Кошик
23 відгуків
Рудус

Основні джерела електромагнітних полів

Основні джерела електромагнітних полів

Основні джерела ЕМП

1. Електротранспорт

Транспорт на електричній тязі – електропоїзди (у тому числі поїзди метрополітену), тролейбуси, трамваї тощо – є відносно потужним джерелом магнітного поля в діапазоні частот від 0 до 1000 Гц. За даними (Stenzel et al.,1996), максимальні значення щільності потоку магнітної індукції В в приміських електричках досягають 75 мкТл при середньому значенні 20 мкТл. Середнє значення на транспорті з електроприводом постійного струму зафіксовано на рівні 29 мкТл. Типовий результат довготривалих вимірювань рівнів магнітного поля, що генерується залізничним транспортом на відстані 12 м від полотна, наведений на малюнку.

2. Лінії електропередач

Дроти працюючої лінії електропередачі створюють в прилеглому просторі електричне і магнітне поля промислової частоти. Відстань, на яку поширюються ці поля від проводів лінії досягає десятків метрів. Дальність поширення електричного поля залежить від класу напруги ЛЕП (цифра, що позначає клас напруги стоїть в назві ЛЕП - наприклад ЛЕП 220 кВ), чим вище напруга, тим більше зона підвищеного рівня електричного поля, при цьому розміри зони не змінюються протягом часу роботи ЛЕП.

Дальність розповсюдження магнітного поля залежить від величини протікаючого струму або від навантаження лінії. Оскільки навантаження ЛЕП може неодноразово змінюватися як протягом доби, так і зі зміною сезонів року, розміри зони підвищеного рівня магнітного поля також змінюються.

Біологічна дія

Електричні і магнітні поля є дуже сильними факторами впливу на стан всіх біологічних об'єктів, потрапляють в зону їхнього впливу. Наприклад, в районі дії електричного поля ЛЕП у комах проявляються зміни в поведінці: так у бджіл фіксується підвищена агресивність, неспокій, зниження працездатності і продуктивності, схильність до втрати маток; у жуків, комарів, метеликів та інших літаючих комах спостерігається зміна поведінкових реакцій, у тому числі зміна напрямку руху в бік з меншим рівнем поля.

У рослин поширені аномалії розвитку - часто змінюються форми і розміри квіток, листків, стебел, з'являються зайві пелюстки. Здорова людина страждає від відносно тривалого перебування в полі ЛЕП. Короткочасне опромінення (хвилини) здатне привести до негативної реакцією тільки у гіперчутливість людей або у хворих деякими видами алергії. Наприклад, добре відомі роботи англійських учених на початку 90-х років показали, що у ряду алергетиків за дією поля ЛЕП розвивається реакція за типом епілептичної. При тривалому перебуванні (місяці - роки) людей в електромагнітному полі ЛЕП можуть розвиватися захворювання переважно серцево-судинної і нервової систем організму людини. В останні роки в числі віддалених наслідків часто називаються онкологічні захворювання.

Санітарні норми

Дослідження біологічної дії ЕМП ПЧ, виконані в СРСР в 60-70х роках, орієнтувалися в основному на дію електричної складової, оскільки експериментальним шляхом значущого біологічної дії магнітної складової при типових рівнях не було виявлено. У 70-х роках для населення з ЕП ПЧ були введені жорсткі нормативи і по теперішній час є одними з найжорсткіших у світі. Вони викладені в Санітарних нормах і правилах "Захист населення від впливу електричного поля, створюваного повітряними лініями електропередачі змінного струму промислової частоти"№ 2971-84. У відповідності з цими нормами проектуються і будуються всі об'єкти електропостачання.

Незважаючи на те, що магнітне поле в усьому світі зараз вважається найбільш небезпечним для здоров'я, гранично допустима величина магнітного поля для населення в Росії не нормується. Причина - немає грошей для досліджень і розробки норм. Велика частина ЛЕП будувалася без урахування цієї небезпеки.

На підставі масових епідеміологічних обстежень населення, яке проживає в умовах опромінення магнітними полями ЛЕП як безпечний чи "нормальний" рівень для умов тривалого опромінення, що не призводить до онкологічних захворювань, незалежно один від одного шведськими та американськими фахівцями рекомендована величина щільності потоку магнітної індукції 0,2 - 0,3 мкТл.

Принципи забезпечення безпеки населення

Основний принцип захисту здоров'я населення від електромагнітного поля ЛЕП полягає у встановленні санітарно-захисних зон для ліній електропередачі та зниженням напруженості електричного поля в житлових будівлях та в місцях можливого тривалого перебування людей шляхом застосування захисних екранів.

Межі санітарно-захисних зон для ЛЕП яких на діючих лініях визначаються за критерієм напруженості електричного поля - 1 кВ/м.

Межі санітарно-захисних зон для ЛЕП згідно з СН № 2971-84

Напруга ЛЕП

330 кВ

500 кВ

750 кВ

1150 кВ

Розмір санітарно-захисної (охоронної) зони

20 м

30 м

40 м

55 м

Межі санітарно-захисних зон для ЛЕП р. в Москві

Напруга ЛЕП

< 20 кВ

35 кВ

110 кВ

150 -220 кВ

330 - 500 кВ

750 кВ

1150 кВ

Розмір санітарно-захисної зони

10 м

15 м

20 м

25 м

30 м

40 м

55 м

До розміщення ВЛ ультрависоких напруги (750 і 1150 кВ) висуваються додаткові вимоги щодо умов впливу електричного поля на населення. Так, найближча відстань від осі проектованих ПЛ 750 і 1150 кВ до меж населених пунктів повинна бути, як правило, не менше 250 і 300 м відповідно.

