Электромагнитные поля промышленной частоты

1

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...2

Излучение ЛЭП. Электромагнитные поля промышленной частоты…………..3

Заключение…………………………………………………………………….....11

Список использованной литературы…………………………………………...14

Приложение............................................................................................................16

Введение

По электрической составляющей излучения ЛЭП еще при их строительстве в советские времена были самые жесткие в мире санитарные нормы. Пока в 2003 году главный санитарный врач России Геннадий Онищенко установил нормы сверхнизкочастотных магнитных излучений, которые... в сотни и тысячи раз превышают максимально допустимые нормы, принятые в других странах.

Само по себе утверждение таких норм было делом благим: раньше никаких официальных нормативов в России не существовало вовсе. А вот за рубежом исследования с целью установления предельно допустимых показателей индукции магнитного поля начали проводить еще в конце 70-х годов. Инициатором была Швеция, где в результате почти 20-летних опытов было установлено, что иммунная, репродуктивная и другие жизненно важные системы у людей ослабляются при постоянном воздействии низкочастотных магнитных полей с индукцией более 0,2 мкТл - это уровень средней магнитной бури. У нас же нормой для жилых помещений является индукция 10 и 50 мкТл, для производственных помещений - 100 и 1000 мкТл.

По магнитной составляющей их нет до сих пор. Вредность соседства с линиями окончательно не подтверждается, но и не опровергается. Поэтому время от времени при прокладке новых линий вблизи жилых районов жители начинают бойкотировать строительство, заставляя чиновников изрядно нервничать. Перенос ЛЭП под землю избавит городские власти от этой проблемы раз и навсегда.

Самый громкий скандал вокруг ЛЭП произошел в Москве три года назад в Северном Бутово. Когда здесь начали строить высоковольтные линии (ЛЭП-500 и ЛЭП-220), местные жители сочли их небезопасными для здоровья -- и «взбунтовались».

Излучение ЛЭП. Электромагнитные поля промышленной частоты

Сейчас, пожалуй очень многие люди покупающие коттедж или живущие в собственном доме сталкиваются с этой проблемой- нахождение вблизи их загородного дома (а зачастую, и квартиры) проводов ЛЭП. Проблема осложнена тем, что в отличии от более маленьких источников электромагнитного поля ЛЭП передвинуть, либо добиться их удаления практически невозможно и приходиться мириться с их присутствием.

Дети, беременные женщины, люди с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой систем, с ослабленным иммунитетом, аллергики в первую очередь страдают от воздействия электромагнитных полей, мощным источником которых является ЛЭП. Исследования многих ученых говорят о прямой взаимосвязи воздействия электромагнитных полей и развития онкологических заболеваний.

Дальность распространения опасного магнитного поля от ЛЭП напрямую зависит от ее мощности. Даже при беглом взгляде на висящие провода можно примерно установить ее класс напряжения. Определяется это по числу проводов (но не на опоре, а в фазе- т.е. в «связке»):

- 750 кВ - 4 провода.

- 500 кВ - 3 провода,

- 330 кВ - 2 провода,

- Ниже 330 кВ - 1 провод на фазу. Точно определить класс можно только приблизительно по числу изоляторов в гирлянде: 220 кВ 10 -15 шт., 110 кВ 6-8 шт., 35 кВ 3-5 шт., 10 кВ и ниже - 1 шт.

Исходя из мощности ЛЭП, для защиты населения от действия электромагнитного поля установлены санитарно-защитные зоны для линий электропередачи. СН № 2971-84 "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты». Санитарно-защитная зона установлена с проекции крайнего провода.

Напряжение ЛЭП - Размер санитарно-защитной зоны

<20 кВ - 10 м

35 кВ - 15 м

110 кВ - 20 м

150-220 кВ - 25 м

330-500 кВ - 30 м

750 кВ - 40 м

(примечание- в таблице приведены «жесткие нормы»)

Ориентируясь на эти санитарно защитные зоны и выделяют участки под застройку.

Однако стоит учитывать, что вышеуказанные санитарные нормы создавались с учетом электрической составляющей электромагнитного поля, без учета влияния магнитного поля. Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Поэтому большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.

Исходя из опыта и исследований, для того, чтобы полностью избежать влияния магнитного поля, достаточно увеличить размер санитарно-защитной зоны в 10 раз. То есть, 100 метров, достаточно, чтобы не беспокоится о вредном влиянии самой слабой ЛЭП на Вас и ваших близких. Если же ЛЭП находится близко от дома, то стоит пригласить специалистов, чтобы определить точнее, опасно ли такое соседство или нет.

