CC BY
102
Мифтиев Д.З. ©
Соискатель, кафедра «Безопасность жизнедеятельности»
Министерство образования и науки Российской Федерации ФГОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», г. Екатеринбург
К ПРОБЛЕМЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА ВНЕШНЮЮ СРЕДУ И ЗДОРОВЬЕ
ЧЕЛОВЕКА
Аннотация
В статье исследуются общая проблематика воздействия воздушных линий электропередач на среду обитания крупных городов и мегаполисов, здоровье людей.
Ключевые слова: электроэнергия, воздействие, среда, здоровье, человек.
Keywords: electric power, influence, environment, health, man.
В последнее время человечество стремительно наращивает объем производства, развивается технология и инфраструктура жилого сектора. Эти процессы являются следствием наращивания объема энергопотребления. Причем зачастую высоковольтное энергопотребление происходит в близи жизни и деятельности человека - тем самым неблагоприятно влияя на состояния его здоровья. Существуют конечно определенные нормы, регулирующие размещение ЛЭП в близи населенных пунктов - но даже при их соблюдении, как показывают современные исследования, вред здоровью человека все равно наносится электромагнитным излучением от высоковольтных линий[10, с.30].
При этом стоит отметить, что способ доставки электроэнергии зачастую выбирают не из соображений экологической безопасности, а только лишь из экономических соображений. Наиболее дешевыми и доступными способами доставки электроэнергии к потребителю в настоящее время являются воздушные линии электропередач (ЛЭП)[1, с.56]. Но при низкой цене, такой вид доставки электроэнергии несет высокую опасность для экологической среды и здоровья человека. С ростом передаваемого напряжения и развитием сети ЛЭП все более сильным становится влияние на биосферу электромагнитных полей. Электромагнитные поля создаются также вблизи открытых распределительных устройств.
В городах и населенных пунктах в последние годы резко увеличилась сеть сверхвысоковольтных линий электропередачи (500—750—1150 кВ), которые являются мощными источниками электромагнитного поля, так называемой промышленной частоты (50 Гц). Их воздействие неблагоприятно отражается на развитии сельскохозяйственных культур, возделываемых на территориях, непосредственно прилегающих к этим зонам. Создаваемый вблизи поверхности земли в самой верхней части грунтовой толщи электромагнитный фон может достигать на отдельных ограниченных участках величины десятков вольт на один метр расстояния. При напряженности поля в земле почвогрунты уплотняются, в них изменяются и замедляются биохимические процессы, деформируются клетки в почвенных микроорганизмах и т. п.[2, с.148].
Влияние электромагнитных полей на организм человека исследовалось давно, еще с тех самых пор, как эти поля были открыты. Пока что можно сказать лишь о каком-то воздействии на человека и животных, степень, однако, и механизмы воздействия до конца не изучены.
На земле есть два вида магнитных полей: антропогенное и естественное.
Естественное имеет гораздо большую площадь, но меньшую интенсивность. Поэтому антропогенные поля гораздо более губительны для всего живого. Учитывая технический
© Мифтиев Д.З., 2015 г.
прогресс, можно сказать, что искусственные поля уже сильнее природных. Источниками их являются радиопередающие устройства с потрясающей мощностью, транспортные средства, работающие на электричестве, линии электропередачи[6, с.23].
Если стоять непосредственно под линией передач, то на метр почвы подчас приходится несколько тысяч вольт, в то время как даже одна тысяча достаточна для разрушения нервной системы, нарушения работы эндокринной системы и обмена веществ. При длительном интенсивном воздействии нарушается ритм сокращений сердца, активность мозга, уровень кровяного давления, иммунитет. Хотя стоит отойти от линии передач на 100 метров, и количество вольт на квадратный метр заметно сокращается[7, с.95].
При появлении мощного источника магнитных и электрических полей нарушается давно установившаяся экосистема, а внешние магнитные и электрические поля вызывают токи и заряды внутри человека. Максимум воздействия наблюдается в середине пролета, так как там провода наиболее приближены к земле. Минимум воздействия около опор, так как там больше высота и есть экранирование.
Наименее защищен от воздействия электромагнитных полей копытные человек, так как подошва обуви которого изолирует его от земли[7, с.96]. При этом потенциал может достигать отметки 10 кВ, импульс тока, проходящий через тело человека при касании заземленного предмета — травинка, ветки, —100-200 мкА. Импульс такой силы не может безвозвратно навредить, но более чувствительные к воздействию животные стараются лишний раз не приближаться к ЛЭП, о чем стоит задуматься и людям.
При воздействии тока на организм решающую роль играют токи, проходящие сквозь него, так как в органах человека постоянно циркулируют кровь и лимфа.
Экспериментально было установлено, что безопасное воздействие проходит при отметке плотности тока проводимости 0,1 мкА/см, потому что биотоки мозга человека повышают эту цифру.
У людей, проживающих вблизи линий электропередач и трансформаторных подстанций, могут возникать изменения функционального состояния нервной, сердечнососудистой, нейрогуморальной и эндокринной систем, нарушаются обменные процессы, иммунитет и воспроизводительная функция.
Для обеспечения защиты проживающего вдоль трасс электропередач от прямого действия электрического поля, установлены защитно-санитарные зоны, к которым относят территорию вдоль трасс. Размеры же этих защитных зон устанавливаются в прямой зависимости от силы напряжения данных трасс электропередач. И если напряжение электрического поля ниже или равно 1кВ/м защитная зона не устанавливается. Согласно ГОСТу расстояние защитной зоны для линий электропередач с напряжением 10 кВ равно 3 метра от крайнего провода линии до жилых построек. Замеры показали более четырёх метров расстояния до линии от дома нашего читателя. Но уже для линий с напряжением 20 кВ это расстояние должно равняться минимум 10 метров[9, с.105].
