- вивчити прилади та методику визначення фізичних характеристик електромагнітного поля від джерел;
- отримати практичні навички в проведенні вимірювань фізичних характеристик електромагнітних полів;
- оцінити відповідність виміряних значень нормам.
Загальні відомості про джерела електромагнітних полів промислової частоти
Електромагнітне поле (ЕМП) - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між зарядженими частинками. Являє собою взаємопов'язані поля: електричне і магнітне. Взаємний зв'язок електричного і магнітного полів полягає в тому, що всяка зміна одного поля призводить до появи іншого. Змінне електричне поле, що породжується прискорено рухомими зарядами, збуджує в суміжних областях простору змінне магнітне поле, яке, в свою чергу, збуджує в прилеглих до нього областях простору змінне електричне поле, і т.д. Таким чином, електромагнітне поле поширюється від точки до точки простору в вигляді електромагнітних хвиль, що біжать від джерела.
Електричне поле (ЕП) - приватна форма прояву електромагнітного поля. У своєму прояві це силове поле, основною властивістю якого є здатність впливати на внесений в нього електричний заряд з силою, що не залежить від швидкості заряду. Джерелами електричного поля можуть бути електричні заряди (рухомі і нерухомі) і змінюються в часі магнітні поля.
Основна кількісна характеристика величини електричного поля-напруженість електричного поля. позначення - Е, одиниця виміру В / м (Вольт-на-метр).
Магнітне поле (МП) представляє собою приватну форму електромагнітного поля. У своєму прояві це силове поле, основною властивістю якого є здатність впливати на рухомі електричні заряди (в тому числі і провідники зі струмом), а також на магнітні тіла незалежно від їх стану. Джерелами магнітного поля можуть бути рухомі електричні заряди (провідники зі струмом), намагнічені тіла і змінюються в часі електричні поля.
Величина магнітного поля характеризується напруженістю магнітного поля Н, одиниця виміру - А / м (Ампер-на-метр). При вимірі наднизьких і вкрай низьких частот часто також використовується поняття магнітна індукція В, одиниця виміру - Тл (Тесла), одна мільйонна частина Тл відповідає 1,25 А / м.
При тривалому впливі електромагнітних полів промислової частоти (50-60 Гц) спостерігаються розлади, які суб'єктивно виражаються скаргами на: головний біль у скроневій і потиличній областях, млявість, розлад сну, зниження пам'яті, підвищену дратівливість, апатію, болі в області серця. У працюючих з ЕМП промислової частоти можуть спостерігатися функціональні порушення в центральній нервовій і серцево-судинній системах, а також зміни в складі крові.
Лінія електропередачі (ЛЕП) - споруда, що складається з проводів і допоміжних пристроїв, призначене для передачі або розподілу електричної енергії. Лінії електропередач, будучи основною ланкою енергосистеми, разом з електричними підстанціями утворюють електричні мережі.
Розрізняють повітряні лінії електропередач, дроти яких підвішені над землею або над водою, і підземні (підводні) ЛЕП, де використовуються, головним чином, силові кабелі.
Повітряні лінії електропередач є одним з основних ланок сучасних енергосистем. Напруга в лінії залежить від її протяжності та переданої по ній потужності.
Для повітряних ЛЕП змінного струму прийнята наступна шкала напруг: 35, 110, 150, 220, 330, 400, 500 і 750 кВ. Напруга 35 кВ широко використовується для створення центрів живлення електричних мереж (6 і 10 кВ). Розподільні мережі більшості енергосистем мають напругу 110 кВ. Лінії електропередач протяжністю близько 100 км споруджують на напругу 220-330 кВ. ЛЕП з напругою 500 кВ споруджують головним чином для передачі електроенергії на великі відстані (понад 100 км).
Допустима відстань від нижчої точки проводу до землі становить в незаселеній місцевості 5-7 м, а в населеній - 6-8 м.
При проведенні вимірювань характеристик електромагнітного поля частотою 50 Гц на робочих місцях і виборі норм керуються СанПіН 2.2.4.1191-03 «Електромагнітні поля у виробничих умовах».
Відповідно до цього документа, оцінка електромагнітного поля здійснюється окремо по напруженості електричного поля, Е, кв / м, напруженості магнітного поля, Н, А / м або індукції магнітного поля В, мкТл. Нормування ЕМП 50 Гц на робочих місцях диференційовано в залежності від часу перебування в електромагнітному полі. Гранично допустимий рівень напруженості електричного поля на робочому місці протягом всієї зміни встановлюється рівним 5 кВ / м. При напряженностях більше або менше цього значення розраховується допустимий час перебування в зоні електричного поля в годинах:
Стосовно до населення регламентується тільки величина напруженості електричного поля. Відповідно до СанПіН №2971-84 Санітарні норми і правила захисту населення від впливу електричного поля, що створюється повітряними лініями електропередачі змінного струму промислової частоти в якості ПДУ прийняті наступні значення:
на території житлової забудови - 1 кВ / м;
в населеній місцевості, поза зоною житлової забудови (в т.ч. городи і сади, курорти, приміські зони) - 5 кВ / м;
на ділянках перетину ЛЕП з автомобільними дорогами - 10 кВ / м;
в незаселеній місцевості, часто відвідуваною людьми - 15 кВ / м;
в важкодоступній місцевості (не доступної для транспорту і сільськогосподарських машин) і на ділянках, спеціально обгороджених для виключення доступу населення - 20 кВ / м.