Защита населения от воздействий ЗМП промышленной частоты.

Неионизирующие ЭМП возникают вдоль ЛЭП и вблизи электроподстанций, работающих под напряжением свыше 1000 В. Как известно, электрическое, поле (ЭП) характеризуется электри­ческой напряженностью Е, кВ/м, а магнитное поле (МП) - магнит­ной напряженностью Н, А/м. Медиками установлено, что неблагоп­риятные воздействия на человека ЭП наблюдаются при Е>=1 кВ/м, а МП - при Н = 160...200 A/м. Фактические значения Е составля­ют: для ЛЭП-220 кВ и ниже - до 1 кВ/м; ЛЗП- 330 кВ - 3,5...5 кВ/м; ЛЭП-500 кВ - 7,6..8 кВ/м и ЛЭП-750 кВ - 9...15 кВ/м, а Н<=20...25 А/м. При этом наибольшее значение Е отмечалось вместе максимального провисания провода, т.е. в точке проекции на землю крайних проводов и в 5 м от нее, снаружи от продоль­ной оси трассы ЛЭП. Ширина зоны вредного воздействия (Е, электрических разрядов и тока отекания) ЗМП для человека изме­няется в пределах 20...50 м от оси трассы ЛЭП в зависимости от напряжения в ЛЗП.

При оценке опасности ЭМП промышленной частоты в РФ огра­ничиваются только оценкой Е, так как она значительно превышает величину порогового действия ЭП. Это поле вызывает у людей на­рушение функционального состояния центральной нервной и сер­дечно-сосудистой систем, а также системы крови. При этом наб­людаются повышенная утомляемость, снижение точности рабочих движений, изменение кровяного давления и пульса; возникновение болей в сердце, сопровождающихся сердцебиением и аритмией. При эпидемиологических исследованиях населения РФ в 1995 г. выяв­лено увеличение частоты лейкозов у детей и заболеваемости ра­ком взрослого населения в связи с воздействием ЭМП промышлен­ной частоты. По мнению специалистов, именно магнитная компо­нента ЭМП определяет онкологический риск у населения.

Кроме того, ЭП обуславливает возникновение разрядов между человеком и металлическим предметом» имеющим иной, чем чело­век, потенциал. Величина разрядного тока может быть опасной для жизни человека или сопровождатся искрой, способной вызвать воспламенение или взрыв паров горючих материалов и смесей.

Санитарные нормы и правила защиты населения от воздейс­твия ЭП, создаваемого воздушными ЛЭП переменного тока промыш-ленной частоты, (СНиП 2971-84) [10] устанавливают следующие ПДН Е, кВ/м: внутри жилых зданий - 0,5; на территории жилой застройки – 1; в населенной местности, вне жилой застройки/на территории огородов и садов – 5; на участках пересечения воз­душных ЛЗП с автодорогами I..IV категории – 10; в населенной местности (незастроенные местности, сельхозугодья) - 15; в труднодоступной местности для транспорта и сельхозмашин, на участках, специально выгороженных для исключения доступа насе­ления- 20 кВ/м.

При Е > 1 кВ/м должны приниматься меры по исключению воз­действия на человека ощутимых электроразрядов и токов стека-ния. К ним относят: 1) устройство СЗЗ вдоль воздушной ЛЭП-330 кВ (по обе стороны от нее) шириной 20 м от проекции на землю крайних фазных проводов в направлении перпендикулярном к ЛЭП-вдоль ЛЗП-500 кВ - то же, но шириной 30 м: ЛЭП-750 кВ -40 м и ЛЭП-1150 кВ - 55 м; 2) удаление проектируемой воздушной ЛЭП от границ населенного пункта не расстояние не менее 250 и 300 м до ее оси при напряжениях в ЛЭП соответственно 750 и 1150 кВ; 3) увеличение высоты подвеса фазных проводов и/или уменьшение расстояния между опорами ЛЭП; 4) применение экранирующих уст­ройств: заземленной (не менее чем в двух местах) металлической сетки (на неметаллической кровле здания) или кровли, устройс­тво над защищаемым объектом заземленных тросов, установка же­лезобетонных заборов вокруг электроподстанций открытого типа или посадка деревьев и кустарника высотой не менее 2 м; 5) за­земление в СЗЗ воздушной ЛЭП протяженных металлических, объек­тов (трубопроводов, кабелей, линий связи и т.п.), машин и ме­ханизмов на пневматическом ходу (металлическая цепь, соединен­ная с рамой или кузовом и касающаяся земли): 6) запрещение в пределах СЗЗ воздушных ЛЗП нахождение лиц в возрасте до 18 лет, размещение жилых и общественных зданий, различных площа­док, складов нефти и нефтепродуктов, остановки транспорта- 7) разъяснительная работа среди населения о мерах безопасности при работах и нахождений вблизи воздушных ЛЭП напряжением 330 кВ и выше.