Контролировать же соблюдение этих минимальных расстояний до жилых построек, а также производить контроль над проводимыми работами в защитных зонах линий высоковольтных электропередач должна та организация, которой принадлежит данная линия. Но организации, владеющие линиями электропередач зачастую пренебрегают и мерами безопасности и установленными экологическими нормами, оправдывая это как бы благой целью техногенного развития человечества. Санитарными нормами определены безопасные расстояния для постоянно проживающих людей вблизи ЛЭП. На сегодняшний день многие специалисты принимают за безопасные для людей уровни электрического поля менее 0,1 мкТл. Человек, работающий на поле, вблизи линии электропередачи напряжением 500-735 кВ находится в зоне действия ЭМП с напряжённостью более 10 кВ/м. Время пребывания в этих условиях ограничивается 3 часами[12, с.10].
Исследователи, выступающие за экологическую безопаснось утверждают что для повышения экологической безопасности системы электроснабжения в первую очередь целесообразно заменить воздушные линии электропередач на кабельные (подземные) сети,
использовать резервные сети для запитки потребителей, предусмотреть автономные резервные источники электропитания объекта (передвижные электрогенераторы)[8, с.22]. Но с другой стороны - не для всех производственных организаций такой подход будет рентабельный. К тому же - прокладка подземных линий электропередач займет много времени, что так же не входит в планы большинства организаций-потребителей больших объемов электроэнергии.
Ряд других исследователей выступает за разработку специальной защиты от электромагнитного излучения воздушных высоковольтных линий, которую необходимо установить на уже имеющиеся линии электропередач[14, с.56]. Но опять же - установка дополнительных средств защиты понесет дополнительные материальные траты. В меньшей мере чем прокладка под землей линий электропередач заново, но все же затраты будут существенные, и не все владельцы ВЛЭП готовы их понести.
В итоге - проблема воздействия воздушных линий электропередач на внешнюю среду и здоровье человека имеет ряд наметившихся путей ее решения, но пока остается открытой.
Литература
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник. - М.: Гардарики, 2012. - 602 с.
2. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: Учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 512 с.
3. Данилов, Г.А. Системный подход к анализу мероприятий, повышающих надёжность энергетических объектов / Г.А.Данилов, А.Г.Данилов [и др.] // Науч. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост. - 2013. - №1. - С. 357-362.
4. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В. и др. Теоретические основы электротехники. Изд. 4 доп. Т. 2. - СПб.: Изд. Питер 2006. - 575 с.
5. Закорюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем — Иркутск: Издательство Иркут. гос. ун-та. 2005. — 273 с.
6. Красных А.А. Морозов A.C. Расчет напряженности электрического поля, создаваемого воздушной ЛЭП // Наука производство - технология- экология: Всерос. науч.-техн. конф.: Сб. материалов. Т. 4/ ВятГУ. - Киров, 2003. - С. 23-25.
7. Морозов A.C. Расчет напряженности электрического поля с учетом влияния тела человека / Международная научно-практическая конференция Энергетика сегодня и завтра: Сборник статей. Киров:Изд-во ВятГУ, 2004. - С.95-99.
8. Морозов A.C., Коврижных Ю.В., Хлебников В. А. Оценка экономической эффективности внедрения указателя напряжения свыше 1000 В "Радуга" // Наука ПРОТЭК: Всерос. науч.-техн. конф.: Сб. материалов, т. 4. / ВятГУ - Киров, - 2004. - С.20-24.
9. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. -СПб.: Изд-во ДЕАН, 2003. - 336 с.
10. Проектирование механической части ЛЭП: учебное пособие. Спец. 140205 / ВятГУ, ЭТФ, каф. ЭЭС; сост.А.П. Вихарев, А.В. Вычегжанин, Н.Г. Репкина. - Киров, 2009. - 140 с.
11. Разработка рекомендаций и средств защиты персонала при обслуживании высоковольтного электрооборудования под напряжением: отчёт о НИР (промежуточн.), г/б - 11 / ФБОУ ВПО "НГАВТ"; рук. Горелов В.П.; исполн. Данилов Г.А. [и др.]. - Новосибирск: [б.и.], 2013. - 141 с.
12. Тураев В.А., Базанов В.П. О мерах безопасности при работах на воздушных линиях под наведенным напряжением. — Электрические станции, 2002, № 7. - С. 10-12.
13. Шилин, А. Н. Проблемы повышения надежности работы воздушных электрических сетей / А. Н. Шилин, А. А. Шилин, О. И. Доронина // Моделирование и создание объектов энергоресурсосберегающих технологий: сб. матер. межрегион. науч.-практич. конф. (г. Волжский, 20-23 сент. 2011 г.) / Филиал МЭИ (ТУ) в г. Волжском. - Волжский, 2011. - С. 227229.
14. Шилин, А.Н. Пути повышения надежности системы электроснабжения / А.Н. Шилин, О.И. Доронина // Ресурсо-энергосбережение и эколого-энергетическая безопасность промышленных городов: сб. матер. второй всерос. науч.-практич. конф. (г. Волжский, 23-26 сент. 2008 г.) / Филиал МЭИ (ТУ) в г. Волжский [и др.]. - Волжский, 2008. - С. 54-59.
15. Шишков Е.М. Определение напряжённости электрического поля вдоль трассы комбинированной многоцепной воздушной линии электропередачи. / Ведерников А.С., Гольдштейн В.Г., Шишков
Е.М. // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». - Самара: СамГТУ, 2012. - №4(36). - С. 150-154.
