Защита от электромагнитных полей (Практическая работа № 6)

Наиболее эффективным способом снижения интенсивности ЭМП является экранирование. Эффективность экранирования Э показывает, во сколько раз уменьшается напряженность поля на данном участке при экранировании источника (1):

Э = Е₀ /Е_э , или L_Е = 20 lq (Е_О/Е_Э), дБ

где Э - эффективность экранирования;

Е_(О - напряженность поля до экранирования, В/м;

E_э  - напряженность поля после экранирования, В/м.

Эффективность экранирования, в первую очередь, определяется экранирующими свойствами материала, видом экрана, методом его установки.

Значение эффективности экранирования полей высоких частот металлическими листами и сетками приведены  табл. 9.12 приложение 1.

В зависимости от производственного процесса, мощности излучения, диапазонов волн можно рекомендовать разные виды экранов:

1) металлические сплошные и сетчатые;

2) мягкие и металлические с хлопчатобумажной и другой ниткой;

3) поглощающие экраны.

                 1.4.1.  Поглощающие экраны

Принцип действия всех экранов, кроме поглощающих, основан на отражение энергии ЭМП.

Защитное действие поглощающего экрана обуславливается наведением в экране токов Фуко, которые в свою очередь, наводит в экране вторичное поле, по амплитуде почти равное, а по фазе - противоположное экранируемому полю. В результате их сложения суммарное поле быстро убывает, проникая в экран на незначительную глубину.

Экран должен быть электрически герметичен, а контактирующие поверхности его частей должны иметь антикоррозийное покрытие и плотно прижиматься друг к другу по всему периметру. Для соединения двух сеток используются резиновые прокладки, обернутые в 2-3 слоя медной фольгой и луженой латунной сеткой.

Характеристики поглощающих экранов, рекомендуемых для покрытия экранизирующих ограждений приведены в табл. 9.13 (см. приложение 1)

Экраны могут быть использованы для экранирования помещения, источника излучения, рабочего места. Все экраны должны быть тщательно заземлены, также как и при защите от статического электричества: R_заз  должны быть порядка 100 Ом.

1.4.2.  Отражающие экраны

Сплошные металлические экраны обеспечивают надежное экранирование при любых, практически встречающихся интенсивностях СВЧ полей с учетом допустимых величин (10 мкВт/см). Экран может быть изготовлен из металла любой толщины. При толщине экрана 0,01 мм поле СВЧ ослабляется на 50 дБ.

Сетчатые экраны обладают худшими экранизирующими свойствами по сравнению со сплошными экранами. Их эффективность 20-30 дБ (см. приложение 1 табл. 9.14).

Эластичные экраны могут применяться для изготовления штор, занавесок, драпировок, чехлов, спецодежды.

В экранах используется специальная ткань, в структуре которой тонкие металлические нити образуют сетку размером ячейки 0,5x0,5 мм. Специальное стекло покрытое полупроводниковой двуокисью олова ослабляет энергии СВЧ на 20 дБ.

2. Порядок выполнения работы

Студенты получают задание на определение опасности источника ЭМП. После с ознакомлением с методическими указаниями, справочными данными, алгоритмом расчета уточняются исходные данные.

            2.1. Постановка задачи

Рассмотрим некоторый источник ЭМИ, который не имеет достаточную систему защиты от ЭМП.

2.2. Контрольное задание

По исходным данным (см. таблица 2.) проведите оценку источника ЭМП за 8 часов работы  и сделайте вывод по защите.

Таблица 2. Исходные данные к заданию

Примечание:  ППЭ = Р_ИСТ / 12,56 R², Вт/м² или 100 мкВт/см²          

2.3. Алгоритм решения

1. Определяют тип источника ЭМП, его характеристику, назначение, частоту излучения.

2.  По пункту 1.1 определяют допустимые нормы ЭМИ.

3. По пункту 1.2  и табл. 4.7.1 оценивают  условия труда.

4.  Определяют способы зашиты от ЭМП  в зависимости от размещения источника излучения, расположения рабочего места ( пункт 1.3).

5.  Определяют тип экрана и его возможную эффективность, используя данные пункта 1.4 и табл. 11-14 (см. приложение 1)

6. Выбирают, (рассчитывают) устройство защитного заземления экрана (по указанию преподавателя проводят дополнительный расчет).

7.  Представляют  схему экрана, его размещение.  Делают выводы об опасности источника ЭМИ и способах защиты

             Содержание отчета

1.  Цель работы.

2.  Основные теоретические положения.

3.  Исходные данные.

4.  Результаты расчета и их анализ.

5.  Выводы.

6.  Список литературы.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте воздействие ЭМП на человека.

2. Назовите источники ЭМП природного и антропогенного происхождения