WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|

При токе I = 1000 А

47,04 ± 7,46

Ввод 27,5 кВ

3,155 ± 0,513

1,528 ± 0,421

При токе I=1000 А

159,76 ± 24,36

Под шинами 27,5 кВ

4 - 9

80 - 160

6,528 ± 1,019

4,029 ± 0,928

Примечание: 1, 2, и 1 – погрешность средства измерения электрического и магнитного поля и двухсторонние доверительные границы для средней при доверительной вероятности 0,99 на основе критерия Стьюдента.

В результате построения карт распределения напряженности электрического поля 50 Гц на территории открытых распределительных устройств тяговых подстанций и на рабочих местах персонала контактной сети выявлено экранирующее и искажающее действие железобетонных опор на картину поля, что требует их учета в моделях расчета. Практически на всех присоединениях прослеживается снижение напряженности электрического поля 50 Гц под средней фазой В в 1,5 – 2 раза и снижение ее почти в 2 раза у приводов коммутационных аппаратов, над которыми имеется сетчатый козырек. Полученные значения напряженности магнитного поля 50 Гц в электроустановках разных напряжений имеют пропорциональную зависимость от величины тягового тока и носят случайный изменяющийся во времени характер. Результаты инструментального контроля согласуются с теоретическими исследованиями, расхождение между ними составляет не более 20 %.

Третья глава отведена исследованию параметров электромагнитных полей частотой до 10 кГц, воздействующих на персонал электроустановок тягового электроснабжения.

В результате исследования установлено, что вредному воздействию таких полей персонал подвергается на рабочих местах в распределительном устройстве 10 (6) и 3,3 кВ, при осмотре и обслуживании тягового трансформатора и преобразователей, вблизи шинного моста, сглаживающего устройства, в распределительном устройстве 27,5 кВ и на контактной сети 25 кВ переменного тока промышленной частоты.

Учитывая, что в электроустановках тягового электроснабжения используются 6-ти и 12-ти пульсовые преобразователи на тяговых подстанциях постоянного тока и 2-х пульсовые преобразователи на электроподвижном составе переменного тока 25 кВ, частота гармонических составляющих тока и напряжения, а соответственно, и одноименных частот напряженности электрического и магнитного полей определяются из соотношений:

, (2)

где n – натуральный ряд целых чисел от 1 до ;

fс – частота напряжения питающей сети, Гц;

m – число пульсаций выпрямленного напряжения, зависящее от типа преобразователя.

Существующие проблемы в нормировании параметров электромагнитных полей частотой до 10 кГц в России не позволяют оценить риск вредного воздействия на персонал. На основе анализа, обобщения и систематизации существующей практики нормирования были выявлены возможности устанавливать допустимый уровень вредного воздействия по следующим принципам:

– пропорционально частоте, исходя из существующего нормирования напряженности электрических и магнитных полей 50 Гц и частотой более 10 кГц;

– для всего диапазона частот (50-10000 Гц) устанавливать одну величину допустимого уровня напряженности электрического и магнитного поля;

– для отдельных частот или частотных диапазонов величину допустимого уровня напряженности электрического и магнитного полей, соответствующую уровню биологического воздействия этих частот на организм человека.

В настоящее время стандартом Швеции MPR-II 1990:8 (для любых источников) установлены допустимые уровни вредного воздействия широкополосных электрических и магнитных полей, составляющие на частотах 5 – 2000 Гц напряженность электрического поля 25 В/м и индукцию магнитного поля 250 нТл, а в диапазоне 2 кГц – 400 кГц - 2,5 В/м и 25 нТл соответственно.

Возможное нормирование по принципу пропорциональности частоте f осуществляется по уравнениям прямой с помощью норм допустимой напряженности электрического и магнитного поля для 50 Гц и 10 кГц по СанПиН 2.2.4.1191 – 03:

; (3)

. (4)

Анализ соотношений (3), (4) показывает, что нормирование по этому принципу практически не осуществимо из-за необходимости учета большого массива данных. На персонал электроустановок в этом случае воздействует ЭМП широкого диапазона частот от 50 Гц и выше, что указывает на необходимость учета сочетанного вредного воздействия ЭМП разных частот.