Одно время для определения наличия и силы влияния магнитного поля от электрических приборов люди использовали обыкновенный компас. Так, например, работающий телевизор, если я не ошибаюсь, оттягивал на себя стрелку компаса на расстоянии 1.5-2 метра от него со стороны экрана.

Можно тем же методом определить и безопасное расстояние до ЛЭП без вызова для этого спецкоманды ученых И дешевле будет (потратиться всего на компас).

На расстоянии от ЛЭП, где силовые линии будут меньше силовых линий от Земли, поворачивающих стрелку компаса, можно будет находиться совершенно спокойно.

Дети, живущие вблизи высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП), больше подвержены риску заболеть лейкемией (раком крови), утверждают исследователи из Оксфордского университета.

В ходе самого масштабного изучения вопроса были рассмотрены медицинские карты более 29 тысяч детей до 15 лет из Англии и Уэльса с 1962 по 1995 гг. Выяснилось, что риск заболеваемости лейкемией у детей, с рождения живших на расстоянии до 200 метров от ЛЭП, равен 70%, а от 200 до 600 м -- 20%.

Статистические данные показали, что ЛЭП оказывают существенное негативное влияние, однако биологического объяснения этому пока нет. «Наше исследование показывает, что примерно 5 из 400 случаев детской лейкемии могут быть связаны с высоковольными линиями, что составляет около 1% случаев», -- сказал Джеральд Дрейпер (Gerald Draper), руководитель группы исследователей из Оксфордского университета.

Результаты исследования вступили в противоречие с докладом «Изучение детского рака», где говорится, что ЛЭП не представляют существенного риска для здоровья детей. На дистанции 200, а тем более 600 метров электромагнитное излучение ЛЭП намного ниже, чем магнитное поле Земли. «Мы не считаем возможным, что магнитное поле такой низкой мощности может стать причиной детской лейкемии», -- признает Дрейпер. Увеличение риска лейкемии у тех, кто живет на расстояниях более 60 метров от ЛЭП, трудно объяснить, не исключено, что это статистическая погрешность.

Некоторые исследователи предположили другие объяснения. Одно связывает риск с социальным составом жителей территорий, прилегающих к ЛЭП. Однако группа Дрейпера рассмотрела социальные характеристики населения в районах ЛЭП, и они оказались примерно одинаковыми с другими территориями.

Еще одна версия -- эффект ионов. Эта теория впервые появилась в 1999 году у Дэниса Хеншоу (Dennis Henshaw) из Бристольского университета. Хеншоу предположил, что воздух вокруг ЛЭП ионизируется. Ионы вызывают образование в воздухе частиц веществ, загрязняющих воздух, а затем они относятся ветром и падают на землю. Если дышать таким воздухом, частицы могут осесть в легких и вызвать рак. Однако заметных различий между людьми, живущими в разных направлениях, не обнаружилось. Вместе с тем, такой эффект не исключается: исследователи признали, что тесты были проведены некачественно, и необходимо повторить исследование, пишет New Scientist.

А что говорят наши ученые?

Отвечает директор Центра электромагнитной безопасности Олег Григорьев:

-- ОТЕЧЕСТВЕННЫХ данных эпидемиологических исследований по влиянию магнитного поля ЛЭП на здоровье детей нет. Хотя проблема учеными поставлена еще в середине 90-х годов, до сих пор денег на финансирование не выделено. По сути вопроса скажу, что ВОЗ допускает возможность повышения риска заболевания лейкозами и лейкемией при продолжительном контакте с магнитным полем промышленной частоты с интенсивностью выше 0,3 мкТл. Причем совершенно необязательно это должно быть магнитное поле от ЛЭП, источником могут быть и трансформаторные подстанции, кабели и т. п. Надо сказать, что в России как раз с этими источниками продолжительный контакт людей наиболее вероятен. Во-первых, ЛЭП проектируются по более жестким требованиям, чем в Великобритании, а во-вторых, менее нагружены электротоком, а значит, создают менее интенсивное магнитное поле.

В опытах, проведенных многими исследователями, обнаружено четкое пороговое значение напряженности поля, при котором наступает разительное изменение реакции подопытного животного. Оно определено равным 160 кВ/м, меньшая напряженность поля сколько-нибудь заметного вреда живому организму не наносит.

