CC BY
65
17. Патент на полезную модель RUS 120122, 10.04.2012 Система для поэтажного возведения монолитных железобетонных зданий в зимних условиях / Жаркой Р. А., Гныря А.И., Коробков С.В., Ильясова Т.А., Мокшин Д.И.
18. Патент на полезную модель RUS 123004, 26.04.2012 Устройство для прогрева замоноличиваемых стыков при возведении зданий со сборным и сборно-монолитным каркасом в зимних условиях / А.И. Гныря, А.П. Боя-ринцев, С.В. Коробков, Д.И. Мокшин.
19. Алексеев А.А. Влияние электрофизической активации сухих строительных смесей / А.А. Алексеев, Д.В. Хонин, А.Н. Кузугашев // Вестник ТГАСУ - 2010. - № 1. - С. 123-129.
20. Слабожанин Г.Д. О влиянии уф-облучения воды затворения на прирост прочности цементного камня / Г.Д. Слабожанин, А.А. Алексеев, Н.А. Калинников // Вестник ТГАСУ. - 2009. - № 2. - С. 102-105.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ВБЛИЗИ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
© Свиридова Е.Ю.*, Аверяскина М.А.*
Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ),
г. Москва
В статье приведены научно-практические рекомендации по повышению эффективности экранирования строительных объектов вблизи источников электромагнитных полей промышленной частоты. В результате экспериментальных лабораторных и натурных исследований определены эффективность электромагнитного экранирования различных кровельных строительных материалов, а также влияние ориентации электромагнитного экрана и заземления на эффективность экранирования.
Ключевые слова: электромагнитное поле промышленной частоты, линии электропередачи, напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, промышленная частота, экранирование, заземление.
* Доцент кафедры «Экологическая безопасность технических систем», кандидат технических наук.
* Студент кафедры «Экологическая безопасность технических систем».
Интенсивное использование электрической энергии в современном обществе привело к тому, что за последние десятилетия возник и сформировался еще один значимый антропогенный негативный фактор урбанизированных территорий - электромагнитное загрязнение окружающей среды.
Среди зарегистрированных последствии воздействия электромагнитных полей (ЭМП) на человека - повреждение основных функций организма, в т.ч. поражение сердечно-сосудистой системы, пищеварительной системы, развитие психических расстройств и др. Отмечается связь электромагнитного загрязнения с развитием злокачественных опухолей и риском появления врожденных пороков развития [1].
Основным методом защиты населения от электромагнитных полей промышленной частоты является электромагнитное экранирование.
Эффективность экранирования зависит от наличия в экране отверстий, сварных швов, соединений [2].
Имея определенные наработки в данной области [3-12], авторы считают целесообразным проведение экспериментальных исследований эффективностей экранирования электромагнитных полей промышленной частоты различными материалами в лабораторных и естественных условиях.
Для проведения эксперимента в лаборатории была создана установка на основании трансформатора ТУ 16-717.137-83 с напряжением первичной цепи 220 В и нагрузкой на вторичную цепь в 150 Вт на которой с помощью измерителя напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50 определялась эффективность экранирования электрического и магнитного полей разливных кровельных материалов.
Результаты проведенного эксперимента по исследованию эффективности экранирования полей кровельных материалов приведены в табл. 1 и 2, а также на рис. 1 и 2.
Таблица 1
Эффективность экранирования электрического поля промышленной частоты кровельными материалами
Материал Напряженность электрического поля без использования экрана, кВ/м Напряженность электрического поля при использовании экрана, кВ/м Эффективность экранирования, дБ
Рубероид 4,34 3,11 2,89
Шифер 4,34 2,57 4,55
Ондулин 4,34 2,01 6,68
Металлочерепица 4,34 1,01 12,66
Листовая сталь 4,34 0,79 15,73
Таблица 2
Эффективность экранирования магнитного поля промышленной частоты кровельными материалами
Материал Напряженность магнитного без использования экрана, А/м Напряженность магнитного поля при использовании экрана, А/м Эффективность экранирования, дБ
Рубероид 2,18 1,73 2,01
Шифер 2,18 1,32 4,35
Ондулин 2,18 1,11 5,86
Металлочерепица 2,18 0,49 12,96
Листовая сталь 2,18 0,45 15,30
ш ч
к
I
Л
т
0 а
1
л
а
*
о
и
0
1
т
И ф
0
(О
/
а
Рис. 1. Эффективность экранирования электрического поля кровельными материалами
о
о
Рис. 2. Эффективность экранирования магнитного поля кровельными материалами
Для проведения исследований в естественных условиях на расстоянии 10 м от проекции середины крайнего провода ЛЭП 500 кВ с помощью измерителя напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50 на высоте 1,8 м от поверхности земли были проведены замеры напряженностей электрического и магнитного поля. В результате были получены следующие значения: Е10 = 5,69 кВ/м; Н10 = 3,34 А/м. Затем в той же точке на высоте 2 м от уровня земли поочередно размещались навесы площадью 2,8 м2 и углом между двумя пластинами 50° из шифера, металлочерепицы и листовой стали. Каждый навес размещался сначала продольно по отношению к проводам линий электропередачи (ЛЭП) (рис. 3), а затем поперечно (рис. 4).
Рис. 3. Продольное расположение экрана по отношению к проводам ЛЭП
Рис. 4. Поперечное расположение экрана по отношению к проводам ЛЭП
В каждом случае проводились замеры напряженностей электрического и магнитного полей на высоте 1,8 м. Результаты эксперимента представлены в табл. 3.
С целью получения более достоверных результатов эксперимент был полностью повторен на селитебной территории (на расстоянии 40 м от ЛЭП 500 кВ). Результаты приведены в табл. 4.
