Эффективные средства защиты человека и электрооборудования

Коллективные средства защиты

Общие принципы инженерно-технической защиты. Мероприятия по защите человека от воздействия ЭМП подразделяются на коллективные и индивидуальные. Коллективные мероприятия являются основными, они включают в себя инженерно-технические, организационно-тактические и лечебно-профилактические.

Проектирование любой системы защиты начинается со сравнения допустимого максимума ЭМП, определенного в соответствии с принятыми нормативами, с уровнем поля, полученным методами прогноза или измерения. В результате такого сравнения получают величину необходимого ослабления электромагнитной энергии. Искусство специалистов состоит в поиске оптимального средства защиты, эффективного по обеспечению требуемых нормативных показателей и экономически целесообразного. В принципе всегда можно предложить средство защиты, идеально удовлетворяющее всем требованиям нормативных документов. Но оно может оказаться практически не реализуемым из-за высокой стоимости и неудобств в эксплуатации. Пожалуй, наименее дорогостоящей является защита, использующая естественные экраны: существующие нежилые постройки, лесные полосы, насыпи и возвышенности. Правильный учет распространения ЭМП дает возможность здесь сочетать защитные свойства, эстетику и гигиену. Важно уметь использовать для защиты и естественные складки местности.

Методы и средства защиты удобно делить по масштабу (или объему) на коллективные, локальные и средства защиты индивидуального пользования. При прочих равных условиях предпочтительнее применять коллективные методы и средства. Эта система защиты допускает использование относительно простых методов контроля, обычно проще обслуживается и имеет ряд других достоинств. Между тем, система коллективной защиты далеко не всегда реализуется.

Проводить защиту людей и биологических объектов от внутренних источников излучений наиболее целесообразно непосредственно в месте проникновения электромагнитной энергии из экранирующих кожухов улучшением методов герметизации стыков и сочленений.

Индивидуальные средства защиты используются реже, поскольку они стесняют движения работающего и несколько ухудшают гигиенические условия в «подзащитном» пространстве, особенно при пользовании костюмами. Последние применяются лишь в особых случаях: для прохода через особо опасные зоны, при ремонтных работах в аварийных ситуациях, во время кратковременных настроечных и измерительных работ.

Одновременно с разработкой средств защиты разрабатываются и способы контроля их защитных свойств.

Прежде, чем мы перейдем к описанию конкретных мер защиты человека от воздействия внешних ЭМП, необходимо весь частотный

диапазон действия ЭМП (/ еГ0ч-10|51 5 Гц) разбить на три полосы частот, чтобы в каждой из них рекомендовать те или иные наиболее эффективные виды защиты:

  • 1. Частоты / = 0ч-105, Гц. В этой полосе мы имеем дело в проводящих средах с токами проводимости, окружающая среда, как правило, из-за низкой электрической проводимости слабо проводит электрический ток, а токи смещения отсутствуют. Основную опасность здесь представляют магнитные напряженности ЭМП. Поэтому и защиту, в первую очередь, необходимо предпринимать от воздействия на оператора магнитной напряженности ЭМП.
  • 2. Частоты / = 105ч-109, Гц. В этой полосе следует считаться

как с магнитной напряженностью ЭМП, так и с его электрической напряженностью.

3. Частоты / = 109-И015, Гц. Здесь большую опасность может представлять электрическая напряженность ЭМП.

Вообще говоря, при прочих равных условиях всегда предпочтительнее применять коллективные методы и средства, позволяющие решать задачу охраны целого жилого массива, включая людей, находящихся вне помещений. Эта система защиты допускает использование относительно простых методов контроля, обычно проще обслуживается и имеет ряд других достоинств. Между тем, система коллективной защиты далеко не всегда реализуется, она нецелесообразна при защите небольших населенных пунктов, поэтому в таких случаях используют локальные методы защиты, т.е. прибегают к экранированию отдельных помещений и излучателей.

Осуществлять защиту людей от внутренних источников излучений наиболее целесообразно непосредственно в месте проникновения электромагнитной энергии из экранирующих кожухов улучшением методов герметизации стыков и сочленений.

При защите помещений от внешних излучений с успехом применяются оклеивание стен специальными металлизированными обоями, сетки на окнах, применение специальных металлизированных штор и т.п.

