CC BY
15
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКРАНИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ТКАНЕЙ ТИПА ТЭН-08 и ТЭН-09 В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ от 50 Гц до 1,5 МГц
М.Н. Федоров, доцент, к.т.н., Воронежский государственный педагогический университет,
г. Воронеж
Д.М. Федоров, старший преподаватель, к.т.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Современное производство требует экологической чистоты и уменьшения риска заболевания человека при проведении технологических операций.
В настоящее время в качестве энергетического источника все чаще используются генераторы электромагнитных полей (ЭМП), которые работают на частотах 10, 40, 50, 60 Гц; 110, 440 кГц; 1 МГц, 1,5 МГц (рабочие частоты генераторов, выпускаемых предприятиями). К потребителю, как правило, поступают серийно выпускаемые установки, в которых не предусмотрены средства защиты человека от воздействия электромагнитного поля. В этой связи предприятия вынуждены собственными силами разрабатывать и внедрять средства защиты, приемлемые для данного производства. Так, на большинстве заводов электронной промышленности нашли широкое применение ВЧ - печи, работающие на частоте f=440 кГц. Воронежский завод по производству электроннолучевых трубок (кинескопов) в системе основного конвейерного производства использует подобные установки мощностью от 5 до 50 кВт в таких технологических операциях, как вварка фиксаторов, распыление влагопоглотителя и др. Всего с учетом трехсменной работы (при 8 часовом рабочем дне) воздействию электромагнитного поля подвергаются 60 человек, находящихся в ближней зоне от источника. Согласно результатам аттестации на 20 рабочих местах электрическая напряженность поля превышает нормируемые значения в 3-4 раза и составляет от 150 до 200 В/м. На вспомогательном производстве работают 12 человек; здесь напряженность электрической составляющей поля (Е, В/м) на 4 рабочих местах выше предельно допустимых уровней (ПДУ) на 30-40 В/м [2, 3].
Превышение ПДУ напряженности на рабочих местах приводит к нарушению сердечно-сосудистой и центрально-нервной систем, прогрессированию такого заболевания, как нарушение репродуктивных функций у мужчин, катаракта глаз и др.
При использовании таких установок ВЧ-нагрева появляется задача защиты обслуживающего и технологического персонала. Выбор средств защиты должен основываться на прогнозировании ожидаемых уровней ЭМП на рабочих местах с определением границ санитарно-защитных зон на стадии проектирования и планирования производственных участков. С учетом специфики производства целесообразно рассмотреть используемые защитные средства на основе оптимизации функции приемлемого риска, которая минимизируется по энергетической экспозиции при минимальных издержках и затратах. Для защиты от ЭМП часто используются средства индивидуальной защиты (СИЗ): костюмы,
фартуки, накидки и др. Изготовленные из ткани, армированной медным проводом, эти СИЗ из-за многократных механических деформаций, приводящих к разрыву проводов, теряют свои защитные функции. Поэтому возникла необходимость применения новых материалов для изготовления СИЗ от ЭМП [5].
Экспериментальные исследования по определению эффективности экранирующих свойств тканей проводились на установке, общий вид и блок-схема которой приведены на рисунках 1 и 2.
Рис. 1. Экспериментальная установка исследования эффективности экранирующих свойств
тканей
Генерагор ЯГц-1МГц
Уллиоь и 1
Г и Пили-
б о,1ыгм егр
Рис. 2. Схема установки для измерения экранирующих свойств электропроводящих тканей
Исследование экранирующих свойств тканей от воздействия ЭМП проводили на установке, где в качестве источника ЭМП использовали катушку индуктивности, на которую подавали сигнал от генератора Г3-112.
Приемником (катушкой индуктивности) определяли электромагнитное действие, которое регистрировали с помощью милливольтметра В3-53. С целью увеличения чувствительности приемника в середину индуктивности помещали ферритовый сердечник с д = 500. Для стекания статического заряда экран заземляли.
Экранирующие свойства тканей проявляются главным образом в отражении электромагнитной волны на частотах до 10 кГц и поглощении энергии на частотах до 10 МГц; за счет потери на вихревые токи. Эффективность
экранирования на частоте 10 МГц составляла 20 дБ.
Исследование экранирования тканью электрических полей промышленной частоты проводили на стенде, который представляет собой поле плоского конденсатора. Между пластинами создается поле напряженностью . В
качестве датчика используется пластина конденсатора. Экранирующие свойства тканей определяли по формуле [1, 4]
Э = 2 01 8 ( Щ/и2 ) ,
где - напряжение на датчике без экрана; - напряжение на датчике с экраном.
Эффективность экранирования исследуемых тканями электрических полей промышленной частоты составила 7,5 дБ, а в радиочастотном диапазоне ~ 20 дБ.
Список использованной литературы
1. Апполонский С.М. Расчет электромагнитных экранирующих оболочек. Л.: Энергоиздат, 1982. - 144с.
2. Вологдин В.П. Поверхностная индукционная закалка. М.: Оборонгиз,
1947.
3. ГОСТ 12.1.006-84. ЭМП радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.
4. Каден Г. Электромагнитные экраны в высокочастотной технике и технике электросвязи. Л.: Госэнергоиздат, 1957. - 327 с.
5. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справ. / С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и др.; Под ред. С.В. Белова. - М.: Машиностроение, 1989. - 368 с.: ил.