Як визначити клас напруги ЛЕП? Краще всього звернутися в місцеве енергетичне підприємство, але можна спробувати візуально, хоча не фахівцю це складно:

330 кВ - 2 дроти, 500 кВ - 3 дроти, 750 кВ - 4 дроти. Нижче 330 кВ по одному дроту на фазу, можна визначити лише приблизно за кількістю ізоляторів в гірлянді : 220 кВ 10 -15 шт., 110 кВ 6-8 шт., 35 кВ 3-5 шт., 10 кВ і нижче - 1 шт.

Допустимі рівні впливу електричного поля ЛЕП

ПДУ, кВ/м

Умови опромінення

0,5

всередині житлових будівель

1,0

на території зони житлової забудови

5,0

у населеній місцевості, поза зоною житлової забудови; - землі міст у межах міської риси у межах їх перспективного розвитку на 10 років, приміські та зелені зони, курорти, землі селищ міського типу, в межах селищної межі і сільських населених пунктів у межах риси цих пунктів), а також на території городів і садів;

10,0

на ділянках перетину повітряних ліній електропередачі з автомобільними дорогами 1 – IV категорій;

15,0

у ненаселеній місцевості (незабудовані місцевості, хоча б і часто відвідуються людьми, доступні для транспорту, та сільськогосподарські угіддя);

20,0

у важкодоступній місцевості (недоступною для транспорту та сільськогосподарських машин) та на ділянках, спеціально выгороженных для виключення доступу населення.

В межах санітарно-захисної зони ВЛ забороняється:

  • розміщувати житлові і громадські будівлі і споруди;

  • влаштовувати майданчики для стоянки і зупинки всіх видів транспорту;

  • розміщувати підприємства з обслуговування автомобілів і склади нафти і нафтопродуктів;

  • проводити операції з пальним, виконувати ремонт машин та механізмів.

Території санітарно-захисних зон дозволяється використовувати як сільськогосподарські угіддя, однак рекомендується вирощувати на них культури, які не потребують ручної праці.

У разі, якщо на якихось ділянках напруженість електричного поля за межами санітарно-захисної зони виявиться вище гранично допустимої 0,5 кВ/м, всередині будівлі і вище 1 кВ/м на території зони житлової забудови (в місцях можливого перебування людей), повинні бути вжиті заходи для зниження напруженості. Для цього на даху будівлі з неметалевої покрівлею розміщується практично будь-яка металева сітка, заземлений не менше ніж у двох точках В будівлях з металевим дахом достатньо заземлити покрівлю не менше ніж у двох точках. На присадибних ділянках або інших місцях перебування людей напруженість поля промислової частоти може бути знижена шляхом встановлення захисних екранів, наприклад, залізобетонні, металеві паркани, тросові екрани, дерева або чагарники заввишки не менше 2 м.

3. Електропроводка

Найбільший внесок в електромагнітну обстановку житлових приміщень в діапазоні промислової частоти 50 Гц вносить електротехнічне устаткування будівлі, а саме кабельні лінії, що підводять електрику до всіх квартирах та інших споживачів системи життєзабезпечення будівлі, а також розподільні щити і трансформатори. У приміщеннях, суміжних з цими джерелами, зазвичай підвищений рівень магнітного поля промислової частоти, що викликається протікає електрострумом. Рівень електричного поля промислової частоти при цьому зазвичай не високий і не перевищує ПДК для населення 500 В/м.

$IMAGE1-left$ На малюнку представлено розподіл магніт-ного поля промислової частоти в житловому приміщення зі-нді. Джерело поля – рас-пределительный пункт електроживлення, що знаходиться в суміжному нежитловому приміщенні. В даний час результати ви-полненных досліджень не можуть чітко обґрунтувати граничні величини або інші обов'язкові обмеження для тривалого опромінення населення низько-частотними магнітними полями малих рівнів.

Дослідники з університету Карнегі в Пітсбурзі (США ) сформулювали підхід до проблеми магнітного поля який вони назвали "ефективне запобігання". Вони вважають, що поки наше знання щодо зв'язку між здоров'ям і наслідком опромінення залишаються неповними, але існують сильні підозри щодо наслідків для здоров'я, необхідно робити кроки щодо забезпечення безпеки, які не несуть важкі витрати або інші незручності.

Подібний підхід був використаний, наприклад, у початковій стадії робіт з проблеми біологічної дії іонізуючого випромінювання: підозра ризиків збитку для здоров'я, засноване на твердих наукових підставах, повинна сама по собі скласти достатні підстави для виконання захисних заходів.

В даний час багато фахівців вважають гранично допустиму величину магнітної індукції дорівнює 0,2 - 0,3 мкТл. При цьому вважається, що розвиток захворювань - насамперед лейкемії - дуже ймовірно при тривалому опроміненні людини полями більш високих рівнів (декілька годин в день, особливо в нічні години, протягом періоду більше року).

Рекомендації щодо захисту

Основна міра захисту - попереджувальна.

  • необхідно виключити тривале перебування (регулярно по кілька годин в день) в місцях підвищеного рівня магнітного поля промислової частоти;

  • ліжко для нічного відпочинку максимально видаляти від джерел тривалого опромінення, відстань до розподільних шаф, силових електрокабелів повинно бути 2,5 – 3 метри;

  • якщо в приміщенні або в суміжному є якісь невідомі кабелі, розподільні шафи, трансформаторні підстанції – видалення повинно бути максимально можливим, оптимально – виміряти рівень електромагнітних полів до того, як жити в такому приміщенні;

  • при необхідності встановити підлоги з електропідігрівом вибирати системи зі зниженим рівнем магнітного поля.