В некоторых случаях наряду с применением обычных металлических «окружающих» экранов рекомендуется применять дополнительные небольшие объемы радиопоглощающих материалов, снижающих «добротность» помещений.

Наиболее распространенными являются пассивные (электрические, магнитные или электромагнитные) экраны, а также комбинация активных и пассивных экранов. Рекомендуются следующие способы и средства защиты:

  • - Многослойные конструкции как пассивных, так и комбинированных экранов. Методы расчета таких экранов разработаны, а требуемая эффективность может быть достигнута:
  • - Однотипные многослойные оболочки, выполняемые из металлизированной материи и служащие в качестве индивидуальной защиты.
  • - Неоднотипные многослойные оболочки, в частности с управляемым эксцентриситетом (такие рекомендуется использовать для экранирования энергетических помещений, рабочих мест и транспортных объектов).
  • - Комбинированные экранирующие системы с компенсационными обмотками,способными компенсировать пространственные гармоники поля высокого порядка.
  • - Анизотропные и композиционные материалы. В упомянутых выше типах экранирующих систем дополнительное увеличение эффективности экранирования может быть достигнуто использованием: электротехнических материалов с высокими и стабильными электрофизическими параметрами: магнитной проницаемостью(с дополнительным подмагничиванием и магнитным встряхиванием), электрической проводимостью(при необходимости использованием сверхпроводимости). Методы расчета экранирующих систем с такими материалами в настоящее время разработаны.

Больший успех может быть достигнут благодаря правильному использованию известных и перспективных материалов.

В зависимости от режима работы экрана могут быть рекомендованы вполне определенные материалы. Среди них: металлические, фольговые, полимерные, токопроводящие краски и лаки, металлизированные сетки, композитные материалы и др. При этом важным представляется оптимально подобрать электрофизические параметры материалов для каждой из частотных зон, при ожидаемых уровнях ЭМП помех.

В качестве перспективных материалов, существенно повышающих функции экранирования, рекомендуются анизотропные и композитные материалы.

- Рациональное размещение основных источников ЭМП с целью снижения напряженности результирующего поля в зонах размещения человека.

Для контроля напряженности полей и их снижения до требуемых пределов могут быть у ответственных технических устройств предусмотрены системы диагностирования и снижения ЭМП. В настоящее время можно рекомендовать:

  • - Системы диагностирования компонент ЭМП, произвольно распределенных в энергетическом помещении или в жилых помещениях транспортного средства.
  • - Системы снижения компонент ЭМП.

Особый интерес могут вызвать:

  • - Селективные экраны, представляющие собой комбинацию активных обмоток и пассивных металлических хорошо проводящих электрический ток оболочек с резонансными контурами, настроенными на компенсацию ЭМП в низкочастотной зоне {f = 0т-5 Гц).
  • - Комбинированные многослойные проводящие электрический ток ферромагнитные экраны с включением биологических слоев, которые в дальнейшем назовем биологическими экранами. В качестве биологических слоев можно использовать естественные проводящие электрический ток среды разного вида: растущие деревья, водные растворы, проводящие воздушные среды и др. В ряде случаев такие биологические слои являются естественной принадлежностью окружающей среды. Важной задачей является уметь не только учесть их влияние на распределение ЭМП, но и, воздействуя на параметры соответствующего биологического слоя, добиться необходимого снижения ЭМП до достижения биологически безопасной напряженности. Выбор способа или технического средства защиты определяется многими факторами: характером ЭМП, его частотным диапазоном, амплитуднофазовыми характеристиками, гармоническим составом и т.д.

Выше были рассмотрены общие существующие в промышленности способы защиты от ЭП, МП, ЭМП. Применительно к рассматриваемому случаю реконструкции Петербургского железнодорожного узла опасность для окружающей природной среды и человека представляет тяговая подстанция «Броневая», точнее ее элемент - сглаживающий реактор. На расстоянии 15 м от центра реактора значение напряженности ПМП составляет 4600 А/м, при норме 5000 А/м для постоянного пребывания человека. Для защиты от полей, создаваемых реактором, может быть использована индивидуальная защита (для работающих вблизи реактора), а также предупредительные щиты и ограждения - для пассажиров, т.е. защита осуществляется упрощенными методами - временем пребывания и расстоянием от источника.

 
Посмотреть оригинал