Электрическое поле, создаваемое линиями высоковольтных ЛЭП, оказывает неблагоприятное влияние на живые организмы. Наиболее чувствительны к электрическим полям копытные животные и человек в обуви, изолирующей его от земли. Копыто животных также является хорошим изолятором. В этом случае на изолированном от земли проводящем объемном теле наводится потенциал, зависящий от соотношения емкости тела на землю и на провода ЛЭП. Чем меньше емкость на землю (чем толще, например, подошва обуви), тем больше наведенный потенциал, который может составлять несколько киловольт и даже достигать 10 кВ.

При приближении тела к заземленному предмету (например, ноги или руки человека к травинке или веточке куста) происходит искровой разряд, сопровождаемый звуковым эффектом (потрескивание) с протеканием импульса тока через тело. Сопротивление в цепи разряда определяется переходным сопротивлением кожного покрова и сопротивлением травинки или веточки, составляющим несколько МОм на 1 м длины ветки. В этих условиях максимум импульса тока через человека может достигать 100 - 200 мкА.

Разряд вызывает неприятное ощущение укола. Такие импульсы тока безопасны для здоровья человека, но могут привести к вторичным травмам вследствие испуга и не-произвольного движения. Зафиксировано, что такой неожиданный укол подчас приводит к неспецифической травме - падению с высоты, ушибу рабочего, стоящего ниже, инструментом, выпавшим из руки рабочего, стоящего выше, и т.д. Укол может возникнуть даже при рукопожатии двух работающих в случае, если один из них находится в сухой обуви с изолирующей подошвой, а второй не имеет ее или в момент рукопожатия другая рука товарища касается металлической конструкции. Неприятные ощущения, связанные с непрерывно следующими друг за другом разрядами, приводят к тому, что копытные животные предпочитают не находиться на трассах высоковольтных ЛЭП и не пересекать их в летнее время.

Ток значительно возрастает, если тело приближается к хорошо заземленному металлическому предмету. В этом случае максимум импульса тока определяется только переходным сопротивлением кожи и может достигать единиц и даже десятков ампер. Однако непосредственное воздействие и таких импульсов тока из-за малой их длительности неопасно.

Опасные воздействия тока могут произойти при приближении (соприкосновении) тела человека с изолированными от земли механизмами, например с трактором на резиновом ходу. Емкость таких механизмов на провода линии и на землю значительно больше, чем у человека. По этой причине все механизмы, находящиеся в зоне повышенной напряженности поля воздушной линии, должны быть надежно заземлены, например, с помощью металлической цепи.

При длительном пребывании человека в полях более высокой напряженности (Е>10-15 кВ/м) могут возникнуть неблагоприятные физиологические изменения, связанные с воздействием на нервную и сердечнососудистые системы, мышечную ткань и органы. При этом возможно изменение кровяного давления и пульса, аритмия, повышенная нервная возбудимость. Эти явления носят временный характер и исчезают через некоторое время после прекращения воздействия поля.

Работа на ЛЭП и подстанциях напряжением 110, 220 и 380 кВ безопасна, но разрядные импульсы могут вызвать болевое ощущение, нервный проходящий шок и даже несложную по развитию судорогу. Также доказано непосредственное специфическое действие поля на организм. При действии электромагнитного поля на человека на него могут оказать влияние электрические и магнитные составляющие поля непосредственно через аккупунктурные точки. Обычно влиянием магнитной составляющей можно пренебречь.

Напряженность электрического поля в рабочих зонах ЛЭП 750 кВ на высоте человеческого роста примерно в 5-6 раз меньше опасных значений. Выявлено неблагоприятное воздействие электрического поля промышленной частоты на персонал ЛЭП и подстанций напряжением 500 кВ и выше; при напряжении 380 и 220 кВ это действие выражено слабо. Но при всех напряжениях действие поля зависит от продолжительности нахождения в нем. Это позволило обосновать следующие нормативы для электрических полей промышленной частоты:

Напряженность поля, кВ/м 5 10 15 20 25

Допустимое время пребывания в электрическом поле на протяжении 8-часового рабочего дня 8 ч 3 ч 1,5 ч 10 мин 5 мин

Как видно из рекомендуемых значений, зависимость между напряженностью поля и допустимым временем пребывания в нем носит нелинейный характер.

Согласно нормам пребывание человека без средств защиты в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м включительно может быть сколь угодно длительным. Для ЛЭП 500 кВ напряженность поля 5 кВ/м достигается под проводами, находящимися на высоте менее 15 м от поверхности земли, а напряженность поля 10 кВ/м - под проводами, находящимися на высоте менее 8 м.

