автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка методов и средств, снижающих воздействие электрических полей промышленной частоты на человека

На правах рукописи

4847213

КОРОЛЕВ ИЛЬЯ ВИКТОРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ, СНИЖАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ НА ЧЕЛОВЕКА

Специальность 05.26.01 - Охрана труда (энергетика)

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Москва-2011

4847213

Работа выполнена в Государственном Образовательном Учреждении Высшего Профессионального Образования Московском энергетическом институте (Техническом университете) на кафедре «Инженерная экология и охрана труда»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Колечицкий Егор Сергеевич

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Рубцова Нина Борисовна

кандидат технических наук Жуков Юрий Иванович

Ведущая организация

ЗАО «НПО Энергоформ» (г. Москва)

Защита состоится " 27 " мая 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.157.15 при ГОУВПО Московский энергетический институт (Технический университет) по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., 13, ауд. Е-205

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан "¿6 " апреля 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д 212.157.15 к.т.н.

Боровкова А.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Оценка воздействия электрических полей промышленной частоты (ЭП ПЧ) на организм человека и разработка средств, снижающих их воздействие, является актуальной задачей. Производственным воздействиям ЭП ПЧ подвергается в первую очередь персонал различных объектов, обслуживающий открытые распределительные устройства (ОРУ) и воздушные линии электропередачи (ВЛ). Обследование персонала подстанций 400 и 500 кВ, позволили выявить такие эффекты действия поля, как высокая утомляемость, повышенная вариабельность пульса и артериального давления крови, неврастенический синдром и др.

Исследования влияния ЭП ПЧ начались с работ Коробковой ВЛ. (доклад СИГРЭ, 1972 г.), Асановой Т.П., Сазоновой Т.Е. после жалоб персонала на головные боли и плохое самочувствие, а также на нарушение деятельности сердечнососудистой системы и желудочно-кишечного тракта, связывая это с длительным пребыванием в электромагнитном поле.

Согласно современным представлениям, при воздействии ЭП ПЧ опасность для организма представляет влияние наведенного электрического тока на возбудимые структуры (нервную и мышечную ткани). Параметром, определяющим степень воздействия, является плотность наведенного в теле человека тока. Определению количественных параметров тока через человека в ЭП ПЧ посвящено большое количество работ. Исследование человека в ЭП ПЧ было продолжено в работах Князевского БА., Манойлова В.Е., Долина ПА., Рубцовой Н.Б.

Защита персонала от неблагоприятного воздействия электрического поля осуществляется путем проведения организационных и технических мероприятий. Ограничение напряженности ЭП ПЧ в производственных условиях осуществляется различными способами - ограничением времени пребывания, защитой расстоянием, экранированием рабочих мест.

Каждый из работников, занятых обслуживанием электрооборудования, вынужден находиться в зоне действия электрического поля в течение длительного времени, зачастую по 6 - 8 ч, а в летний период - до 10 - 12 часов в сутки.

Защита расстоянием неприменима в условиях проведения профилактических и ремонтных работ в непосредственной близости от электрооборудования, находящегося под номинальным рабочим напряжением.

Экранирование рабочих мест (заземленные металлические навесы и козырьки) решает проблему лишь частично. Вне рабочих мест на ОРУ, а также под воздушными линиями реализация экранирования рабочих мест является очень затратным мероприятием.

При работах на токоведущих частях (ТВЧ) используют защитные костюмы. При выполнении ремонтных работ защита персонала на ОРУ осуществляется стационарными экранами. При использовании защитных костюмов, хотя и обеспечивается эффективное экранирование электрического поля, но не соблюдается надлежащий температурный режим, нарушается терморегуляционная функция организма человека. Также недостатком является ограничение телодвижений при работе, сложность конструкции.

Таким образом, проблема защиты от воздействия ЭП ПЧ до сих пор не может считаться адекватно решенной. В настоящей работе для уменьшения вредного

воздействия ЭП ПЧ рассматриваются способы и средства, снижающие воздействие ЭП путем уменьшения стекающего с человека тока.

Цель работы - исследование условий работы человека во внешнем электрическом поле и разработка способов и средств защиты, уменьшающих протекающий через человека ток, а также рассмотрение факторов влияющих на его значение.

В работе решаются следующие задачи:

1. Анализ условий работы человека в ЭП при эксплуатации и ремонте электроустановок с целью определения токов, стекающих с тела человека и определения степени влияния неоднородности внешнего электрического поля на значение стекающего тока.

2. Анализ распределения тока и плотности тока по модели тела человека.

3. Экспериментальное определение токов, стекающих с модели тела человека (манекена), а также с тела человека, находящегося под ЛЭП 500кВ при использовании индивидуальных защитных средств и без них и сравнение с расчетными.

4. Разработка алгоритма определения увеличения времени работы в условиях высоких напряженностей ЭП.

