Защита от электромагнитных полей и излучений. Обеспечение безопасности при использовании офисной техники

Общие сведения об электромагнитных полях

Электромагнитная волна, распространяясь от источника в неограниченном пространстве со скоростью света, создает электромагнитное поле (ЭМП), способное воздействовать на заряженные частицы и токи, в результате чего происходит превращение энергии поля в другие виды энергии.

Электромагнитное поле представляет собой особую форму материи, состоящую из взаимосвязанных электрического и магнитного полей. Количественными характеристиками электромагнитного поля являются частота излучения f, Гц, длина волны Я, м, скорость распространения С, м/с (С = λ · f). Изменение поля в пространстве происходит с той же частотой, с какой пульсирует ток в проводнике.

Физические причины существования переменного электромагнитного поля связаны с тем, что изменения во времени электрического поля порождают магнитное поле, а изменения магнитного поля – вихревое электрическое поле.

Характеристикой электрической составляющей ЭМП является напряженность электрического поля Е, В/м, а характеристиками магнитной – напряженность магнитного поля H, А/м, и магнитная индукция В, Тл (дольные величины мТл, мкТл, нТл). Величины Е и Н – векторные, их колебания происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Магнитная индукция и напряженность магнитного поля связаны следующим соотношением:

(8.1)

где μ – магнитная постоянная, Гн/м, μ = 4π · 10^-7.

Если В измеряется в мкТл, то 1 А/м ≈ 1,25 мкТл, 1 мкТл ≈ 0,8 А/м.

В электромагнитном поле существуют три зоны, которые различаются по расстоянию от источника ЭМП.

Ближняя зона – зона индукции, в которой еще не сформировалась бегущая электромагнитная волна, поэтому электрическое и магнитное поля считаются независимыми друг от друга и на человека действуют только напряженность электрического Е и магнитного полей Н. Размер зоны R = λ/2·π.

Дальняя зона – зона излучения, которая характеризуется бегущей электромагнитной волной. В этой зоне на человека воздействует энергетическая составляющая ЭМП – плотность потока энергии J, Вт/м² (J = Е · Н). Размер зоны R ≥ 2πλ

Промежуточная зона – зона интерференции, в которой на человека действуют напряженность электрического Е, магнитного Н полей и плотность потока энергии J. Размер зоны λ/2π <R< 2πλ.

Процессы, происходящие в живых организмах под воздействием ЭМП, зависят от времени воздействия Т, что учитывается энергетической экспозицией ЭЭ, которая в зависимости от характеристических параметров Е, Н или J определяется по формулам

(8.2)

где ЭЭ_Е, ЭЭ_Н, ЭЭ_ППЭ – энергетические экспозиции напряженности электрического, магнитного полей и плотности потока энергии, (В/м)² · ч; (А/м)² · ч; (Вт/м²)² · ч.

Е – напряженность электрического поля, В/м;

Η – напряженность магнитного поля, А/м;

J – плотность потока энергии, Вт/м²;

Т – время воздействия, ч.

Действие электромагнитных полей промышленной частоты и их нормирование

Длительное воздействие электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам в головном мозге и центральной нервной системе. В электрическом поле (ЭП) атомы и молекулы поляризуются. Полярные молекулы ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля, что изменяет ориентацию клеток или цепей молекул, ослабляя биохимическую активность белковых молекул. В результате у человека наблюдаются головная боль в височной и затылочной областях, вялость, ухудшение памяти, боли в области сердца, угнетенное настроение, апатия, своеобразная депрессия с повышенной чувствительностью к яркому свету и интенсивному звуку, расстройство сна, сердечно-сосудистой системы (ССС), органов пищеварения, дыхания, повышенная раздражительность. Могут наблюдаться функциональные нарушения в ЦНС, а также изменения в составе крови.

Воздействие постоянного магнитного поля (ПМП) и с частотой 50 Гц на человека проявляется в индуцировании в теле человека вихревых токов.

При длительном систематическом воздействии могут возникнуть изменения функционального состояния нервной системы, иммунной системы и сердечно-сосудистой системы. Длительное воздействие ЭМП промышленной частоты может спровоцировать онкологические заболевания.

Предельно допустимые значения напряженности электрического и магнитного полей промышленной частоты в зависимости от времени их воздействия устанавливаются СанПиН 2.2.4.1191-03 “Электромагнитные поля в производственных условиях”. Согласно этому нормативному документу пребывание в ЭП промышленной частоты напряженностью до 5 кВ/м допускается в течение всего рабочего дня.

Допустимое время пребывания в электрическом поле напряженностью от 5 до 20 кВ/м можно определить по формуле

(8.3)

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

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

Гигиенические нормативы разрешают работнику находиться в зоне воздействия электрического поля с частотой 50 Гц и Е = 10 кВ/м не более 3 ч, а при напряженности от 20 до 25 кВ/м – не более 10 мин в день.

Пребывание в электрическом поле напряженностью более 25 кВ/м без средств защиты не допускается.

Предельно допустимые уровни напряженности Н (индукции В) периодического (синусоидального) МП на рабочем месте устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала для условий общего и локального воздействия (табл. 8.1).

Таблица 8.1

Предельно допустимые уровни воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц

Предельно допустимые уровни напряженности Н (индукции В) ПМП устанавливаются дифференцировано в зависимости от времени его воздействия на работника за смену для условий общего и локального воздействия (табл. 8.2).

Таблица 8.2

Предельно допустимые уровни постоянного магнитного ноля

При работе на персональном компьютере допустимые уровни ЭМП регламентируются СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы”. Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемые ПЭВМ на рабочих местах пользователей, приведены в табл. 8.3.

Таблица 8.3

Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах

При работе на персональном компьютере расстояние от монитора до глаз пользователя должно быть не менее 50 см. Исследования показали, что с уменьшением расстояния на каждые 10 см уровень электромагнитного излучения возрастает в среднем в 1,5 раза, а с увеличением расстояния с 50 до 60 см уменьшение уровня электромагнитного поля идет в той же зависимости.