Предлагается принять нормирование предельно-допустимых уровней напряженности ЭМП для полосы частот диапазона 5 – 2000 Гц и более 2000 Гц в соответствии с нормами стандарта Швеции MPR-II 1990:8, который, в частности, уже используется в существующих нормах СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 для оценки условий труда оператора ПЭВМ.

Проведенные экспериментальные исследования спектрального состава напряженности магнитного поля и уровней напряженности широкополосного электрического и индукции широкополосного магнитного поля в ЭУ тягового электроснабжения и на рабочем месте оператора ПЭВМ показали, что в диапазоне частот до 10 кГц присутствует широкий спектр частот напряженности магнитного поля. В электроустановках основной частотой напряженности магнитного поля является частота 50 Гц, а все остальные значения напряженности составляют уровень -10-30 дБ. Для сравнения на рабочем месте оператора ПЭВМ основной частотой является частота 50 Гц, но есть и более высокая частота (например, 800-1200 Гц вблизи дисплея). Исследования на рабочих местах персонала ЭУ показали, что спектральная характеристика напряженности магнитного поля, например в распределительном устройстве 10 кВ, имеет вид, представленный на рис. 5.

Рис. 5. Спектральная характеристика напряженности магнитного поля

частотой до 5 кГц в распределительном устройстве 10 кВ

Результат получен на основе осциллографирования кривой напряженности магнитного поля с помощью миллитесламетра ТП2-2У и компьютерного осциллографа, разложения этой кривой в ряд Фурье и обработкой программой быстрого преобразования Фурье.

В табл. 2 представлены данные измерений широкополосной напряженности электрического поля и индукции магнитного поля на рабочих местах персонала электроустановок тягового электроснабжения. В электроустановках на рабочих местах персонала напряженность электрического поля и индукция магнитного поля частотой 5Гц – 2 кГц и 2 кГц – 400 кГц значительно выше этих параметров, измеренных на рабочем месте оператора ПЭВМ, и превышают нормы MPR-II 1990:8 в 10 раз и более.

Таблица 2

Средние значения напряженности электрического поля и индукции

магнитного поля на частотах до 2 кГц и выше на высоте 1,8 м

Рабочее место

Напряженность

электрического поля, В/м

Индукция

магнитного поля, нТл

5 2000 Гц

> 2000 Гц

5 2000 Гц

> 2000 Гц

Середина пролета

контактной сети

переменного тока 50 Гц

1592 ± 318

16,71 ± 3,32

При токе 50 А

1534 ± 307

При токе 50 А

32,1 ± 6,3

РУ-27,5 кВ тяговой подстанции переменного тока:

– вблизи трансформатора;

– ввод 27,5 кВ;

– фидер

>1999*

5,96 ± 1,19

14,75 ± 2,95

17,93 ± 3,59

>2000*

При токе 100 А

55,5 ± 3,5

37,8 ± 3,2

73,7 ± 4,3

ЗРУ-10 кВ и 3,3кВ

тяговой подстанции

постоянного тока

57,58 ± 11,52

3,76 ± 0,75

>2000*

При токе 100 А

102,4 ± 20,5

*Порог чувствительности прибора

Учитывая, что персонал ЭУ подвергается интенсивному как по частоте, так и по амплитуде воздействию электрического и магнитного поля, необходимо нормирование и защита персонала электроустановок от вредного воздействия электромагнитных полей частотой до 10 кГц.

Четвертая глава посвящена разработке подсистемы защиты от вредного воздействия ЭМП в системе обеспечения электробезопасности персонала электроустановок тягового электроснабжения, представленной на рис. 1. Данная подсистема защиты сама является системой, направленной на снижение риска причинения вреда здоровью персонала электроустановок тягового электроснабжения.