4. Побутова електротехніка

Всі побутові прилади, що працюють з використанням електричного струму, є джерелами електромагнітних полів. Найбільш потужними слід визнати СВЧ-печі, аэрогрили, холодильники з системою "без інею", кухонні витяжки, електроплити, телевізори. Реально створюване ЕМП в залежності від конкретної моделі та режиму роботи може сильно відрізнятися серед обладнання одного типу (дивись малюнок 1). Всі нижче наведені дані відносяться до магнітного поля промислової частоти 50 Гц.

Значення магнітного поля тісно пов'язані з потужністю приладу - чим вона вище, тим вище магнітне поле при його роботі. Значення електричного поля промислової частоти практично всіх електропобутових приладів не перевищують декількох десятків В/м на відстані 0,5 м, що значно менше ПДУ 500 В/м.

Рівні магнітного поля промислової частоти побутових електроприладів на відстані 0,3 м.

Побутовий електроприлад

Від , мкТл

До, мкТл

Пилосос

0,2

2,2

Дриль

2,2

5,4

Праска

0,0

0,4

Міксер

0,5

2,2

Телевізор

0,0

2,0

Люмінесцентна лампа

0,5

2,5

Кавоварка

0,0

0,2

Пральна машина

0,0

0,3

Мікрохвильова піч

4,0

12

Електрична плита

0,4

4,5

Гранично допустимі рівні електромагнітного поля для споживчої продукції, яка є джерелом ЕМП

Джерело

Діапазон

Значення ПДУ

Примітка

Індукційні печі

20 - 22 кГц

500 В/м
4 А/м

Умови вимірювання:відстань 0,3 м від корпусу

МІКРОХВИЛЬОВІ печі

2,45 ГГц

10 мкВт/см2

Умови вимірювання:відстань 0,50 ± 0,05 м від будь-якої точки, при навантаженні 1 літр води

Видеодисплейный термінал ПЕОМ

5 Гц - 2 кГц

Епду = 25 В/м
Впду = 250 нТл

Умови вимірювання: відстань 0,5 м навколо монітора ПЕОМ

2 - 400 кГц

Епду = 2,5 В/мВ
пдк = 25 нТл

поверхневий електростатичний потенціал

V = 500 В

Умови вимірювання:відстань 0,1 м від екрана монітора ПЕОМ

Інша продукція

50 Гц

Е = 500 В/м

Умови вимірювання:відстань 0,5 м від корпусу виробу

0,3 - 300 кГц

Е = 25 В/м

0,3 - 3 МГц

Е = 15 В/м

3 - 30 МГц

Е = 10 В/м

30 - 300 МГц

Е = 3 В/м

0,3 - 30 ГГц

ППЕ = 10 мкВт/см2

Можливі біологічні ефекти

Людський організм завжди реагує на електромагнітне поле. Однак, для того щоб ця реакція переросла в паталогию і призвела до захворювання необхідно збіг низки умов, у тому числі досить високий рівень поля і тривалість опромінення. Тому, при використанні побутової техніки з малими рівнями поля і/або короткочасно ЕМП побутової техніки не робить впливу на здоров'я основної частини населення. Потенційна небезпека може загрожувати лише людям з підвищеною чутливістю до ЕМП і алергікам, також часто володіє підвищеною чутливістю до ЕМД.

Крім того, згідно сучасним уявленням, магнітне поле промислової частоти може бути небезпечним для здоров'я людини, якщо відбувається тривале опромінення ( регулярно, не менше 8 годин на добу, протягом декількох років) з рівнем вище 0,2 мікротесел.

Рекомендації

  • купуючи побутову техніку перевіряйте Гігієнічного висновку (сертифікаті) відмітку про відповідність виробу вимогам "Державних санітарних норм допустимих рівнів фізичних факторів при застосуванні товарів народного споживання в побутових умовах", МСанПиН 001-96;

  • використовуйте техніку з меншою споживаною потужністю: магнітні поля промислової частоти будуть менше при інших рівних умовах;

  • до потенційно несприятливих джерел магнітного поля промислової частоти в квартирі відносяться холодильники з системою "без інею", деякі типи "теплих підлог", нагрівачі, телевізори, деякі системи сигналізації, різного роду зарядні пристрої, випрямлячі і перетворювачі струму – спальне місце повинно бути на відстані не менш 2-х метрів від цих предметів, якщо вони працюють під час Вашого нічного відпочинку;

  • при розміщенні в квартирі побутової техніки керуйтеся наступними принципами: розміщуйте побутові електроприлади по можливості далі від місць відпочинку, не розташовуйте побутові електроприлади по-близькості і не ставте їх один на одного.

Мікрохвильова піч (або НВЧ-піч) в своїй роботі використовує для розігріву їжі електромагнітне поле, зване також мікрохвильовим випромінюванням або СВЧ-випромінюванням. Робоча частота НВЧ-випромінювання мікрохвильових печей становить 2,45 ГГц. Саме цього випромінювання і бояться багато людей. Однак, сучасні мікрохвильові печі обладнані досить досконалим захистом, яка не дає електромагнітному полю вириватися за межі робочого об'єму. Разом з тим, не можна говорити що поле абсолютно не проникає поза мікрохвильовій печі. З різних причин частина електромагнітного поля призначеного для курки проникає назовні, особливо інтенсивно, як правило, в районі правого нижнього кута дверцята. Для забезпечення безпеки при використанні печей в побуті в Росії діють санітарні норми, обмежують граничну величину витоку НВЧ-випромінювання мікрохвильової печі. Називаються вони "Гранично допустимі рівні густини потоку енергії, створюваної мікрохвильовими печами" і мають позначення СН № 2666-83. Згідно з цим санітарним нормам, величина щільності потоку енергії електромагнітного поля не повинна перевищувати 10 мкВт/см2 на відстані 50 см від будь-якої точки корпусу печі при нагріванні 1 літра води. На практиці практично всі нові сучасні мікрохвильові печі витримують цю вимогу з великим запасом. Тим не менш, при покупці нової печі треба переконатися, що у сертифікаті відповідності зафіксовано відповідність вашої печі вимогам цих санітарних норм.