5.7.3.2. Защита населения от воздействий ЗМП радиотехни­ческих объектов (РТО).

К этим объектам относят радиолокацион­ные средства (РАС), широко используемые в авиации для управле­ния воздушным движением, в метеорологии, системе ПВО, радиоас­трономии и космических исследованиях, теле- и радиоцентры и станции. Их работа связана с излучением энергии и появлением ЭНП в ОС. Наиболее сильными источниками ЗМП являются РАС, у которых рабочие мощности достигают десятков МВт и выше. Они во всем мире имеют тенденцию к дальнейшему росту мощности излуче­ния ЭМП и использованию наиболее биологически активной корот­коволновой части радиочастотного диапазона.

Неионизирующие излучения и ЭМП РЛС, радио- и телецентров лежат в диапазоне частот 30 кГц.,.300 ГГц, что соответствует диапазону волн с длиной (ЛЯМДА) =10³...10^-3м. Их подразделяют на низкочастотные - НЧ (30..300 кГц с (ЛЯМДА) = 10...10³м), среднечастотные - СЧ (300 кГц...З МГц с (ЛЯМДА - Л) =10³...10²м), высокочас­тотные - ВЧ (3...30 МГц с Л = lO²...10 м), очень высокочас­тотные - ОВЧ (30...300 МГц с Л = 10...1 м), ультравысокочас­тотные - УBЧ (300 МГц.,.3 ГГц с Л = 1...0,1 м), сверхвысоко­частотные - СВЧ (3...30 ГГц с Л = 10...1 см) и крайне высоко­частотные - КВЧ (30...300 ГГц с Л = 1...0,1 см). Антенные их системы, создающие эти излучения и ЭМП, работают в режиме кру­гового излучения (на радио- и телецентрах) и остронаправленного излучения с узкой диаграммой направленности (ширина ос­новного лепестка в пределах 1^О). Кроме того, имеются РЛС с не­подвижными антеннами большой площади, в которых осуществляется направленное перемещение луча излучения и ЭМП - сканирование.

В ближней зоне РЛС выделяют зону индукции с радиусом, равным длине волны ЭМП - l, деленной на 2(ПИ - П)П, и волновую зо­ну, лежащую за пределами 2Пl. Между этими зонами, т.е. в диа­пазоне l/2П...2Пl, лежит зона интерференции. В зонах ин-индукции и интерференции поочередно действуют Е и Н ЭМП, кото­рые различны по величине. В волновой зоне интенсивность ЗМП оценивается по плотности потока энергии (ППЭ) в мкВт/см².

Высокие уровни ЭМП (100 мВт/см² и выше) имеют место на территориях, окружающих объекты ПВО, в аэропортах и прилегаю­щих населенных пунктах. Значения ППЗ в отдельных квартирах в 17,5 раза превышают ПДЧ (данные 1995 г.).

Воздействие ЭМП в рассматриваемом диапазоне частот на ор­ганизм человека связано, прежде всего, с его нагревающим дейс­твием, наиболее выраженном в тканях с недостаточным кровоснаб­жением (хрусталик глаза, семенники и т.д.). Выраженное тепловое действие возникает при интенсивности ЭМП 10000 мкВт/см и более. Интенсивное облучение может вызывать катаракту (помут­нение хрусталика) и бесплодие. Субтепловые интенсивности в ос­новном воздействуют на центральную нервную систему, вызывая неспецифические астеновегетативные синдромы с жалобами на го­ловные боли, повышенную утомляемость, раздражительность и т.п. В последние годы установлены влияния ЭМП на работу сердца, им­мунных систем (наблюдается рост инфекционной заболеваемости) и на развитие потомства (даже при ЭМП малой интенсивности).

