Электростатическое поле (ЭСП)

Общая характеристика. Под статическим электричеством понимают совокуп­ность явлений, связанных с возникновением и релакса­цией свободного электрического заряда на поверхности, или в объеме диэлектриков, или на изолированных про­водниках.

Образование и накопление зарядов на перерабатыва­емом материале связано с двумя условиями. Во-первых, должен произойти контакт поверхностей, в результате которого образуется двойной электрический слой. Во-вторых, хотя бы одна из контактирующих поверхностей должна быть из диэлектрического материала. Заряды будут оставаться на поверхностях после их разделения только в том случае, если время разрушения контакта меньше времени релаксации зарядов. Последнее в зна­чительной степени определяет величину зарядов на раз­деленных поверхностях.

Двойной электрический слой — это пространствен­ное распределение электрических зарядов на границах соприкосновения двух фаз. Такое распределение заря­дов наблюдается на границе металл – металл, металл – вакуум, металл – газ, металл – полупроводник, ме­талл – диэлектрик, диэлектрик – диэлектрик, жид­кость – твердое тело, жидкость – жидкость, жидкость – газ. Толщина двойного электрического слоя на границе раздела двух фаз соответствует диаметру иона (10^{-10 м).}

Основная опасность, создаваемая электризацией раз­личных материалов, состоит в возможности искрового разряда как с диэлектрической наэлектризованной по­верхности, так и с изолированного проводящего объекта.

Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электрического поля над поверх­ностью диэлектрика или проводника, обусловленная на­коплением на них зарядов, достигает критической (про­бивной) величины. Для воздуха эта величина составляет примерно 30 кВ/м.

Воспламенение горючих смесей искровыми разряда­ми статического электричества произойдет, если выде­ляющаяся в разряде энергия будет больше энергии, вос­пламеняющей горючую смесь, или, в общем случае, выше минимальной энергии зажигания горючей смеси.

Воздействие электростатического поля(ЭСП) — статического электричества — на человека связано с протеканием через него сла­бого тока (несколько микроампер). При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на ток (резкое отстранение от заряженного тела) возможна механическая травма при ударе о рядом расположенные элементы конструкций, па­дении с высоты и т. д.

Исследование биологических эффектов показало, что наиболее чувствительны к электростатическому полю ЦНС, сердечно-сосуди­стая система, анализаторы. Люди, работающие в зоне воздействия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна и др. Характерны своеобразные «фобии», обусловленные страхом ожидаемого разряда, склонность к психосоматическим расстрой­ствам с повышенной эмоциональной возбудимостью и быстрой истощаемостью, неустойчивость показателей пульса и артериального дав­ления.

Нормирование. Осуществляют в соот­ветствии с СанПиН 2.2.4.1191-03 и ГОСТ 12.1.045-84 в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах. Предельно до­пустимый уровень напряженности ЭСП равен 60 кВ/м в течение 1 ч. При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в ЭСП не регламентируется. В диапазоне напряженности 20...60 кВ/м допусти­мое время -пребывания персонала в ЭСП без средств защиты (ч)

t_доп = Е²_пред / Е²_факт ,

где Е_факт — фактическое значение напряженности ЭСП, кВ/м.

Допустимые уровни напряженности ЭСП и плотности ионного потока для персонала подстанций и ВЛ постоянного тока ультравы­сокого напряжения установлены СН № 6032-91.

Защита. Устранение опасности возникновения электростати­ческих зарядов достигается применением ряда мер: за­землением, повышением поверхностной проводимости диэлектриков, ионизацией воздушной среды, уменьше­нием электризации горючих жидкостей.

Магнитное поле

Магнитные поля могут быть постоянными (ПМП) от искусствен­ных магнитных материалов и систем, импульсными (ИМП), инфра-низкочастотными (с частотой до 50 Гц), переменными (ПеМП). Дей­ствие магнитных полей может быть непрерывным и прерывистым.

Степень воздействия магнитного поля (МП) на работающих зави­сит от максимальной напряженности его в рабочем пространстве маг­нитного устройства или в зоне влияния искусственного магнита. Доза, полученная человеком, зависит от расположения рабочего мес­та по отношению к МП и режима труда. Каких-либо субъективных воздействий ПМП не вызывают. При действии ПеМП наблюдаются характерные зрительные ощущения, так называемые фосфены, кото­рые исчезают в момент прекращения воздействия.

При постоянной работе в условиях хронического воздействия МП, превышающих предельно допустимые уровни, развиваются на­рушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной сис­тем, пищеварительного тракта, изменения в крови. При преимущест­венно локальном воздействии могут развиваться вегетативные и тро­фические нарушения, как правило, в областях тела, находящегося под непосредственным воздействием МП (чаще всего рук). Они про­являются ощущением зуда, бледностью или синюшностью кожных покровов, отечностью и уплотнением кожи, в некоторых случаях раз­вивается гиперкератоз (ороговелость).

Периодические (синусоидальные) магнитные поля — МП (50 Гц). МП образуется в электроустановках, работаю­щих на токе любого напряжения. Его интенсивность выше вблизи вы­водов генераторов, токопроводов, силовых трансформаторов и т. д.

Оценку воздействия периодического МП на человека согласно СанПиН 2.2.4.1191—03 производят на основании двух параметров — интенсивности и продолжительности воздействия.

Интенсивность воздействия МП определяется напряженностью (Н) или магнитной индукцией (В). Напряженность МП выражается в амперах на метр (А/м; кратная величина кА/м), магнитная индук­ция — в теслах (тл; дольные величины мТл, мкТл, нТл).

Предельно допустимые уровни МП устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия (табл. 5).

Таблица 5