Персонал, обслуживающий электроустановки, трудится в условиях неблагоприятного микроклимата, воздействия различных видов электромагнитных полей (ведущий фактор), тяжелого и напряженного труда, что требует оценки и учета вредного одновременного воздействия вредных факторов. Одной из подсистем в системе защиты персонала от вредного воздействия ЭМП является подсистема нормирования сочетанного и комбинированного воздействия электрического и магнитного полей.

В результате анализа полученных данных о параметрах электромагнитного поля на рабочих местах персонала ЭУ тягового электроснабжения установлено сочетанное воздействие электрического и магнитного полей 50 Гц, сочетанное воздействие ЭМП разных частот (широкополосное ЭМП частотой до 10 кГц) и одновременное комбинированное воздействие электромагнитных полей и других факторов, в совокупности оказывающие вредное влияние на организм персонала.

Для рабочих мест персонала, подвергающегося одновременному воздействию электрического и магнитного полей 50 Гц, предлагается ввести в качестве предельно-допустимого обобщенный параметр (вектор Пойнтинга):

кВА/м2, (5)

где и – соответственно векторы напряженности электрического и магнитного полей 50 Гц в любой точке пространства.

При этом на основании анализа медицинских исследований и принципа пропорционального воздействия электрического и магнитного полей, предлагается уменьшить значение обобщенного параметра, как минимум, в 2 раза, т.е. уменьшить значения предельно-допустимых уровней напряженности электрического и магнитного полей по СанПиН 2.2.4.1191 – 03 при их совместном нормировании.

Оценку предельно-допустимого уровня вредного воздействия электрического и магнитного полей фиксированной частоты, а также в широком диапазоне частот предлагается осуществлять с помощью обобщенного критерия:

, (6)

где Ei, Hi – фактические значения напряженности электрического и магнитного полей;

EiПДУ, HiПДУ – значения соответствующих предельно-допустимых уровней этих параметров для данной частоты переменного тока.

Если в неравенстве (6) в левой части получается значение больше единицы, то необходимо применение подсистемы организационно-технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств в системе защиты персонала от вредного воздействия ЭМП (рис. 1).

В результате проведенного теоретического исследования сочетанного воздействия электрического и магнитного полей предлагается при их одновременном воздействии на человека снижение предельно-допустимого уровня напряженности по сравнению с существующим раздельным нормированием по СанПиН 2.2.4.1191 – 03.

В работе предложена оценка риска вредного воздействия ЭМП в ЭУ тягового электроснабжения. Для оценки воздействия электрического и магнитного полей на персонал ЭУ в течение произвольного периода времени T с учетом известного кумулятивного эффекта воздействия электромагнитных полей разработан интегральный показатель причинения вреда здоровью:

, (7)

где m – количество периодов воздействий (не менее одной смены) j-го вредного фактора на рабочем месте, шт.;

FПДУj – ПДУ j-го вредного фактора на рабочем месте, кВ/м, А/м и т.д.;

,– время начала и окончания воздействия на работника j-го вредного фактора в течение i-го периода воздействия;

­ – продолжительность появления j-го вредного фактора в течение i-го

периода воздействия;

fji(t) – функция времени фактической величины j-го вредного фактора на

рабочем месте, кВ/м, А/м и т.д.;

Интегральный показатель позволяет оценивать риск вредного воздействия на персонал в зависимости от возможного стажа работы в электроустановках, уровней напряженности электрического и магнитного полей и продолжительности их воздействия на рабочих местах в течение произвольного периода времени. В работе предлагается весь электротехнический персонал электроустановок разбить на категории по профессиональной принадлежности (группы риска). На основании полученных нами теоретических и экспериментальных средних значений воздействия на них напряженности электрического и магнитного полей 50 Гц, а также проведенной статистической оценки среднего времени нахождения персонала в ЭУ в течение смены (табл. 3) для каждой категории персонала был определен интегральный показатель из (7).

Таблица 3

Персонал электроустановок и экспозиция воздействия электромагнитных полей

№ п/п

Принадлежность персонала

электроустановок

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.