ПДУ ЭМП для населения установлены Временными санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия ЭМП, соз­даваемых РТО, или ВСН 2963-84 [10]. Их значения даются как для непрерывного круглосуточного излучения (табл. 5.10), так и для импульсного излучения, создаваемого метеорологическими, обзор­ными и им подобными РЛС. При этом для таких РЛС ПДУ ЭМП даются в зависимости от диапазона частот (УВЧ, СВЧ и КВЧ) и длин волн (0,8: 3, 10, 17, 23 и 35 см), частоты сканирования (0:0,1 и не более 0,25 Гц), времени облучения с однопорядковой интенсив­ностью и отношения продолжительности работы на излучение к об­щему времени работы их в сутки (а = 0,5 или 1) и составляют:

1) при а = 0,5 - соответственно 140, 60 и 20 мкВт/см²: 2) при а=1- соответственно 25, 24, 20, 15, 12 и 10 мкВт/см². Для других РИС ПДУ ЗМП на селитебной территории не должно превы­шать 10 мкВт/см² (детально см. ВСН 2963-84 [10]).

Таблица 5.10. ПДУ ЭМП для населения

Наименование диапазона	Диапазон частот	Диапазон длины волн	ПДУ Е и ППЭ
НЧ СЧ ВЧ ОВЧ УВЧ СВЧ	30………300 кГц 300……3000 кГц 3…………30 МГц 30………300 МГц 300……3000 МГц 3……..30 ГГц	10…1 км 1…0,1 км 100…10 м 10…1 м 1…0,1 м 10…1 см	25 В/М 15 В/М 10 В/М 3 В/М 10 мкВт/см2 10 мкВт/см2

 

* Диапазоны исключают нижний и включают верхний пределы частот, длины волны.

Для жилых помещений устанавлено ПДУ ЭМП на порядок ниже, а ППЭ не более 0,5 мкВт/см².

Контроль за соблюдением ПДУ ЗМП осуществляют СЭС Госком-санэпидемнадзора РФ, применяя инструментальный и расчетный ме­тоды. Инструментальный метод предусматривает измерение уровней этого поля в соответствующих точках с помощью приборов NFM-1,

ПЗ-16, ПЗ-9, ПО-1, ИЭМП-2 и др. Он осуществляется при приеме в эксплуатацию РТО, гражданских зданий и сооружений и в порядке текущего санитарного надзора. Расчетный метод применяют в ходе проектирования РТО и гражданских зданий, для чего используется методика, изложенная в разделе 11 пособия [2].

Для защиты от воздействий ЗМП применяют коллективные (за­щита групп жилых зданий, участков или населенного пункта в це­лом) и локальные (защита отдельных строений, квартир или поме­щений) методы и средства. Первые включают снижение мощности излучения в его источнике, защиту расстоянием, изменение сек­тора или угла места излучения и применение естественных и ис­кусственных экранов. Локальная защита в основном реализуется методом экранирования.

Основным средством уменьшения мощности излучения в источ­нике является применений поглощающих нагрузок при настройке, ремонте и эксплуатации РЛС. Если необходимо полное поглощение энергии излучения, то применяют оконечные нагрузочные сопро­тивления - поглотители мощности, которые представляют собой отрезки волноводов, заполненные радиопоглощающим материалом, переводящим излучающую энергию в тепловую. Для частичного пог­лощения энергии ЗМП применяются аттенюаторы, представляющие собой отрезки волноводов со специально подобранными диаметра­ми. Промышленностью выпускаются аттенюаторы с переменной или фиксированной мощностью для излучений ЭМП с Л = 0.004...3 м и мощностью 0,1.. 1ОО Вт.

Защита расстоянием основана на законе обратных квадратов (уменьшении энергии любого вида энергетического излучения об­ратно пропорционально квадрату расстояния), т.е.

ППЭ = Ризл * У /(4 П R²)

(5.10)

где Риал - мощность источника излучения, Вт: У - коэффици­ент усиления антенны;/R- расстояние от источника излучения, м.

Для расчета Е применяют формулу

E =

Территория, на которой значения ППЗ и Е превышают уровни установленные ГОСТ 12.1.006-84*, является территорией "строго- го режима". Она должна быть ограждена, находиться под охраной, и не иметь жилых строений. В следующей зоне, где ПДУ для ППЭ Е ниже требований ГОСТ 12,1.006-84* и выше ПДУ для населения (в "зоне ограничений"), могут размещаться только административно-хозяйственные и общественные здания, в помещениях которых ППЭ и Е соответствуют нормам. В том случае, когда антенна РЛС работает в определенном секторе или фиксирована в одном направлении» зоны "строгого режима" и "ограничений" ус­танавливаются только в направлении излучений ЗМП.