Треба пам'ятати, що з часом ступінь захисту може знижуватися, в основному із-за появи мікрощілин в ущільненні дверцята. Це може відбуватися як через потрапляння бруду, так і з-за механічних пошкоджень. Тому дверцята і її ущільнення вимагає акуратності і ретельного догляду. Термін гарантованої стійкості захисту від витоків електромагнітного поля при нормальній експлуатації - кілька років. Через 5-6 років експлуатації доцільно перевірити якість захисту для чого запросити фахівця з спеціально акредитованої лабораторії з контролю електромагнітного поля.

Крім НВЧ-випромінювання роботу мікрохвильовій печі супроводжує інтенсивне магнітне поле, створюване струмом промислової частоти 50 Гц протікає в системі електроживлення печі. При цьому мікрохвильова піч є одним з найбільш потужних джерел магнітного поля в квартирі. Для населення рівень магнітного поля промислової частоти в нашій країні досі не обмежений незважаючи на його істотну дію на організм людини при тривалому опроміненні. У побутових умовах одноразове кратковременнное включення ( на кілька хвилин ) не зробить істотного впливу на здоров'я людини. Однак, зараз часто побутова мікрохвильова піч використовується для розігріву їжі в кафе і в інших подібних виробничих умовах. При цьому працює з нею людина потрапляє в ситуацію хронічного опромінення магнітним полем промислової частоти. В такому випадку на робочому місці необхідний обов'язковий контроль магнітного поля промислової частоти і НВЧ-випромінювання.

Враховуючи специфіку мікрохвильовій печі, доцільно включивши її відійти на відстань не менше 1,5 метра - в цьому випадку гарантовано електромагнітне поле вас не торкнеться взагалі.

5. Теле - і радіостанції

На території Росії в даний час розміщується значна кількість передавальних радиоцентров різної приналежності. Передавальні радіоцентри (ПРЦ) розміщуються в спеціально відведених для них зонах і можуть займати досить великі території (до 1000 га). За своєю структурою вони включають у себе одну або кілька технічних будівель, де знаходяться радіопередавачі, і антенні поля, на яких розташовуються до декількох десятків антенно-фідерних систем (АФС). АФС включає в себе антену, що служить для вимірювання радіохвиль, і фідерні лінії, подводящую до неї високочастотну енергію, генеровану передавачем.

Зону можливого несприятливого дії ЕМП, що створюються ПРЦ, можна умовно розділити на дві частини.

Перша частина зони - це власне територія ПРЦ, де розміщені всі служби, що забезпечують роботу радіопередавачів і АФС. Це територія охороняється і на неї допускаються тільки особи, професійно пов'язані з обслуговуванням передавачів, комутаторів і АФС. Друга частина зони - це прилеглі до ПРЦ території, доступ на які обмежений і де можуть розміщуватися різні житлові споруди, в цьому випадку виникає загроза опромінення населення, що знаходиться в цій частині зони.

Розташування РНЦ може бути різним, наприклад, в Москві і московському регіоні характерне розміщення в безпосередній близькості або серед житлової забудови.

Високі рівні ЕМП спостерігаються на територіях, а нерідко і за межами розміщення передавальних радиоцентров низької, середньої та високої частоти (ПРЦ НЧ, СЧ і ВЧ). Детальний аналіз електромагнітної обстановки на територіях ПРЦ свідчить про її крайньої складності, пов'язаної з індивідуальним характером інтенсивності і розподілу ЕМП для кожного радіоцентру. У зв'язку з цим спеціальні дослідження такого роду проводяться для кожного окремого ПРЦ.

Широко розповсюдженими джерелами ЕМП в населених місцях у даний час є радіотехнічні передавальні центри (РТПЦ), випромінюючі в навколишнє середовище ультракороткі хвилі ДВЧ і УВЧ-діапазонів.

Порівняльний аналіз санітарно-захисних зон (СЗЗ) і зон обмеження забудови в зоні дії таких об'єктів показав, що найбільші рівні опромінення людей і навколишнього середовища спостерігаються в районі розміщення РТПЦ «старої споруди» з антенної опори висотою не більше 180 м. Найбільший внесок у сумарну інтенсивність впливу вносять «кутові» трьох - і шестиповерхові антени ДВЧ ЧМ-мовлення.

Радіостанції ДВ (частоти 30 - 300 кГц). У цьому діапазоні довжина хвиль відносно велика (наприклад, 2000 м для частоти 150 кГц). На відстані однієї довжини хвилі або менше від антени поле може бути досить великим, наприклад, на відстані 30 м від антени передавача потужністю 500 кВт, що працює на частоті 145 кГц, електричне поле може бути вище 630 В/м, а магнітне - вище 1,2 А/м.

СВ радіостанції (частоти 300 кГц - 3 МГц). Дані для радіостанцій цього типу говорять, що напруженість електричного поля на відстані 200 м може досягати 10 В/м, на відстані 100 м - 25 В/м, на відстані 30 м - 275 В/м (наведені дані для передавача потужністю 50 кВт).

Радіостанції КВ (частоти 3 - 30 МГц). Передавачі радіостанцій КВ зазвичай мають меншу потужність. Однак вони частіше розміщуються у містах, можуть бути розміщені навіть на дахах житлових будинків на висоті 10 - 100 м. Передавач потужністю 100 кВт на відстані 100 м може створювати напруженість електричного поля 44 В/м і магнітного поля 0,12 Ф/м.

