Файл: Лавриненко О.Ю. - Алгоритми та програмні засоби фільтрації і стиснення сигналів в ТКС.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.04.2019
Просмотров: 2712
Скачиваний: 3
96
налагоджувальних роботах у аварійних ситуаціях, під час короткочасного контролю
та при зміні інтенсивності опромінення. Такі засоби незручні в експлуатації
обмежують можливість виконання робочих операцій, погіршують гігієнічні умови.
Для захисту тіла використовується одяг із металізованих тканин та радіо-
поглинаючих матеріалів. Металізована тканина складається із бавовняних чи
капронових ниток, спірально обвитих металевим дротом. Таким чином, ця тканина,
мов металева сітка (при віддалі між нитками до 0,5 мм) послаблює випромінювання
не менш, як на 20-30 дБ. При зшиванні деталей захисного одягу потрібно
забезпечити контакт ізольованих провідників. Тому електро-герметизація швів
проводиться електропровідними розчинами чи клеями, які забезпечують
гальванічний контакт або збільшують ємнісний зв'язок проводів, котрі не
контактують.
Очі захищають спеціальними окулярами зі скла з нанесеним на
внутрішній бік
провідною плівкою двоокису олова, і оправа окулярів, має запресовану металеву
сітку або обклеєна металізованою тканиною Цими окулярами випромінювання НВЧ
послаблюється, на 20-30 дБ.
Раніше використовувані рукавички та бахили зараз вважають непотрібними,
оскільки допустима величина щільності потоку енергії для рук та ніг у багато разів
вища, ніж для тіла.
Колективні та індивідуальні засоби захисту можуть забезпечити тривалу
безпечну роботу персоналу на радіо-об'єктах.
5.5. Розробка заходів для захисту від електромагнітних полів
Умова задачі
Для безпечної експлуатації обладнання з електромагнітними полями слід:
розрахувати кордон зон індукції і випромінювання; визначити безпечну відстань до
джерела
випромінювання;
обчислити
напруженість
електричного
та
електромагнітного полів або щільність потоку енергії на заданій відстані від
джерела; розрахувати товщину захисного екрана; вибрати засоби індивідуального
захисту. Вхідні дані наведені в таблиці 5.5:
97
Таблица 5.5
Потужність джерела ЕПМ (Р), Вт
240
Частота (f), Гц
10
4
Спрямованість ЕМП
300
Відстань від робочого місця до джерела, м
10
Вирішення поставлених задач.
1. Розрахуємо кордон зон індукції і випромінювання.
Радіус зони індукції (ближньої зони) визначається за формулою:
2
R
(5.1)
де
— довжина хвилі електромагнітного випромінювання.
Довжина хвилі електромагнітного випромінювання
визначається за
формулою:
(
)
r
r
с
f
(5.2)
де с - швидкість світла у вакуумі (повітрі), рівна 3
.
10
8
м/с,
f - частота електромагнітного випромінювання, с
-1
,
ε
r
, µ
r
- діелектрична і магнітна постійні, для повітря рівні 1.
Розрахуємо радіус зони індукції (ближньої зони):
8
4
4
3
3 10
(
)
10 ( 1 1)
3 10
4, 78 10
2
2 3,14
6, 28
r
r
с
f
R
м (5.3)
Перевіримо розмірність отриманої величини:
-1
м/с
с × Ом×см × Гн/см
= м/с × с = м
1
R
Отже, межа зони індукції і випромінювання розташовується на відстані 4,78 км
від джерела випромінювання. Ближня зона розташована на відстані 0 < R < 4,78 км
від джерела випромінювання. Дальня зона випромінювання розташовується на
98
відстані R>4,78 км від джерела випромінювання. Тоді робоче місце (r = 10 м)
розташоване в ближній зоні.
2. Визначимо безпечну відстань до джерела випромінювання.