Под линиями в труднодоступной местности (например, болота, горные склоны) допускается напряженность электрического поля 20 кВ/м; для ненаселенной местности - 15 кВ/м, в местах пересечений с дорогами - 10 кВ/м и для населенной местности, где под линиями могут часто находиться люди - 5 кВ/м. Кроме того, нормируется допустимая напряженность на границах жилых застроек - 1,5 кВ/м, при этом допускается пребывание человека в течение всей жизни. Следует заметить, что указанные значения напряженности поля определяются на уровне головы человека (1,8 м. над поверхностью земли).

В последнее время внимание привлекает еще один эффект воздействия высоковольтных ЛЭП на экологическую обстановку. Речь идет о создаваемом линиями шуме при хорошей погоде (без осад-ков). Но особенно он усиливается при дожде. Шум вызывается коронным разрядом на проводах. При отсутствии осадков он определяется "электрическим ветром" - движением воздуха по замкнутым траекториям, вызванным лавинно-импульсным механизмом разряда с отдельных точек поверхности провода, положение которых регулируется сопряженными воздушными потоками. Скорость воздушного потока в зоне ионизации вокруг провода, определяемая движением положительных ионов к границе зоны ионизации со скоростью ~500 м/с, достигает 20 м/с. При наличии капель дождя на проводе возникает новый процесс, связанный с деформацией заряженных капель и их отрывом от поверхности провода.

Уровень шума при дожде на расстоянии 100 м от провода допускается в 35-70 децибел. Для ЛЭП 750 кВ уровень шумов получается в пределах допустимого.

Подробный обзор опубликован в журнале "Успехи физических наук" 1998, №7 (том 168, стр.767-791) в статье: Н.Г.Птицына, Дж.Виллорези, Л.И.Дорман, Н.Юччи, М.И.Тясто "Естественные и технологические низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья".

В этом обзоре пишется, что у проживающих вблизи ЛЭП:

-увеличивается число сердечно-сосудистых заболеваний,

-в 1,5 - 3 раза возрастает риск заболеваний лейкемией, опухолями мозга.

Заключение

Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электромагнитные поля (ЭМП) промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров и зависит от класса напряжения ЛЭП. Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Продолжительном пребывание (месяцы - годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП может приводить к неблагоприятным изменениям состояния здоровья, вызывать сдвиги в состоянии сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной, гематологической, половой, иммунной систем, а также увеличивает риск развития онкопатологии. В целях защиты населения от воздействия ЭМП вдоль трассы высоковольтной линии устанавливаются санитарно-защитные зоны (СЗЗ), размер которых зависит от класса напряжения ЛЭП. Согласно СанПиН № 2971-84 «Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями (ВЛ) электропередачи переменного тока промышленной частоты» для ВЛ напряжением 330 кВ размер СЗЗ составляет 20 м; 30 м - для ВЛ напряжением 500 кВ; 40 м - напряжением 750 кВ; 55 м - напряжением 1150 кВ. В пределах СЗЗ запрещается размещение коллективных или индивидуальных дачных и садово-огородных участков; жилых и общественных зданий и сооружений.

Этим летом вышло постановление правительства Москвы (№365 от 1.06.2004) «Об основных направлениях развития системы теплоэлектроснабжения города Москвы на период до 2020 года». Разработчики программы -- НИиПИ Генплана Москвы, департамент топливно-энергетического хозяйства и ОАО «Мосэнерго» предложили, в частности, «уложить» в подземный кабель воздушные ЛЭП. Освобожденное пространство предполагается использовать под строительство гаражей, надземных паркингов, зон отдыха и других объектов социальной сферы.В ближайшей перспективе, по планам города, 5,5 км воздушных ЛЭП планируется переложить в кабель в Кожухово, 2,5 км линий -- в районе Фили-Давыдково и 8 км -- в Марьинском парке. В 2007 году должны быть переведены под землю 3,7 км линий электропередачи в Кунцево. А в 2008-2009 годах, соответственно, 4 км и 1,8 км ЛЭП в районах Химки-Ховрино и Братцево-Коптево. «Проект не дешевый»,-- подтвердил на одном из правительственных заседаний главный архитектор города Александр Кузьмин.