Телевізійні передавачі. Телевізійні передавачі розташовуються, як правило, в містах. Передавальні антени розміщуються зазвичай на висоті вище 110 м. З точки зору оцінки впливу на здоров'я інтерес представляють рівні поля на відстані від декількох десятків метрів до декількох кілометрів. Типові значення напруженості електричного поля можуть досягати 15 В/м на відстані 1 км від передавача потужністю 1 МВт. У Росії в даний час проблема оцінки рівня ЕМП телевізійних передавачів особливо актуальна у зв'язку з різким зростанням кількості телевізійних каналів і передавальних станцій.

Основний принцип забезпечення безпеки - дотримання встановлених Санітарними нормами і правилами гранично допустимих рівнів електромагнітного поля. Кожен радіопередавальний об'єкт має Санітарний паспорт, в якому визначені межі санітарно-захисної зони. Тільки при наявності цього документа територіальні органи Держсанепіднагляду дозволяють експлуатувати радіопередавальні об'єкти. Періодично вони виробляють контроль електромагнітної обстановки на предмет її відповідності встановленим ПДУ.

 

6. Супутниковий зв'язок

Системи супутникового зв'язку складаються з прийомо-передавальної станції на Землі і супутника, що знаходиться на орбіті. Діаграма спрямованості антени станцій супутникового зв'язку має яскраво вираженої вузьконаправлений основний промінь - головний пелюсток. Щільність потоку енергії (ППЕ) в головній пелюстці діаграми спрямованості може досягати декількох сотень Вт/м2 поблизу антени, створюючи також значні рівні поля на великому видаленні. Наприклад, станція потужністю 225 кВт, що працює на частоті 2,38 ГГц, створює на відстані 100 км ППЕ дорівнює 2,8 Вт/м2. Однак розсіювання енергії від основного променя дуже невелике і відбувається найбільше в районі розміщення антени.

7. Стільниковий зв'язок

Стільниковий радіотелефонія є сьогодні однією з найбільш інтенсивно розвиваються телекомунікаційних систем. В даний час в усьому світі налічується більше 85 мільйонів абонентів, які користуються послугами цього виду рухомого (мобільного) зв'язку (в Росії – понад 600 тисяч). Передбачається, що до 2001 року їх число збільшиться до 200-210 мільйонів (у Росії – близько 1 мільйона).

Основними елементами системи стільникового зв'язку є базові станції (БС) і мобільні радіотелефони (МРТ). Базові станції підтримують радіозв'язок з мобільними радіотелефонами, унаслідок чого БС і МРТ є джерелами електромагнітного випромінювання в УВЧ діапазоні. Важливою особливістю системи стільникового радіозв'язку є досить ефективне використання виділяється для роботи системи радіочастотного спектру (багаторазове використання одних і тих же частот, застосування різних методів доступу), що уможливлює забезпечення телефонним зв'язком значного числа абонентів. У роботі системи застосовується принцип поділу деякої території на зони, або "соти", радіусом зазвичай 0,5–10 кілометрів.

Базові станції

Базові станції підтримують зв'язок з розташованими в їх зоні дії мобільними радіотелефонами та працюють у режимі прийому і передачі сигналу. В залежності від стандарту, БС випромінюють електромагнітну енергію в діапазоні частот від 463 до 1880 МГц. Антени БС встановлюються на висоті 15-100 метрів від поверхні землі на вже існуючих будівлях (громадських, службових, виробничих і житлових будинках, димових трубах промислових підприємств і т. д.) або на спеціально споруджених щоглах. Серед встановлених в одному місці антен БС є як передають (або приемопередающие), так і приймальні антени, які не є джерелами ЕМП.

Виходячи з технологічних вимог побудови системи стільникового зв'язку, діаграма спрямованості антен у вертикальній площині розрахована таким чином, що основна енергія випромінювання (понад 90 %) зосереджена в доволі вузькому "промені". Він завжди спрямований у бік від споруд, на яких знаходяться антени БС, і вище прилеглих будівель, що є необхідною умовою для нормального функціонування системи.

Короткі технічні характеристики стандартів системи стільникового радіозв'язку, діючих в Росії

Найменування стандарту Діапазон робочих частот БС Діапазон робочих частот МРТ Максимальна випромінювана потужність БС Максимальна випромінювана потужність МРТ Радіус "соти"
NMT-450 Аналоговий 463 – 467,5 МГц 453 – 457,5 МГц 100 Вт 1 Вт 1 – 40 км
АМРЅАналоговый 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 100 Вт 0,6 Вт 2 – 20 км
D-AMPS (IS-136)Цифровий 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 50 Вт 0,2 Вт 0,5 – 20 км
CDMAЦифровой 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 100 Вт 0,6 Вт 2 – 40 км
GSM-900Цифровой 925 – 965 МГц 890 – 915 МГц 40 Вт 0,25 Вт 0,5 – 35 км
GSM-1800 (DCS)Цифровий 1805 – 1880 МГц 1710 – 1785 МГц 20 Вт 0,125 Вт 0,5 – 35 км

БС є видом передавальних радіотехнічних об'єктів, потужність випромінювання яких (завантаження) не є постійною 24 години на добу. Завантаження визначається наявністю власників стільникових телефонів в зоні обслуговування конкретної базової станції і їх бажанням скористатися телефоном для розмови, що, в свою чергу, докорінно залежить від часу доби, місця розташування БС, дня тижня та ін. В нічні години завантаження БС практично дорівнює нулю, тобто станції в основному "мовчать".

