, приведенное в [1,2], позволяет не только ознакомиться с современными взглядами на зависимости влияния магнитных полей на биомолекулы, но и получить оценки уровней МП, которые могут влиять на состояние живого организма. Следует отметить, что подобные исследования ведутся давно, первые обобщения влияния ЭМП на физиологию были сделаны в монографии [3], изданной еще в начале прошлого века. Исследования биологических воздействий постоянного МП, либо совместного действия МП и ЭМП продолжаются (см., например, [4]) и будут продолжаться, так как технические средства на основе ЭМП непрерывно совершенствуются. Результаты подобных исследований, проверенные практикой, лежат в основе современных стандартов, в которых обобщена информация о воздействии ЭМП.

В качестве примера в таблице 1 приведены ориентировочные данные по эффектам воздействия МП на здоровье человека в зависимости от плотностей тока.

Эффекты воздействия магнитного поля на здоровье человека

Эффекты воздействия магнитного поля

Минимальные эффекты, не представляющие опасности для человека

Выраженные эффекты – зрительные и со стороны нервной системы

Стимуляция возбудимых структур, возможно неблагоприятное влияние на здоровье

Возможны экстрасистолия, фибрилляция желудочков сердца (острое поражение)

Как видно из приведенных данных, диапазон воздействий магнитного поля на человека весьма широк. Следует отметить, что уровни воздействия поля необходимо правильно измерить, иначе легко выйти за пределы, которые определены нормативными документами и, ошибиться в необходимом уровне подавления поля. Согласно «Санитарно-эпидемиологическим требованиям» (СанПиН) допустимые уровни электромагнитного излучения промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях измеряются на расстоянии от 0,2 м от стен и окон, на высоте 0,5-1,8 м от пола и не должны превышать: для электрического поля 0,5 кВ/м, для магнитного 5 мкТл (4 А/м).

Анализ литературных данных, краткое перечисление и цитирование полученных результатов позволяют определить следующие задачи и условия проектирования. Защита от воздействия МП промышленной частоты должна работать при весьма отличающихся параметрах поля, при разных условиях, в которых находятся защищаемые объекты, при различных режимах воздействий и т.д. Это означает, что единый проект защиты на все существующие объекты реализовать невозможно, даже подбор требований и ограничений на защитные устройства является слишком сложной задачей, которая должна решаться для конкретных условий, в ряде случаев и с помощью компьютерного моделирования.

Рассмотрим результаты исследований по глубокому подавлению МП промышленной частоты за счет применения новых материалов и технологий. В последних работах, как правило, используется метод шунтирования. Экран выполняется из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью, при этом линии магнитного поля концентрируются в стенках экрана, как показано на рис.1.

Как видно из принципа экранирования за счет шунтирования, основная функция – глубокое экранирование, обеспечивается качеством материала экрана, его конструкцией и технологией, которая обеспечивает шунтирование не только в цельных частях экрана, но и в местах соединения отдельных частей.

До недавнего времени в нашей стране для создания систем электромагнитной защиты с высоким коэффициентом экранирования применялись листовые (сталь) и плитные (пермаллой) кристаллические сплавы. При частотах МП менее 10 кГц обычные материалы не обеспечивали необходимую степень экранирования при приемлемых соотношениях толщины стенок к характерному размеру защищенной области. Поэтому использовались магнитомягкие сплавы, обладающие повышенной магнитной проницаемостью μ, которая прямо пропорциональна коэффициенту экранирования – степени подавления МП в защищенной области [5].

Необходимо подчеркнуть, что высокое значение магнитной проницаемости должно сохраняться и при механических воздействиях, неизбежно возникающих при монтаже экрана.

Рисунок 1 Шунтирование магнитного поля экраном

Такому требованию удовлетворяют только аморфные магнитомягкие сплавы [6]. Это подтверждается работами зарубежных исследователей, которые провели сравнение эффективностей экранирования, выполненного с помощью аморфных и кристаллических магнитомягких сплавов.

