Переменные электромагнитные поля способны также оказывать негативное воздействие на организм человека, последствия которого зависят от напряженности электрического и магнитного полей, частоты излучения, размера облучаемой поверхности тела человека и индивидуальных способностей его организма. Ткани человеческого организма поглощают энергию электромагнитного поля, в результате этого происходит нагрев тела человека [16].

Воздействие электромагнитного поля с интенсивностью меньшей теплового порога, также небезопасно для здоровья человека. Оно нарушает функции сердечно - сосудистой системы, ухудшает обмен веществ, приводит к изменению состава крови. При длительном воздействии на работающих электромагнитного излучения различной частоты возникает повышенная утомляемость, сонливость, боли в области сердца, торможения рефлекса и так далее.

Произошедшие под действием электромагнитного поля нарушения в организме обратимы, если в нем не произошло патологических изменений. Для этого необходимо либо прекратить контакт с излучением, либо разработать мероприятия по защите от него.

При воздействии на организм человека постоянных магнитных и электростатических полей с интенсивностью, превышающей безопасный уровень, могут развиться нарушения деятельности сердечно - сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения и другие.

В качестве предельно - допустимых уровней приняты следующие значения напряженности электрического поля:

- внутри жилых зданий 0.5 кВ/м;

- на территории зоны жилой застройки 1 кВ/м;

- в населенной местности, вне зоны жилой застройки (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа, в пределах этих пунктов), а также на территории парков и садов 5 кВ/м;

- на участках пересечения высоковольтных линий с автомобильными дорогами с первой по четвертую категории 10 кВ/м;

- в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы часто посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья) 15 кВ/м;

- в труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения 20 кВ/м.

Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов. Электромагнитные волны - это взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей. Совокупность этих полей, неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем. Несмотря на то, что длина электромагнитных волн и их свойства различны, все они, начиная от радиоволн и, заканчивая, гамма - излучением, одной физической природы. Исследованный в настоящее время диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотам от 103 до 1024 Гц.

Источником электромагнитных волн является атмосферное электричество, космические лучи, излучения солнца, а также искусственные источники: различные генераторы, трансформаторы, антенны, лазерные установки, микроволновые печи и другие.

На предприятиях источником электромагнитного поля промышленной частоты являются высоковольтные линии электропередач, измерительные приборы, устройства защиты и автоматики.

Начиная от источника излучения всю область распространения электромагнитных волн принято условно разделять на три зоны: ближнюю, промежуточную и дальнюю.

Ю.Д. Думанский и другие ученые изучали функциональное состояние системы гипофиз-корка надпочечника, играющей важную роль в осуществлении защитно-приспособительных реакций организма. При напряженности электрического поля 5000 В/м у животных первой группы содержание 17-ти нетостероидов за время облучения возрастало в полтора, два раза. У животных второй группы (напряженность поля 2000 В/м) 17-ти нетостероидов увеличивалось через месяц.

В настоящее время согласно методическим рекомендациям по нормированию электромагнитных полей радиочастот рекомендованы для условий населенных мест следующие предельно допустимые уровни электромагнитной энергии, которые представлены в таблице 15.1.

Таблица 15.1

Предельно допустимые уровни электромагнитной энергии

Наименование диапазона волн	Частота, Гц	Предельно допустимый уровень напряжения, В/м
Средние	105 - 1,5106	10
Короткие	6106 - 3107	4
Ультракороткие	3107 - 3108	2

В качестве функции, описывающей зависимость предельно допустимой напряженности электрической составляющей от частоты электромагнитного поля, можно принять выражение типа:

(15.1),

Где А = 5000 В/м;

tн - нижняя частота диапазона электромагнитного поля, Гц;

tв - верхняя частота диапазона электромагнитного поля, Гц.

С помощью нерялеционной зависимости можно определить допустимый уровень облучения электрическим полем в частотном диапазоне до 300 МГц с погрешностью t (1040%).

Отсутствие экспериментальных данных о допустимых уровнях облучения для широкого диапазона частот затрудняет получение более точной корреляционной зависимости.

На основании установленной корреляционной зависимости можно ориентировочно рекомендовать для условий населенных мест, в которых расположены линии электропередач и открытые распределительные устройства, следующие предельно допустимые уровни облучения: постоянное электрическое поле промышленной частоты - 1000 В/м [14].

15.3 Влияние электромагнитного поля на организм человека

15.3.1 Влияние на нервную и эндокринную систему

Результат исследования действия электромагнитного поля на условно-рефлекторную деятельность и регистрации электрической активности мозга позволили выявить следующие общие особенности реакции: нарушение подвижности нервных процессов в сторону повышения возбудимости в начале облучения и ослабление активного торможения; затем угнетение условно-рефлекторной деятельности и нарастание коркового торможения. Об этом свидетельствовало увеличение количества запаздывающих реакций, выпадение условных рефлексов и полное отсутствие двигательной деятельности.