Дослідження електромагнітної обстановки на території, прилеглій до БС, були проведені фахівцями різних країн, зокрема Швеції, Угорщини та Росії. За результатами вимірювань, проведених в Москві і Московській області, можна констатувати, що в 100% випадків електромагнітна обстановка в приміщеннях будинків, на яких встановлені антени БС, не відрізнялася від фонової, характерною для даного району в даному діапазоні частот. На прилеглій території в 91% випадків зафіксовані рівні електромагнітного поля були в 50 разів менше ПДУ, встановленого для БС. Максимальне значення при вимірах, менше ПДУ в 10 разів, було зафіксовано поблизу будівлі на якому встановлено відразу три базові станції різних стандартів.

Наявні наукові дані і існуюча система санітарно–гігієнічного контролю при введення в експлуатацію базових станцій стільникового зв'язку дозволяють віднести базові станції стільникового зв'язку до найбільш екологічно та санітарно–гігієнічно безпечним систем зв'язку.

Мобільні радіотелефони

Мобільний радіотелефон (МРТ) являє собою малогабаритний приймач. В залежності від стандарту телефону, передача ведеться в діапазоні частот 453 – 1785 МГц. Потужність випромінювання МРТ є величиною змінною, в значній мірі залежить від стану каналу зв'язку "мобільний радіотелефон – базова станція", тобто чим вище рівень сигналу БС у місці прийому, тим менше потужність випромінювання МРТ. Максимальна потужність знаходиться в межах 0,125–1 Вт, проте в реальній обстановці вона зазвичай не перевищує 0,05 – 0,2 Вт. Питання про вплив випромінювання МРТ на організм користувача до цих пір залишається відкритим. Численні дослідження, проведені вченими різних країн, включаючи Росію, на біологічних об'єктах (в тому числі, на добровольцях), призвели до неоднозначних, іноді суперечать один одному, результатами. Незаперечним залишається лише той факт, що організм людини реагує на наявність випромінювання стільникового телефону. Тому власникам МРТ рекомендується дотримуватися деякі запобіжні заходи:

  • не користуйтеся стільниковим телефоном без необхідності;

  • розмовляйте безперервно не більш 3 – 4 хвилин;

  • не допускайте, щоб МРТ користувалися діти;

  • при покупці вибирайте стільниковий телефон з меншою максимальною потужністю випромінювання;

  • в автомобілі використовуйте МРТ спільно з системою гучномовного зв'язку "hands-free" з зовнішньою антеною, яку краще всього розташовувати в геометричному центрі даху.

Для людей, що оточують людину, що розмовляє по мобільному радіотелефону, електромагнітне поле, створюване МРТ не представляє ніякої небезпеки.

Дослідження можливого впливу біологічної дії електромагнітного поля елементів систем стільникового зв'язку викликають великий інтерес у громадськості. Публікації в засобах масової інформації досить точно відображають сучасні тенденції в цих дослідженнях. Мобільні телефони GSM: швейцарські тести показали, що випромінювання, поглиненої головою людини, знаходиться в допустимих європейськими стандартами межах. Фахівці Центру електромагнітної безпеки провели медико-біологічні експерименти по дослідженню впливу на фізіологічний і гормональний стан людини електромагнітного випромінювання мобільних телефонів існуючих і перспективних стандартів стільникового зв'язку.

При роботі мобільного телефону електромагнітне випромінювання сприймається не тільки приймачем базової станції, але і тілом користувача, і в першу чергу його головою. Що при цьому відбувається в організмі людини, наскільки це вплив небезпечно для здоров'я? Однозначної відповіді на це питання досі не існує. Однак експеримент російських учених показав, що мозок людини не тільки відчуває випромінювання стільникового телефону, але й розрізняє стандарти стільникового зв'язку.

Керівник дослідницького проекту доктор медичних наук Юрій Григор'єв вважає, що стільникові телефони стандартів NМТ-450 та GSМ-900 викликали достовірні і заслуговують уваги зміни біоелектричної активності головного мозку. Однак клінічно значущих наслідків для організму людини одноразове 30-хвилинне опромінення електромагнітним полем мобільного телефону не надає. Відсутність достовірних вимірювань в електроенцефалограмі у разі використання телефону стандарту GSМ-1800 може характеризувати його як найбільш "щадний" для користувача з трьох використаних в експерименті систем зв'язку.

8. Радари

Радіолокаційні станції оснащені, як правило, антенами дзеркального типу і мають вузькоспрямовану діаграму випромінювання у вигляді променя, спрямованого вздовж оптичної осі.

Радіолокаційні системи працюють на частотах від 500 МГц до 15 ГГц, однак окремі системи можуть працювати на частотах до 100 ГГц. Створюваний ними ЕМ-сигнал принципово відрізняється від випромінювання інших джерел. Пов'язано це з тим, що періодичне переміщення антени в просторі призводить до просторової уривчастості опромінення. Тимчасова уривчастість опромінення обумовлена циклічністю роботи радіолокатора на випромінювання. Час напрацювання в різних режимах роботи радіотехнічних засобів може складати від декількох годин до доби. Так у метеорологічних радіолокаторів з тимчасової прерывистостью 30 хв - випромінювання, 30 хв - пауза сумарна напрацювання не перевищує 12 год, в той час як радіолокаційні станції аеропортів в більшості випадків працюють цілодобово. Ширина діаграми спрямованості в горизонтальній площині зазвичай становить кілька градусів, а тривалість опромінення за період огляду становить десятки мілісекунд.

Радари метрологічні можуть створювати на видаленні 1 км ППЕ ~ 100 Вт/м2 за кожен цикл опромінення. Радіолокаційні станції аеропортів створюють ППЕ ~ 0,5 Вт/м2 на відстані 60 м. Морське радіолокаційне обладнання встановлюється на всіх кораблях, зазвичай воно має потужність передавача на порядок меншу, ніж у аеродромних радарів, тому у звичайному режимі сканування ППЕ, створюване на відстані декількох метрів, не перевищує 10 Вт/м2.