ВСН 2963-84 предусматривают (при необходимости, т.е. в целях защиты населения от воздействий ЭМП) создание СЗЗ и зоны ограничения застройки. СЗЗ является площадь, примыкающая к технической территории РТО, т.е. к территории "строгого режи­ма". Внешняя ее граница определяется на высоте до 2 м от по­верхности земли по ПДУ ЗИП, т.е. до точки, где Е или ППЭ равно ПДУ, приведенному в табл. 5.10. Зоной ограничений застройки является территория, где на высоте более 2 м от поверхности земли превышаются ПДУ. Внешняя ее граница определяется по мак­симальной высоте зданий перспективной застройки, на уровне верхнего этажа которых уровни ЗИП не превышают значений ПДУ, приведенных в табл. 5.10.

Защита от воздействий ЭМП может проводиться и путем изме­нения сектора излучения, если в него попадают населенные пунк­ты, например, за счет изменения маршрутов самолетов, проводку которых обеспечивает данная РЛС. Можно увеличить угол места, т.е. угол между главным лучом и горизонтом, и тогда максимум энергии ЗИП пройдет выше хилых зданий. Если это невозможно, то используют размещение антенн на специальных насыпях.

Для защиты от воздействий ЗМП широкое применение находят естественные и искусственные экраны. Например, лес, располо­женный между РЛС и селитебной зоной, обеспечивает ослабление ЭМП в зависимости от частоты излучений на 0,05...О,4 дБ/м. В качестве экранов могут использоваться нежилые постройки, воз­вышенности, лесополосы. Иногда применяют обваловку позиций РЛС. Могут устанавливаться и специальные экраны, в которых применяют металлы, сеточные материалы, токопроводящие краски, металлизацию поверхностей, специальные ткани, стекла с токо-проводящим покрытием и радиопоглощающие материалы. Все перечис­ленные материалы для изготовления экранов обладают способ­ностью отражать и частично поглощать энергию ЭМП. Выбор конк­ретных материалов для экранов зависит от глубины проникновения излучения в экране (расстояние от входа в экран вдоль расп­ространения излучения, на котором амплитуда падающей волны уменьшается в 2,73 раза), диаметра проволоки, шага сетки и т.п.

Необходимость применения перечисленных мер защиты вытека­ет из того, что размер СЗЗ современных РЛС, обеспечивающих главным образом полеты авиации, в среднем составляет около

3000 м даже при размещении их антенн на высоте 8...12 м. Так, у РЛС, обеспечивающих работу аэродрома в Мигалово, радиус СЗЗ, т.е. зоны с ППЭ, превышающими нормативы, составляет около 7 км. Это означает, что почти на 70 тыс. жителей Твери система­тически воздействует ЭМП с интенсивностью, превышающей уста­новленные ПДУ. В подобных ситуациях помимо средств коллектив­ной защиты целесообразно; шире применять локальные методы, а именно: оклеивание стен специальными металлизированными обоя­ми, засвечивание окон, установка специальных стекол и металли­зированных штор. При использовании в быту приборов, основанных на СВЧ-излучении, необходимо повышать радиогерметизацию их стыков и сочленений, следить за исправностью экранирующих ко­жухов.

В случае необходимости размещения объектов гражданского строительства в зоне ограничений застройки следует применять коллективные и локальные методы и средства защиты от воздейс­твий ЭМП, указанные выше. На стадии разработки проекта плани­ровки и застройки ВСН 2963-84 также рекомендует: использовать экранирующий эффект зданий и сооружений при размещении откры­тых площадок отдыха и спорта; размещать здания торцом или фа­садом с наименьшей площадью остекления к источнику ЭМП, а в противном случае применять здания галерейного типа, ориентиро­ванные жилыми помещениями в сторону, противоположную излуче­нию; выполнять ОК и кровли зданий из материалов с высокмим ра-диоэкранирующими свойствами (железобетон) или покрытие ОК со стороны РТО заземленной металлической конструкцией: по возмож­ности применять защитные стенки, козырьки, глубокие лоджии и т.п.: максимально озеленять территорию застройки, а площадь твердого покрытия проездов, тротуаров и пешеходных дорожек принимать минимальной и использовать песок, грунт или гравий со щебенкой для их создания.