Следовательно, при воздействии электромагнитного поля малой интенсивности наблюдаются четыре фазы изменения тормозного процесса: первая (начальная) фаза характеризуется незначительной силой процесса торможения, вторая нарастанием его, третья - некоторым снижением и четвертая резким увеличением силы процесса торможения. На этом этапе облучения значительное снижение условно-рефлекторной деятельности с выраженными фазовыми явлениями сменялось стремлением к нормализации ее, приближением к исходному уровню показателей (латентного периода и силы двигательной реакции). Волнообразность течения условно-рефлекторной деятельности увеличивалась при более низких напряженностях электромагнитного поля. Третий период - восстановление функций - находился в прямой зависимости от напряженности поля и наступал через три - пять недель после прекращения его воздействия. Важную роль в защитно-приспособительных реакциях организма на воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды играет система гипофиз - кора надпочечников. В период последствия наблюдается тенденция к нормализации функции коркового слоя надпочечников [16].

15.3.2 Влияние на репродуктивную функцию

Изучение биологической активности электромагнитных волн малой интенсивности показало, что электромагнитное поле оказывает значительное влияние на половую функцию. Нарушение половой функции облученных, очевидно связанно не только с прямым действием электромагнитных волн малой интенсивности на половые органы и эмбрионы, но и с реакциями, опосредованными через нервную и эндокринную систему.

15.3.3 Влияние на сердечнососудистую систему

Изменения со стороны нервной и эндокринной системы приводят к нарушениям сердечнососудистой системы. Данные многочисленных исследований показали, что электромагнитное поле вызывает заметные сдвиги в деятельности сердца. Начальное воздействие электромагнитного поля напряженностью 3-6 В/м приводило к значительному повышению частоты пульса. В более поздние сроки облучения наблюдалось снижение частоты сердечных сокращений. Электромагнитное поле напряженностью 0,5 и 1 В/м вызывало замедление ритма сердца, а дальнейшие изменения носили фазовый характер.

Экспериментальные данные по изучению действия электромагнитного поля сверхвысокого диапазона различной интенсивности на сердечнососудистую систему свидетельствуют о том, что электромагнитная энергия малой интенсивности при длительном воздействии неблагоприятно влияет на вегетативную, нервную и сердечнососудистую системы.

15.3.4 Влияние на морфологический состав крови

По данным экспериментальных исследований электромагнитное поле вызывало изменения (в пределах физиологической нормы) в количественном составе эритроцитов, лейкоцитов, ретикулоцитов и тромбоцитов.

По мнению ученых, снижение количества лейкоцитов и ретикулоцитов в первые периоды облучения связано с нервно-рефлекторной реакцией организма на действие электромагнитных волн, а в последующие периоды - с возникшими изменениями в миелоидной, лимфоидной и ретикуло-эндотелиальной тканях.

15.3.5 Влияние на обмен веществ

Электромагнитное поле оказывает также влияние на обмен веществ и, в частности, на обмен нуклеиновых кислот, которые играют важную роль в жизнедеятельности организма. Электромагнитное поле вызывает выраженные изменения в количественном содержании рибононуклеиновой и дибоксонуклеиновой кислот, уменьшение их в головном мозге (количество дибоксонуклеиновой кислоты снижается более резко) и повышение в селезенке и печени, что связано со стремлением организма к восстановлению нормальной функции органов. На это указывают признаки морфологической регенерации этих органов - увеличение размеров и массы, гиперпластические изменения фолликулов селезенки.

Электромагнитное поле вызывает изменение минерального обмена, а именно происходит значительное перераспределение жизненно важных элементов (меди, цинка, железа и кобальта) и изменение их количественного содержания в отдельных органах и тканях. Это расценивается как проявление защитной реакции организма на воздействие электромагнитного поля. Изменение содержания микроэлементов, участвующих в биологическом окислении, существенно сказывается на состоянии окислительно-восстановительных процессов в организме.

Наряду с функциональными изменениями под влиянием электромагнитного поля происходят морфологические изменения в органах и тканях организма. При хроническом воздействии электромагнитных волн в малой интенсивности в организме происходили дистрофические изменения, расстройства кровообращения и в отдельных случаях воспалительные явления.

Оценивая биологическое влияние электромагнитного поля в целом, можно отметить, что воздействия слабых электромагнитных полей в целом на организм чаще всего приводят к нарушениям физиологических функций (ритма сердечных сокращений и уровня кровяного давления, электрической активности мозга и возбудимости нервных клеток, обменных процессов и иммунной активности и так далее).