Зростання потужності радіолокаторів різного призначення і використання гостронаправлених антен кругового огляду призводить до значного збільшення інтенсивності ЕМВ НВЧ-діапазону і створює на місцевості зони великої протяжності з високою щільністю потоку енергії. Найбільш несприятливі умови зазначаються у житлових районах міст, у межах яких розміщуються аеропорти: Іркутськ, Сочі, Сиктивкар, Ростов-на-Дону і ряд інших.

9. Персональні комп'ютери

Основним джерелом несприятливого впливу на здоров'я користувача комп'ютера є засіб візуального відображення інформації на електронно-променевій трубці. Нижче перераховані основні фактори його несприятливого впливу.

Ергономічні параметри екрану монітора

  • зниження контрасту зображення в умовах інтенсивної зовнішньої засвітки

  • дзеркальні відблиски від передньої поверхні екранів моніторів

  • наявність мерехтіння зображення на екрані монітора

Випромінювальні характеристики монітора

  • електромагнітне поле монітора в діапазоні частот 20 Гц - 1000 МГц

  • статичний електричний заряд на екрані монітора

  • ультрафіолетове випромінювання в діапазоні 200 - 400 нм

  • інфрачервоне випромінювання в діапазоні 1050 нм - 1 мм

  • рентгенівське випромінювання > 1,2 кев

Комп'ютер як джерело змінного електромагнітного поля

Основними складовими частинами персонального комп'ютера (ПК) є: системний блок (процесор) і різноманітні пристрої введення/виведення інформації: клавіатура, дискові накопичувачі, принтер, сканер, і т. п. Кожен персональний комп'ютер включає засіб візуального відображення інформації зване по-різному - монітор, дисплей. Як правило, в його основі - пристрій на основі електронно-променевої трубки. ПК часто оснащують мережевими фільтрами (наприклад, типу "Pilot"), джерелами безперебійного живлення та іншим допоміжним електрообладнанням. Всі ці елементи при роботі ПК формують складну електромагнітну обстановку на робочому місці користувача (див. таблицю 1).

ПК як джерело ЕМП

Джерело Діапазон частот(перша гармоніка)
Монітор мережевий трансформатор блоку живлення 50 Гц
статичний перетворювач напруги в імпульсному блоці живлення 20 - 100 кГц
блок кадрової розгортки і синхронізації 48 - 160 Гц
блок рядкової розгортки і синхронізації 15 110 кГц
прискорює анодна напруга монітора (тільки для моніторів з ЕПТ) 0 Гц (електростатика)
Системний блок (процесор) 50 Гц - 1000 МГц
Пристрої введення/виведення інформації 0 Гц, 50 Гц
Джерела безперебійного живлення 50 Гц, 20 - 100 кГц

Електромагнітне поле, створюване персональним комп'ютером, має складний спектральний склад в діапазоні частот від 0 Гц до 1000 МГц. Електромагнітне поле має електричну (Е) і магнітну (Н) складові, причому взаємозв'язок їх досить складна, тому оцінка Е і Н виробляється роздільно.

Максимальні зафіксовані на робочому місці значення ЕМП
Вид поля, діапазон частот, одиниця виміру напруженості поля Значення напруженості поля по осі екрана навколо монітора
Електричне поле, 100 кГц - 300 МГц , В/м 17,0 24,0
Електричне поле, 0,02 - 2 кГц, В/м 150,0 155,0
Електричне поле, 2 - 400 кГц В/м 14,0 16,0
Магнітне поле, 100кГц - 300МГц, мА/м нчп нчп
Магнітне поле, 0,02 - 2 кГц, мА/м 550,0 600,0
Магнітне поле, 2 - 400 кГц, мА/м 35,0 35,0
Електростатичне поле, кВ/м 22,0 -

Діапазон значень електромагнітних полів, виміряних на робочих місцях користувачів ПК

Найменування вимірюваних параметрів Діапазон частот 5 Гц - 2 кГц Діапазон частот 2 - 400 кГц
Напруженість змінного електричного поля, (В/м) 1,0 - 35,0 0,1 - 1,1
Індукція змінного магнітного поля, (нТл) 6,0 - 770,0 1,0 - 32,0

Комп'ютер як джерело електростатичного поля

При роботі монітора на екрані кінескопа накопичується електростатичний заряд, що створює електростатичне поле ( ЭСтП ). У різних дослідженнях, при різних умовах вимірювання значення ЭСтП коливалися від 8 до 75 кВ/м. При цьому люди, що працюють з монітором, набувають електростатичний потенціал. Розкид електростатичних потенціалів користувачів коливається в діапазоні від -3 до +5 кВ. Коли ЭСтП суб'єктивно відчувається, потенціал користувача служить вирішальним фактором при виникненні неприємних суб'єктивних відчуттів. Помітний внесок у загальну електростатичне поле вносять электризующиеся від тертя поверхні клавіатури і миші. Експерименти показують, що навіть після роботи з клавіатурою, електростатичне поле швидко зростає з 2 до 12 кВ/м. На окремих робочих місцях в області рук реєструвалися напруженості статичних електричних полів більше 20 кВ/м.

За узагальненими даними, у працюючих за монітором від 2 до 6 годин на добу функціональні порушення центральної нервової системи відбуваються в середньому в 4,6 рази частіше, ніж у контрольних групах, хвороби серцево-судинної системи - в 2 рази частіше, хвороби верхніх дихальних шляхів - в 1,9 рази частіше, хвороби опорно-рухового апарату - в 3,1 рази частіше. Зі збільшенням тривалості роботи на комп'ютері співвідношення здорових і хворих серед користувачів різко зростає.