Читайте также:  Сроки испытания средств защиты используемых в электроустановках

Толщина стального листа, обеспечивающего необходимую эффективность экранирования обычно более 3-х мм. Конструкция швов такого экрана должна обеспечивать надежный электрический контакт с низким переходным сопротивлением высокочастотным токам по периметру соединяемых деталей экрана. Для обеспечения этого требования соединение листов экрана производится герметичным швом электродуговой сварки в среде защитного газа (по ГОСТ 14771-76). При этом проводится обязательный контроль качества каждого шва, что делает довольно сложным изготовление входов в помещения, вентиляции и вводов коммуникаций. Кроме этого, например, магнитные свойства пермаллоя марки 79НМ после деформации на 10% снижаются почти в 18 раз.

В настоящее время при создании материалов для электромагнитной защиты от МП наибольшую ценность представляют быстрозакаленные металлические сплавы (аморфные и нанокристаллические).

Магнитные аморфные сплавы (ферромагнитные сплавы с узкой петлёй гистерезиса), наряду с высокой механической прочностью и коррозионной стойкостью характеризуются исключительной «мягкостью» магнитных свойств (низкая коэрцитивная сила, высокая магнитная проницаемость) – они могут легко намагничиваться и размагничиваться в слабых полях. В сочетании с высоким электрическим сопротивлением это приводит к низким значениям как магнитных, так и электрических потерь.

Магнитные аморфные сплавы позволяют, например, при экранировании силового кабеля снизить уровень магнитного поля в 10–500 раз, а при проведении сварочных работ ослабить внешнее магнитное поле внутри защитной одежды в 10-20 раз при внешнем поле до 1000 мкТл. Это позволяет обеспечивать выполнение требований СанПиН к снижению уровней электромагнитных полей в производственных условиях.

Аморфный сплав – это определенный вид прецизионного сплава. Он обладает целым комплексом физических и химических свойств, полезных для эффективного снижения МП. Одно из основных отличий аморфного сплава от электротехнической стали – отсутствие периодичности в расположении атомов. Эти сплавы отличаются от кристаллических сплавов большей устойчивостью к коррозии, они прочнее в несколько раз и имеют улучшенную электромагнитную характеристику. Путем химического подбора компонентов сплава и отладки метода его охлаждения достигается аморфное состояние металла. Скорость охлаждения превышает скорость кристаллизации за счет того, что готовый расплав выливается на диск, который вращается с большой скоростью. Как только расплав попадает на вращающийся диск, он резко охлаждается, имеет схожесть с аморфной структурой стекла и принимает форму ленты толщиной от 15 до 60 мкм. Магнитные и экранирующие свойства ленточных аморфных ферромагнитных материалов изучены в [7].

Рассматриваемым сплавам путем термомагнитной обработки придают специальные свойства: можно получить петлю гистерезиса определенной формы, сделать структуру частично кристаллизованной, аморфной или нанокристаллической.

В 1988 году инженерами фирмы Hitachi Metals впервые был разработан так называемый, нанокристаллический сплав. Наибольшую магнитную проницаемость и наименьшую коэрцитивную силу полоса с нанокристаллической структурой получает благодаря расположению кристаллитов диаметром от 10 до 20 нм по всей магнитопроводной ленте. Из-за относительно высокого удельного сопротивления (от 110 мкОм/см до 120 мкОм/см), и незначительной толщины ленты, появилась возможность добиться наименьшей коэрцитивной силы и наибольшей магнитной проницаемости. В таблице 2 приведены характеристики различных материалов [8,9] с целью сравнения.

Сравнительные характеристики аморфных и нанокристаллических магнитомягких материалов относительно традиционных

Защита от электрических и магнитных полей и электромагнитных излучений

В настоящее время в промышленности и научных исследованиях находят применение различные детали и электро – радиотехнические устройства, установки, а также электрические сети, которые являются источниками постоянных и переменных электрических и магнитных полей частотой 50 Гц. Подобные электромагнитные поля могут излучать блоки питания аппаратуры, в которой используются волноводы сложного сечения.