Под действием слабых электромагнитных полей также могут возникнуть чувственные ощущения - зрительные, слуховые, осязательные. При определенных параметрах, электромагнитное поле может служить раздражителем для выработки условных рефлексов - сосудистых, пищевых, оборонительных.

Особенно резкие нарушения под действием слабых электромагнитных полей наблюдаются в период роста и развития организмов. На этих стадиях биологические процессы могут быть не только нарушены, но и полностью подавленны. Резкие нарушения физиологических функций под действием слабых электромагнитных полей происходит при патологических состояниях организма.

Наиболее высока чувствительность организмов к многократным воздействиям электромагнитного поля. При этих условиях наблюдается коммулятивный эффект: реакции возникают в результате ряда воздействий, каждое из которых самостоятельно не вызывает реакции. Подобные суммарные эффекты наблюдаются и при длительном непрерывном воздействии электромагнитного поля.

Заключение

В дипломном проекте произведен расчет электроснабжения ТОО "Житикара-Пласт" с детальной разработкой электроснабжения цеха. При разработке электроснабжения были рассчитаны нагрузки на воздушную линию электропередачи, номинальные и токи короткого замыкания на напряжение 35/10/0,4 кВ. Было выбрано электрооборудование главной понизительной подстанции питающей предприятие, а именно понижающие трансформаторы напряжения, выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, шины, изоляторы, кабели и токопроводы, а также трансформаторы тока для высокой стороны напряжения. Рассчитана схема заземления ГПП и защита от ударов молний.

Сравнительный анализ токов короткого замыкания в дипломном проекте с реальной схемой на предприятии показал, что токи К.З. рассчитанные в дипломном проекте в 1,5-2 раза больше. Это связано с тем, что при расчётах реальной заводской схемы электроснабжения сопротивление системы принимают =12. В дипломном проекте сопротивление системы принято =0.

По нагрузке механического участка выбраны трансформаторы и рассчитана и выбрана кабельная сеть, шины, автоматические выключатели, разъединители, контакторы, пускатели. Рассчитаны заземление электрооборудования механического участка и защита здания и ТП от ударов молний.

Была выбрана и рассчитана дифференциальная релейная защита двухобмоточного трансформатора напряжения на ГПП. Приняты газовая защита трансформаторов и АВР.

Принята схема и рассмотрены варианты работы АВР при различных режимах работы механического завода.

Рассмотрен вопрос выбора оптимального варианта по технико-экономическим показателям трансформаторов на ГПП. С целью уменьшения капитальных затрат и эксплуатационных расходов произведен расчет, при котором сравниваются два трансформатора: ТД - 10000/35 и ТД - 16000/35. В результате произведенных расчетов был принят к установке трансформатор ТД - 10000/35.

В разделе "Охрана труда" произведен анализ состояния противопожарной защиты завода и механического участка и рассмотрены методы и мероприятия улучшающие противопожарную защиту, а также изложены требования к электроустановкам по противопожарной безопасности.

В разделе "Промышленная экология" рассмотрены вопросы влияния производственного процесса завода ТОО "Житикара-Пласт" на окружающую среду и мероприятия по её улучшению.

Список использованных источников

1. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640 с.

2. Федоров А.А., Ристхейм Э.М. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. - М.: Энергия, 1981. - 360 с.

3. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.: ил.

4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учеб. пособие для техникумов. - 2-е изд., перераб. - М.: Энергия,1980. - 600 с., ил.

5. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: Учеб. пособие. - Новосибирск: НГТУ, М.: ООО "Издательство АСТ", 2003. - 283 с.

6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608с.

7. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Энергоатомиздат, 1984. - 448 с., ил.

8. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных шахт: Справочник / В.Ф. Антонов, Ш.Ш. Ахмедов, С.А. Волотковский и др. Под общей ред. В.В. Дегтярева, В.И. Серова, Г.Ю. Цепелинского - М.: Недра, 1988. - 727 с.: ил.

9. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов по спец. "Электроснабжение". - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991. - 496 с.: ил.

10. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1974. - 880 с., ил.

11. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Промышленные электрические сети. / под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. - М.: Энергия, 1986.

12. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под ред. Б.А. Князевского. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983.- 336 с.

13. Анастасиев П.И., Зеленецкий М.М., Фролов Ю.А. Молниезащита зданий и сооружений: Учебник для вузов - М. - Л.: "Энергия", 1966. - 144 с.

14. Полтев М.К. Охрана труда в машиностроении: Учебник. - М.: Высш. школа, 1980. - 294 с., ил.

15. Рифлекс Р.А. Основы общей экологии: Учебное пособие. - М.: "Мир",1979. - 306 с.

16. Куклев Ю.И. Физическая экология: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2003. - 438 с.

Размещено на Allbest.ru