Дослідження функціонального стану користувача комп'ютера, проведені в 1996 році Центром електромагнітної безпеки, показали, що навіть при короткочасній роботі (45 хвилин) в організмі користувача під впливом електромагнітного випромінювання монітора відбуваються значні зміни гормонального стану і специфічні зміни біострумів мозку. Особливо яскраво і стійко ці ефекти проявляються у жінок. Помічено, що у груп осіб (у даному випадку це склало 20%) негативна реакція функціонального стану організму не проявляється при роботі з ПК менше 1 години. Виходячи з аналізу отриманих результатів зроблено висновок про можливість формування спеціальних критеріїв професійного відбору для персоналу, що використовує комп'ютер в процесі роботи.

Вплив аэроионного складу повітря. Зонами, що сприймають аероіони в організмі людини є дихальні шляхи і шкіру. Єдиної думки щодо механізму впливу аероіонів на стан здоров'я людини немає.

Вплив на зір. До зорового стомлення користувача ВДТ відносять цілий комплекс симптомів: поява "пелени" перед очима, очі втомлюються, стають болючими, з'являються головні болі, порушується сон, змінюється психофізичний стан організму. Необхідно зазначити, що скарги на зір можуть бути пов'язані як із зазначеними вище чинниками ВДТ, так м з умовами освітлення, станом зору оператора і ін. Синдром тривалої статистичної навантаження (СДСН). У користувачів дисплеїв розвивається м'язова слабкість, зміни форми хребта. У США визнано, що СДСН - професійне захворювання 1990-1991 років з найвищою швидкістю поширення. При вимушеній робочій позі, при статичної м'язової навантаженні м'язів ніг, плечей, шиї й рук довгостроково прибувають у стані скорочення. Оскільки м'язи не розслабляються, в них погіршується кровопостачання; порушується обмін речовин, накопичуються біопродукти розпаду і, зокрема, молочна кислота. У 29 жінок з синдромом тривалої статичної навантаження бралася біопсія м'язової тканини, в яких було виявлено різке відхилення біохімічних показників від норми.

Стрес. Користувачі дисплеїв часто знаходяться в стані стресу. За даними Національного Інституту охорони праці та профілактики профзахворювань США (1990 р.) користувачі ВДТ більшою мірою, ніж інші професійні групи, включаючи авіадиспетчерів, схильні до розвитку стресорних станів. При цьому у більшості користувачів робота на ВДТ супроводжується значному розумовою напругою. Показано, що джерелами стресу можуть бути: вид діяльності, характерні особливості комп'ютера, програмне забезпечення, організація роботи, соціальні аспекти. Робота на ВДТ має специфічні стресорні фактори, такі як час затримки відповіді (реакції) комп'ютера при виконанні команд людини, "здатність до навчання командам управління" (простота запам'ятовування, схожість, простота використання і т. н.), спосіб візуалізації інформації і т. д. Перебування людини в стані стресу може привести до змін настрою людини, підвищення агресивності, депресії, дратівливості. Зареєстровані випадки психосоматичних розладів, порушення функції шлунково-кишкового тракту, порушення сну, зміна частоти пульсу, менструального циклу. Перебування людини в умовах довгостроково діючого стрес-фактора може призвести до розвитку серцево-судинних захворювань.

Скарги користувачів персонального комп'ютера можливі причини їх походження.

Суб'єктивні скарги Можливі причини
різь в очах візуальні ергономічні параметри монітора, освітлення на робочому місці і в приміщенні
головний біль аероіонний склад повітря в робочій зоні, режим роботи
підвищена нервозність електромагнітне поле, колірна гамма приміщення, режим роботи
підвищена стомлюваність електромагнітне поле, режим роботи
розлад пам'яті електромагнітне поле, режим роботи,
порушення сну режим роботи, електромагнітне поле
випадання волосся електростатичні поля, режим роботи
прищі і почервоніння шкіри електростатичні поля, аероіонний і пиловий склад повітря в робочій зоні
болі в животі неправильна посадка, викликана неправильним пристроєм робочого місця
біль у попереку неправильна посадка користувача викликана пристроєм робочого місця, режим роботи
біль у зап'ястях і пальцях неправильна конфігурація робочого місця, у тому числі висота столу не відповідає зростанню і висоті крісла; незручна клавіатура; режим роботи

В якості технічних стандартів безпеки моніторів широко відомі шведські ТСО92/95/98 і MPR II. Ці документи визначають вимоги до монітора персонального комп'ютера по параметрам, здатним впливати на здоров'я користувача. Найбільш жорсткі вимоги до монітора пред'являє ТСО 95. Він обмежує параметри випромінювання монітора, споживання електроенергії, візуальні параметри, так що робить монітор найбільш лояльним до здоров'ю користувача. У частині випромінювальних параметрів йому відповідає і ТСО 92. Розроблений стандарт Шведською конфедерацією профспілок.

Стандарт MPR II менш жорсткий – встановлює граничні рівні електромагнітного поля приблизно в 2,5 рази вище. Розроблено Інститутом захисту від випромінювань (Швеція) і низкою організацій, у тому числі найбільших виробників моніторів. У частині електромагнітних полів стандарту MPR II відповідає російські санітарні норми Санпін 2.2.2.542-96 "Гігієнічні вимоги до видеодисплейным терміналам, персональним електронно-обчислювальних машин і організації робіт". Засоби захисту користувачів від ЕМП

В основному із засобів захисту пропонуються захисні фільтри для екранів моніторів. Вони використовується для обмеження дії на користувача шкідливих факторів з боку екрану монітора, поліпшує ергономічні параметри екрану монітора і знижує випромінювання монітора в напрямку користувача.

Інші статті

Наскільки вам зручно на сайті?

Розповісти Feedback form banner