Таблица 3
Экранирование ЭМП кровельными материалами в границах санитарно-защитной зоны ЛЭП
Строительный материал При расположении навеса продольно по отношению к проводам ЛЭП При расположении навеса поперечно по отношению к проводам ЛЭП
Еь кВ/м Н1, А/м Е2, кВ/м Н2, А/м
Шифер 5,60 3,31 5,62 3,32
Ондулин 5,52 3,26 5,56 3,28
Металлочерепица 4,47 3,01 4,50 3,03
Листовая сталь 3,89 2,35 3,91 2,38
Таблица 4
Экранирование ЭМП кровельными материалами вне границ санитарно-защитной зоны ЛЭП
Строительный материал При расположении навеса продольно по отношению к проводам ЛЭП При расположении навеса поперечно по отношению к проводам ЛЭП
Еь кВ/м Н1, А/м Е2, кВ/м Н2, А/м
Шифер 0,28 0,10 0,29 0,11
Ондулин 0,25 0,09 0,27 0,10
Металлочерепица 0,21 0,08 0,23 0,09
Листовая сталь 0,12 0,06 0,15 0,07
В результате, проведенного эксперимента установлено, что в порядке повышения эффективности экранирования ЭМП кровельные материалы можно выстроить следующим образом: рубероид, шифер, ондулин, металлочерепица, листовая сталь.
Необходимо отметить, что эффективность электромагнитного экранирования может быть увеличена при помощи заземления электромагнитного экрана.
Был проведен следующий эксперимент - на расстоянии 25 м от ЛЭП 500 кВ (т.е. на территории санитарно-защитной зоны) расположен строительный объект площадью 20 м2 с крышей из рубероида. В нем проводились измерения напряженностей электрического и магнитного поля при различных условиях:
- отсутствие каких-либо мер по снижению электромагнитных полей;
- после покрытия крыши листовой сталью;
- после заземления крыши из листовой стали в одной и двух точках (заземление во второй точке осуществлялось с противоположной стороны крыши).
Для каждого случая были подсчитаны эффективности экранирования электрического и магнитного поля.
Результаты эксперимента представлены на рис. 5-6.
0,8
0,6
0,2
Без металлического экрана
С металлическим С металлическим С металлическим
экраном; Э=2,85 дБ экраном, заземлённым в экраном, заземлённым в одной точке; Э=3,39 дБ двух точках; Э=3,67 дБ
Рис. 5. Уровни напряжённости электрического поля внутри помещения
Без металлического С металлическим С металлическим С металлическим
экрана экраном; Э=2,11 дБ экраном, экраном,
заземлённым в одной заземлённым в двух
точке; Э=2,73 дБ точках; Э=3,06 дБ
Рис. 6. Уровни напряжённости магнитного поля внутри помещения
В итоге было выявлено, что металлическая крыша, заземленная в двух точках, способна сократить значение напряженности электрического поля внутри помещения в 1,52 раза, а магнитного в 1,42 раза.
Использование в качестве кровельного материала для строительных объектов, находящихся вблизи источников электромагнитных полей промышлен-
2,5
2
1,5
0,5
0
1,2
0,4
0
ной частоты, листовой стали или металлочерепицы, а также применение заземления металлической крыши объекта в двух точках, способствует значительному снижению уровней электромагнитных полей внутри помещений.
Список литературы:
1. Григорьев Ю.Г., Степанов В.С., Пальцев Ю.П. Электромагнитное загрязнение окружающей среды. - М., 1998. - 197 с.
2. Кирикова О.В. Защита от электромагнитных полей. - М.: Мир, 1999. -234 с.
3. Графкина М.В., Нюнин Б.Н., Свиридова Е.Ю. Совершенстовование системы мониторинга электромагнитной безопасности жилых помещений // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2013. - № 4. - С. 40-42.
4. Графкина М.В., Нюнин Б.Н., Свиридова Е.Ю. Теоретические предпосылки мониторинга активной и реактивной интенсивности низкочастотных электромагнитных полей // Вестник МГСУ - 2013. - № 5. - С. 112-117.
5. Графкина М.В., Свиридова Е.Ю. Экологический мониторинг и повышение электромагнитной безопасности строительных объектов вблизи линий электропередачи // Отраслевые аспекты технических наук. - 2011. -№ 11. - С. 3-6.
6. Графкина М.В., Нюнин Б.Н., Свиридова Е.Ю. Определение энергетического низкочастотного воздействия на застроенных территориях. // Вестник МГСУ. - 2014. - № 4. - С. 116-124.
7. Графкина М.В., Нюнин Б.Н., Свиридова Е.Ю. Определение энергетических параметров в ближней зоне источника низкочастотного электромагнитного поля // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2014. - № 2. - С. 132-134.
8. Графкина М.В., Свиридова Е.Ю. Экологический мониторинг инфра-звуковых и электромагнитных полей транспортного потока // Приоритетные научные направления: от теории к практике. - 2014. - № 10. - С. 87-91.
9. Свиридова Е.Ю. Совершенствование системы контроля низкочастотных электромагнитных полей // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. - 2014. - № 10. - С. 170-173.
10. Свиридова Е.Ю. Анализ проблемы совершенствования мониторинга низкочастотных электромагнитных полей на селитебных территориях // Приволжский научный вестник. - 2013. - № 9 (25). - С. 13-16.
11. Свиридова Е.Ю. Результаты исследования низкочастотных электромагнитных полей на урбанизированных территориях // Достижения вузовской науки. - 2013. - № 5. - С. 107-112.
12. Графкина М.В., Свиридова Е.Ю. Исследование электромагнитных полей линий электропередач и рекомендации по снижению их негативного воздействия // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2010. - № 2. - С. 133-135.