На перекладку линий в Москве не хватает бюджетных денег. Поэтому для финансирования программы город наверняка будет привлекать инвесторов. И создавать им подходящий для бизнеса режим, в том числе -- по согласованию «дружественных» экологических нормативов, являющихся самым слабым звеном экономики проекта. Поэтому получить участки под нынешними ЛЭП, пусть даже с ограничением допустимых видов строительства, захотят, по-видимому, многие.Меньше шумаПо электрической составляющей излучения ЛЭП еще при их строительстве в советские времена были самые жесткие в мире санитарные нормы. А вот по магнитной составляющей их нет до сих пор. Вредность соседства с линиями окончательно не подтверждается, но и не опровергается. Поэтому время от времени при прокладке новых линий вблизи жилых районов жители начинают бойкотировать строительство, заставляя чиновников изрядно нервничать. Перенос ЛЭП под землю избавит городские власти от этой проблемы раз и навсегда.Самый громкий скандал вокруг ЛЭП произошел в Москве три года назад в Северном Бутово.

Когда здесь начали строить высоковольтные линии (ЛЭП-500 и ЛЭП-220), местные жители сочли их небезопасными для здоровья -- и «взбунтовались».Аналогичные конфликты происходят во многих городах. Для Москвы с ее 6 тыс. км линий ЛЭП цена вопроса -- 20 лет реконструкции плюс сотни миллионов долларов инвестиций, считают эксперты. Сами энергетики полагают, что в Москве не то что старые линии не «зарываются» -- новые ЛЭП не строятся, хотя и необходимы. Без них лет через пять город просто погаснет.По оценке специалистов «Мосэнерго», столице нужно не менее 500 тыс. км современных линий.

Список использованной литературы

1. Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона. СанПиН 2.2.4/2.1.8.055--96.

2. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. СанПиН 2.2.2.542--96.

3. ОБУВ переменных магнитных полей частотой 50 Гц при производстве работ под напряжением на ВЛ 220 - 1150 кВ № 5060--89.

4. ГОСТ 12.1.002--84 «ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах».

5. ГОСТ 12.1.006--84 «ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот, допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», с изменениями № 1, утвержденными постановлением Госкомитета СССР по стандартам от 13.11.87 Х& 4161.

6. ГОСТ 12.1.045--84 «ССБТ. Электростатические поля, допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля».

7. ГОСТ 12.4.124--83 «ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования».

8. ГОСТ 12.4.154--85 «ССБТ. Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования, основные параметры и размеры».

9. ГОСТ 12.4.172--87 «ССБТ. Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля».

10. ГОСТ 12.4.023--84 «ССБТ. Щитки защитные лицевые. Общие технические требования и методы контроля».

11. МУК 4.3.677--97 «Методические указания. Определение уровней электромагнитных полей на рабочих местах персонала радиопредприятий, технические средства которых работают в НЧ, СЧ и ВЧ диапазонах».

12. Методические указания по гигиенической оценке основных параметров магнитных полей, создаваемых машинами контактной сварки переменным током частотой 50 Гц. МУ 3207--85.

13. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Р 2.2.755--99.

14. Гигиенические рекомендации по проектированию и изготовлению защитных экранов ВЧ-установок диэлектрического нагрева. ГР 3220--85.

15. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М - 016--2001 РД 153--34.0--03.150--00.

16. Руководство «Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль»/ Под ред. Н. Ф. Измерова. М.: Медицина Т 1 1999. С. 8--95.

17. Радиационная медицина «Гигиенические проблемы неиони-зирующих излучений»/ Под ред. Ю. Г. Григорьева, В. С. Степанова М.: ИздАТ. Т. 4., 1999. 304 с.

18. Руководство по обеспечению безопасности работников гражданской авиации, подвергающихся в процессе труда воздействию электромагнитных излучений радиочастотного диапазона (РЭМБРЧ-89). Указание № 349/у от 29.06.89 МГА СССР.

19. ГОСТ Р 51724--2001 «Экранированные объекты, помещения, технические средства. Поле гипогеомагнитное. Методы измерений и оценки соответствия уровней полей техническим требованиям и гигиеническим нормативам».

20. ГОСТ Р 51070--97 «Измерители напряженности электрического и магнитного полей. Общие технические требования и методы испытаний».

Приложение

Предельно допустимые уровни постоянного магнитного поля

Оценка и нормирование ПМП осуществляется по уровню магнитного поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия .

Уровень ПМП оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в А/м или в единицах магнитной индукции (В) в мТл.

ПДУ напряженности (индукции) ПМП на рабочих местах представлены в табл. 1.

Таблица 1 ПДУ постоянного магнитного поля

Таблица 2 ПДУ воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц

Таблица 3 ПДУ воздействия импульсных магнитных полей частотой 50 Гц в зависимости от режима генерации

ПДУ энергетических экспозиций (ЭЭпду) на рабочих местах за смену представлены в табл. 4.

Таблица 4. ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот > 30 кГц--300 ГГц

Таблица 5 Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот > 30 кГц--300 ГТц