Воздействие вышеуказанных полей оказывает влияние на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы, которые приводят к снижению частоты сердечных сокращений (брахикардии); нарушению состава периферической крови; изменению артериального давления и пульса; возникновению болей в области сердца; сердцебиению; аритмии; к различным морфологическим изменениям; изменениям в печени, легких, почках и поджелудочной железе, вплоть до омертвления.

Кроме этого, электрические поля обусловливают наведение потенциалов на металлических предметах и людях, изолированных от земли. Разность потенциалов между предметом и землей достигает до 15 кВ.

Предельно допустимая напряженность постоянного электрического (электростатического) поля, (ЕДОП), кВ/м, определяется в зависимости от длительности облучения t, ч, согласно “Санитарно-гигиеническим нормам допустимой напряженности электростатического поля”, которая рассчитывается по формуле (29):

, (34)

а для промышленной частоты принята напряженность электрического поля 5 кВ/м в течение каждого рабочего дня или с учетом длительности облучения, рассчитывается по формуле (30):

, (35)

Согласно “Предельно допустимым уровням воздействия постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами” напряженность постоянного поля на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м, а магнитных полей промышленной частоты (А/м) можно определить по формуле (31):

, (36)

где f- частота поля, Гц.

В зависимости от характера и местонахождения источников полей, условий облучения людей применяют различные методы защиты от электрических и магнитных полей: защиту временем, расстоянием, выбор оптимальных геометрических параметров установок, воздушных линий (ВЛ) и открытых распределительных устройств (ОРУ), стационарные и переносные экранирующие устройства (экраны), специальную экранирующую одежду.

Защита временем предусматривает ограничения времени пребывания человека в зоне действия полей. Допустимое время облучения человека tДОП;

для постоянного электрического поля рассчитывается по формуле (32),

, (37)

где Ер – реальная напряженность электрического поля в рабочей зоне, кВ/м; для электрического поля промышленной частоты

. (37-1)

для магнитного поля промышленной частоты, мин

, (37-2)

где Нр – реальная напряженность магнитного поля в рабочей зоне, кА/м.

Защита расстоянием предусматривает размещение рабочих зон (пультов управления) от источников полей на расстояния, напряженность которых не превышает допустимых значений. Эти расстояния определяются расчетом и проверяются на каждом рабочем месте. Для ВЛ они устанавливаются санитарными нормами и правилами от оси проектируемых ВЛ в зависимости от напряжения.

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок в отдельных случаях предусматривают комбинирование защиты временем и расстоянием одновременно.

Величины потенциалов и напряженности поля зависят от конструктивных параметров установок, проводов ВЛ и шин ОРУ. Путем оптимального выбора этих параметров можно значительно снизить потенциалы и напряженность электрического и магнитного полей.

Для защиты от электрических полей применяют экраны из металлических сеток, располагаемых между экранируемым пространством и источником электрического поля. Для защиты от магнитных полей применяют экраны из электротехнической (трансформаторной) стали или пермаллоя. Толщина стенки цилиндрического экрана для защиты от магнитных полей (м), определяется по формуле (34):

, (38)

шарообразного экрана рассчитывается по формуле (35):

, (39)

параболический антенна излучение волна

Разработка игры на микроконтроллере C8051F043
В настоящее время все современные системы автоматизации и контроля обязательно содержат средства вычислительной техники (интегральные микросхемы микропроцессоров, микроко .

Реконструкция СТС Барун-Хемчикского района Республики Тыва на базе цифровой АТСЭ Квант-Е
В нашей стране проводится большая работа по развитию и автоматизации сельской телефонной связи. Широкое развитие сельской телефонной сети (СТС) страны возможно только на основе полной а .

Создание лабораторного стенда для изучения аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на основе промышленного микроконтроллера
Тема данной бакалаврской работы – создание лабораторного стенда для изучения аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на основе промышленного микроконтроллера (МК). Разработка является ак .

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector