Электромагнитное поле человека

Как влияет электромагнитное поле на человека

Электромагнитное поле сверхвысоких напряжений отрицательно воздействует на организм человека. Медицинское обследование персонала, длительно работающего вблизи ВЛ сверхвысокого напряжения, показало, что электромагнитное поле промышленной частоты вызывает у человека повышенную утомляемость, понижение артериального давления, падение частоты пульса; в сердце возникают резкие боли, сопровождающиеся сердцебиением и аритмией.

Схема коэффициентов электромагнитных полей и излучения.

Вредное воздействие электрического поля на организм человека, находящегося вблизи ВЛ, определяется двумя факторами:

  • биологическим воздействием электромагнитных излучений и возникновением электрических разрядов между человеком и токоведущими частями;
  • между человеком и металлическими конструкциями, имеющими разные потенциалы.

Ток до 50 мкА не оказывает заметного влияния на организм человека.

При токе, превышающем 50 мкА, необходимо, выполняя работы вблизи ВЛ, пользоваться специальными экранирующими костюмами или стационарными переносными экранирующими устройствами.

Величина тока, протекающего через человека, прямо пропорциональна потенциалу электрического поля в месте расположения человека. В свою очередь, потенциал электрического поля зависит от напряжения электроустановки, от расстояния между человеком и токоведущей частью. Очевидно, чем выше напряжение электроустановки и чем ближе человек находится к токоведущей части, тем более высоким будет потенциал и большей силы ток будет проходить через человека. Потенциал под ВЛ определяют на высоте 1,7 м от земли (средний рост человека). Наибольшие значения токов приходятся на середину промежуточного пролета ВЛ на расстоянии 1-3 м от проекции крайнего фазного провода на землю. В зависимости от увеличения напряжения ВЛ увеличивается сила тока. При напряжении 110 кВ, 220 кВ, 500 кВ и 750 кВ сила тока будет соответственно 10 мкА, 38 мкА, 113 мкА, 200 мкА.

Схема факторов излучения.

При перемещении человека под крайней фазой от середины пролета к опоре ВЛ сила тока уменьшается до 3 мкА при напряжении ВЛ 110 кВ и до 60 мкА — при 750 кВ. Под средним фазным проводом и между фазными проводами ВЛ ток снижается на 25—50%. Потенциалы опасной величины находятся также и на машинах и различных механизмах, если они находятся вблизи ВЛ. Поэтому все машины и механизмы на резиновом ходу, используемые в зоне влияния электрического поля, должны быть снабжены металлической цепью, соединенной с шасси или кузовом. Перед въездом в зону влияния цепь следует опустить до земли.

Измерения токов под ВЛ на высоте 1,7 м от земли позволили сделать вывод, что при напряжении ВЛ выше 220 кВ ток, проходящий через человека, значительно превышает допустимый предел, поэтому нахождение человека под действующей ВЛ без соответствующей защиты нежелательно. Человек может длительно находиться около ВЛ без применения защитных средств, если расстояние от места производства работ до проекции крайнего провода на землю составит (не менее): при ВЛ 110 кВ — 5 м, ВЛ 220 кВ — 10 м, ВЛ 330 кВ — 20 м, ВЛ 500 кВ — 30 м, ВЛ 750 кВ — 40 м, ВЛ 1150 кВ — 55 м.

Значения индукции магнитных полей.

Величина тока, протекающего через человека, когда он находится в зоне влияния ВЛ, зависит не только от напряжения последней, но и от погодных условий. В сырую погоду ток, проходящий через человека, увеличивается (при сухой обуви). Обычно животные испытывают беспокойство и стараются покинуть зону влияния ВЛ.

Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля не должны превышать следующих величин:

  • на территории жилой зоны, огородов, садов — 5 кВ/м;
  • внутри жилых зданий — 0,5 кВ/м.

При напряженности выше 1 кВ/м следует принимать меры, исключающие воздействие на человека ощутимых электрических разрядов и токов, стекающих на землю. К таким мерам относятся:

  • организация санитарно-защитной зоны территории вдоль трассы ВЛ, где напряженность не превышает 1 кВ/м. Для ВЛ различных напряжений расстояния от проекции на землю крайних фазных проводов до построек или человека должны быть следующими: при напряжении 330 кВ — 20 м, при 500 кв — 30 м, при 750 кВ — 40 м и при 1150 кВ — не менее 55 м;
  • удаление жилой постройки от ВЛ или применение экранирующих устройств.

Наличие жилых зданий и выполнение работ в пределах санитарно-защитной зоны недопустимы.

Косвенно человек сам без применения измерительных приборов может определить напряженность электрического поля, не превышающую 5 кВ/м. При таком напряжении большинство людей не ощущает воздействия электрических разрядов, прикасаясь тыльной стороной руки к траве или кустарнику. При необходимости пересечь ВЛ сверхвысокого напряжения не следует надевать синтетическую одежду и обувь, поскольку может возникнуть искровой разряд между человеком и землей или травой, и ткань будет прожжена. В таком случае лучше снять обувь и пройти под ВЛ босиком.

  1. В санитарно-защитной зоне ВЛ напряжением 330 кВ и выше запрещается выполнять какие-либо ручные работы, ставить стога сена, скирды хлеба, штабеля торфа, дров и др.
  2. Недопустимо пребывание в санитарно-защитной зоне ВЛ, даже кратковременное, детей и подростков до 18 лет.
  3. В пределах санитарно-защитной зоны ВЛ запрещается разводить огонь. Нельзя приближаться к ВЛ во время грозы, держа при этом над головой косы, вилы.

Электромагнитное излучение

Каждое вещество обладает определенным излучением. Оно возникает благодаря созданию электромагнитного поля вокруг материала и его распространению в определенном направлении. Чем дальше движутся заряженные частицы от своего источника, тем сильнее электромагнитное поле вещества, а значит, сильнее и электромагнитное излучение. При этом описываемое излучение обладает свойством затухания, то есть чем дальше электрон от своего источника, тем меньше у него заряд. Электромагнитное излучение обладает определенным влиянием на человека. Им можно как лечить определенные заболевания, так и нанести вред.

Под электромагнитным излучением понимаются одноименные волны, которые образуются под воздействием электрического и магнитного полей. С точки зрения ученых, единица излучения – это квант, но оно одновременно обладает и свойствами волны (например, затухает по мере отдаления объекта воздействия).

В настоящее время выделяются следующие виды электромагнитных излучений:

  • Радиочастотные (распространяются в виде радиоволн);
  • Тепловые или инфракрасные лучи;
  • Оптические волны, которые могут быть обнаружены невооруженным глазом человека (без специальных приборов);
  • Жесткие и ультрафиолетовые излучения, которые находятся преимущественно в ультрафиолетовом спектре (они еще называются ионизированными).

Виды электромагнитного излучения

Источники электромагнитного излучения классифицируются следующим образом:

  • Искусственные, когда электромагнитное поле (ЭМП) возмущается специальными устройствами или оборудованием, как правило, созданными человеком;
  • Естественные, когда электромагнитное излучение происходит от элементов природы. Так, все электромагнитные поля и излучения, образуемые планетой Земля, электрическими процессами, происходящими в слоях атмосферы, ядерными реакциями на Солнце, относятся к числу естественных.

Подразделяется излучение и по своему уровню на низкоуровневое и высокоуровневое. Именно мощность источника электромагнитных волн определяет параметры напряженности поля и его излучения.

К высокоуровневым излучателям относятся:

  • линии передач электроэнергии (преимущественно высоковольтные, транспортирующие основной объем электроэнергии и создающие при этом большое ЭМП);
  • электротранспорт (троллейбусы, трамваи, метро, работающие на энергии с высокой силой тока);
  • вышки, необходимые для передачи телевизионного и радиосигнала, а также сигнала мобильной связи;
  • трансформаторные подстанции и одиночные преобразователи тока;
  • подъемное оборудование, которое функционирует с использованием электромеханической силовой установки.

Примерами низкоуровневых источников электромагнитного излучения являются практически все бытовые приборы, в частности:

  • ноутбуки, телевизоры и другие устройства, оборудованные дисплеем с электронной лучевой трубкой;
  • утюги, холодильники, кондиционеры и так далее;
  • слаботочные сети, обеспечивающие передачу энергии от источника к различным устройствам и оборудованию (сами кабели, розетки, счетчики и другие виды сопутствующих устройств).

Бытовые источники ЭМИ

В некоторых случаях высокоуровневое электромагнитное излучение является необходимым. Например, в медицине, где рентгеновские установки, аппараты для МРТ и другие средства диагностики формируют большую единовременную дозу облучения организма человека, но это необходимо для диагностики или лечения определенных заболеваний.

Организм человека является не только хорошим проводником для электромагнитных волн, но и сам формирует ЭМП, являясь естественным источником электромагнитного излучения (ЭМИ). Колебания биоэлектрического поля активно используются для диагностики различных заболеваний. Например, электрокардиограммы, электроэнцефалограммы позволяют выявить на ранних стадиях проблемы с системой кровообращения, сердечно-сосудистые болезни, заболевания головного мозга и так далее.

Попытки измерить электромагнитное поле человека предпринимались учеными еще в XVIII веке, однако без наличия соответствующего оборудования, которое обладало бы необходимым уровнем чувствительности, сделать этого не удавалось. Все исследования ограничивались только анализом влияния ЭМИ на людей.

Прорыв в этом вопросе удалось совершить благодаря открытиям в физике сверхпроводимости, основное количество которых пришлось на 60-е годы прошлого века. В результате их внедрения в науку появились приборы, позволяющие осуществлять точнее измерение влияния электромагнитного поля на человека и фиксировать само ЭМИ человека и других живых организмов. Это дало толчок к развитию новой отрасли науки – биомагнетизму, которая исследовала ЭМП животных и людей, характеризующихся минимальными величинами, а также их влияние на различные природные процессы.

Наличие собственного электромагнитного поля у человека гармонизирует работу всех клеток организма. Некоторые ученые называют ЭМП людей биополем или аурой. Данную сферу исследуют экстрасенсы. С их точки зрения, именно биополе является основной защитой организма от негативных воздействий внешней среды, включая эмоциональные. Как только возникают проблемы в биополе, человек начинает болеть, у него происходят различные неприятности, поэтому его необходимо сразу восстанавливать, для чего используются нетрадиционные методики.

В процессе исследований ученые выяснили, что длительное воздействие электромагнитных волн на организм человека может привести к различным болезням, далеко не все из которых являются излечимыми. В большинстве случаев критическая доза облучения ЭМИ может привести к патологическим изменениям, проходящим в органах человека. Самый неутешительный вывод при этом заключается в том, что изменения в результате воздействия ЭМП происходят на уровне генетического кода, то есть последствия могут сказываться на детях облученного.

Объясняется такое положение дел тем, что ЭМП обладает высокой биологической активностью, а это оказывает крайне негативное влияние на любые живые организмы. Уровень воздействия зависит от трех факторов:

  • тип излучения, в поле которого находился человек;
  • длительность нахождения у источника излучения;
  • интенсивность или мощность ЭМИ.

Влияние электромагнитных волн на здоровье человека бывает общим или локальным. Так, находясь недалеко от линии высоковольтных электропередач, облучается весь организм, воздействие ЭМП происходит на все органы и на все участки тела. Мобильный телефон, наоборот, влияет только на те участки тела или органы чувств, рядом с которыми он расположен. Поэтому не рекомендуется длительное время разговаривать по телефону, чтобы избежать высокой дозы облучения головного мозга.

Влияние ЭМИ на системы человека

Помимо электромагнитного воздействия, имеется и температурное воздействие ЭМП на живые организмы. Поскольку ЭМИ образуется из-за перемещения электронов по проводникам в определенном направлении, а проводник обладает определенным сопротивлением, в результате образования ЭМП увеличивается температура проводника. Данный принцип используется в СВЧ-излучателях, которые преобразуют электрическую энергию в тепловую, создавая такие температуры, которые позволяют плавить металл и проводить другие сложные операции. Однако, у данного оборудования имеется существенный побочный эффект из-за большой мощности ЭМИ и, соответственно, ее воздействия на ткани органов человека.

Важно помнить! В повседневной жизни люди также сталкиваются с ЭМИ. Это происходит при использовании бытовых приборов, мобильных телефонов, перемещении на электрическом транспорте и так далее. ЭМИ не выводится из организма, оно накапливается, что приводит к болезням нервной системы или мозга. Чтобы избежать такого развития событий, рекомендуется измерить электромагнитное излучение в квартире и периодически контролировать его величину.

Поскольку ЭМИ носит волновой характер, его влияние на объект с ростом расстояния уменьшается, поэтому достаточно быть от источника на безопасном расстоянии, и это позволит существенно уменьшить его негативное воздействие.

Чтобы избежать описанного негативного влияния ЭМИ на организм, активно применяются различные методы защиты. На производстве, например, используются защитные экраны, которые поглощают излучение и существенно уменьшают его воздействие на человека. Возвести дома такое сооружение практически невозможно, поэтому бытовая защита от ЭМИ строится на выполнении следующих рекомендаций:

  1. Следует находиться на как можно большем расстоянии от источника излучения. Так, для линии передач электроэнергии безопасное расстояние составляет 25 метров, для монитора с лучевой трубкой – всего 30 см. Мобильные телефоны не рекомендуется подносить к голове ближе, чем на 2,5 см. Это делает разговор почти невозможным, поэтому более верной рекомендацией будет уменьшить время переговоров;
  2. Рекомендуется периодически замерять уровень ЭМИ используемых бытовых приборов и контролировать время их эксплуатации. Это особенно касается детей, которые часто и подолгу играют в компьютерные игры, тем самым подвергаясь облучению. Защита от электромагнитного излучения является обязанностью родителей, поэтому следует установить четкий режим для игр в компьютер или просмотра телевизора и жестко его контролировать;
  3. Если прибор не используется, его необходимо выключать, поскольку включенное устройство продолжает создавать ЭМП и распространять излучение. Это также повысит безопасность членов семьи и сделает их более здоровыми.

Способы защиты от ЭМИ

Итак, электромагнитное излучение приносит как пользу, так и вред. Даже сам человек излучает волны определенной частоты и мощности, уловить их можно с помощью специального оборудования. Наибольшая польза от ЭМИ достигается в медицине, где с его помощью осуществляется диагностика и лечение. Однако постоянное облучение может привести к негативным последствиям в организме человека, поэтому требуется качественная защита от электромагнитных полей и излучений. На производстве она организуется специальным образом, а в быту достаточно следовать нескольким простым рекомендациям.

Источники:
Как влияет электромагнитное поле на человека
Электромагнитное поле отрицательно воздействует на организм человека. Это показало медицинское обследование персонала, длительно работающего вблизи ВЛ
http://fazaa.ru/elektrobezopasnost/vliyanie-elektromagnitnogo-polya-na-cheloveka.html
Электромагнитное излучение
Определение электромагнитного излучения. Виды электромагнитных излучений: радиочастотные, тепловые (инфракрасные), оптические и ультрафиолетовые. Природа и классификация источников-излучателей.
http://elquanta.ru/teoriya/ehlektromagnitnoe-izluchenie.html

COMMENTS