У зоні індукції електромагнітна хвиля не сформована, тому на людину діє
незалежно один від одного напруженість електричного і магнітного полів. ПДУ
електричного і магнітного полів при впливі протягом всієї зміни становить 500 В/м і
50 А/м відповідно. ПДУ напруженості електричного і магнітного полів при
тривалості впливу не більше 2 ч. за зміну становить 1000 В/м і 100 А/м. Розрахуємо
відстані від установки, відповідні Е
ПДУ
і Н
ПДУ
.. Так як електричне поле робить на
організм людини більший вплив, ніж магнітне поле, то безпечну відстань
розраховується виходячи з отриманого значення Е
ПДУ
. Оскільки в умові завдання не
зазначений тип джерела ЕМП а також довжина провідника, то подальші розрахунки
проводимо, прийнявши робоча напруга випромінювача ЕМП рівним промисловому
напрузі 220 В. Напруженість магнітного поля (Н) даної установки визначимо за
закони повного струму:
(2
)
(2
)
I G
P G
H
R
U
R
(5.4)
де I = P/U - струм в провіднику, P - потужність джерела ЕМП, U - напруга в
провіднику, G - коефіцієнт посилення (спрямованість) електромагнітного поля, R -
відстань від точки спостереження.
Визначемо R
min
для Н
ПДУ
:
min
ПДУ
240 300
1, 05
2
2 3,14 220 50
P G
R
U H
м (5.5)
Перевіримо розмірності отриманої величини:
min
Вт × 1
А
=
=
= м
В × А/м
А/м
R
Напруженість електричного поля у відповідності з рівнянням Пойнтинга
дорівнює:
377
E
H
R
min
для Е
ПДУ
має вид:
99
min
ПДУ
377
377 240 300
39
2
2 3,14 220 500
P G
R
U Е
м (5.6)
Перевіримо розмірності отриманої величини:
min
Вт × В/А
В
=
=
= м
В × В/м
В/м
R
Так як R
min
(Е
ПДУ
) >> R
min
(Н
ПДУ
), то відстань, на якій напруженість електричного
і магнітного поля не перевищує ПДУ становить R
min
(Е
ПДУ
) = 39 м. Отже, робоче
місце розташовується в межах дії електричного поля, напруженість якого перевищує
ПДУ (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Схема меж зон впливу ЕМП, де r - відстані від джерела випромінювання до
робочого місця (r = 10м), R
min
- відстань, при якому R
min
(Е
ПДУ
)
ПДУ (R
min
= 39м),
R-кордон ближньої і дальньої зон випромінювання.
3. Обчислимо напруженість електричного та електромагнітного поля на
заданій відстані від джерела.
240 300
5, 2
(2
)
220 2 3,14 10
P G
H
U
r
А/м (5.7)
Перевіримо розмірності отриманої величини:
100
Вт
=
= А/м
В × м
Н
Отримаємо:
377 5, 21 1964,17
E
В/м
Порівняємо отриманий результат з нормативними даними.
Н = 5,2 А/м не перевищує Н
ПДУ
, рівне 50 А/м (5,2<50).
E=1964,17 В/м значно перевищує максимально допустиме значення Н
ПДУ
, рівне 500
А/м в L=1964,17/500=4 рази.
4. Розрахуємо товщину захисного екрана.
Так як значення ПДУ перевищуються тільки напруженістю електричного поля,
а значення напруженості магнітного поля знаходиться в межах допустимих значень,
то робоче місце необхідно екранувати від впливу електричної складової ЕМП.
Ефективність екранування електромагнітного випромінювання для розраховуємого
екрану розраховується за формулою:
ПДУ
20 lg(
/
)
20 lg(1964,17 / 500)
12, 04
L
E E
дБ (5.8)
Результуюче поле дуже швидко убуває в екрані, проникаючи в нього на
незначну величину δ, яка визначається за формулою:
ln
δ
ωμγ / 2
L
(5.9)
де
ω=2πf
- кутова частота поля, Гц;
μ - магнітна проникність, Гн/м (для алюмінію µ = 4
.
10
-9
Гн/см = 4
.
10
-7
Гн/см);
γ - електрична провідність, См/м (для алюмінію 3,54
.
10
5
Ом
-1
/см = 3,54
.
10
7
См/м).
Обчислимо δ за формулою:
7
7
ln12, 04
2, 49
δ
0,373
44, 46
3,14 4 10
3,54 10
м = 37,3 см (5.10)
Отже, для зниження напруженості електричного поля на робочому місці до
рівня ПДУ, робоче місце необхідно екранувати листами алюмінію товщинаю 37,3
см. Для виключення відображення електромагнітних хвиль, підлогу робочого місця
слід застелити гумовими килимками, поглинаючими випромінювання.