5. Разработка индивидуального защитного комплекта, снижающего воздействие ЭП ПЧ на человека путем экранирования части тела,

6. Анализ использования дополнительных защитных средств (диэлектрического основания) для снижения токов, протекающих через тело человека. Научное значение:

Результаты исследований являются основой:

- разработанного алгоритма определения увеличения времени работы в условиях высоких напряженностей ЭП,

разработанных моделей индивидуального защитного комплекта, уменьшающего стекающий с человека ток,

- анализа распределения токов по модели тела человека,

- анализа условия изолирования тела человека. Практическая значимость:

1. Разработаны защитные средства, снижающие воздействие на человека ЭП ПЧ и уменьшающие значение стекающего с человека тока (каска, каска совместно с накидкой), позволяющие увеличить допустимое время работы в ЭП ПЧ, а также работать в условиях напряженностей более 25 кВ/м.

2. Проведен анализ использования дополнительных защитных средств для снижения токов, протекающих через тело человека (диэлектрический ковер, изолирующие подставки, обувь, подсыпка из битого камня).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Расчет стекающего с модели тела человека тока, а также анализ распределения тока и плотности тока по модели тела человека в различных условиях, адекватно отражающих расположение персонала на реальной подстанции.

2. Экспериментальное подтверждение эффективности использования частичного экранирования на модели тела человека (манекене) и человеке, находящемся под В Л 500кВ.

3. Алгоритм определения увеличения времени работы в условиях высоких напряженностей ЭП ПЧ.

4. Разработка и анализ индивидуальных средств, снижающих воздействие электрического поля на человека путем частичного экранирования.

5. Анализ использования дополнительных защитных средств (диэлектрического основания) для снижения токов, протекающих через тело человека. Внедрение результатов работы. Основные результаты работы используются

при разработке защитных костюмов и включены в план ЗАО «НПО Энергоформ». Результаты работы также использованы в учебном процессе в МЭИ (ТУ).

Апробация работы. Научные и практические результаты диссертационной работы представлялись: на XV (2009 г.) и XVII (2011 г.) международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов (г.Москва), на V-й международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» (Казань, 2010 г.), на международной выставке-конференции «Безопасность и охрана труда в энергетике SAPE 2010», Москва, 13-16 апреля 2010 г., на семинарах в МЭИ и ООО „НПФ ЭЛНАП".

Публикации по теме диссертации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, получен патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Объем работы составляет 131 страницу и содержит 43 рисунка, 27 таблиц. Список литературы включает 74 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, показана научная новизна и практическая ценность работы, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ результатов отечественных и зарубежных исследований в области влияния ЭП ПЧ на биологические объекты. Рассмотрено воздействие электрического поля на персонал, в том числе механизм воздействия электромагнитного поля на организм человека. Дан обзор различных расчетных моделей для вычисления тока, протекающего через тело. Рассмотрено нормирование ЭП ПЧ, а также защита персонала от воздействия электрического поля.

Показано, что при воздействии ЭП ПЧ опасность представляет протекающий через тело человека ток. ГОСТ 12.1.038-82 нормирует значение тока 300 мкА в нормальном (неаварийном) режиме при воздействии не более 10 минут в сутки. Эта норма практически совпадает с нормой СанПиН 2.2.4.1191-03 для напряженности внешнего поля более 20 кВ/м. Показано, что уменьшив данный ток, можно уменьшить вредное влияние ЭП на человека.

Так как существующие способы защиты персонала имеют свои недостатки и проблема защиты человека от воздействия ЭП ПЧ не может считаться адекватно решенной, то необходимо рассмотреть способы уменьшения тока через тело человека.

Одно из первых предложений по моделированию тела человека -представление половиной вытянутого эллипсоида вращения на проводящей плоскости - было выдвинуто проф. П.А. Долиным (рис.1,а).

а) б) в)

Р*1С 1 РйС"£ТПшС модели ТСЛЗ. т15ЛОЕ£К2 Е ОДНОРОДНО!»! элскт^инсском поле

а) модель, предложенная профессором П. А. Долиным,

б) трехмерная модель, разработанная в научно-исследовательском институте по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (НИИПТ);

в) модель в виде осесимметричного проводящего тела (пешка)

Известно, что электрического поле внутри проводящего эллипсоида является однородным. Различные органы и ткани имеют различную проводимость, которая изменяется в пределах 0,01 - 0,7 См/м. Наибольшую проводимость имеют мозг, кровь, сердце, а наименьшую - костные и жировые ткани. Комплексная проницаемость тела человека примерно на семь порядков больше, чем проницаемость воздуха. Отсюда следует, что в расчетах тело человека можно рассматривать как проводник.

В работе P.A. Кац (НИИПТ) (рис. 1,6) предложена гораздо более сложная модель тела человека, содержащая в виде отдельных элементов голову, туловище, руки и ноги, включая ступни. Согласно этим работам стекающий с модели тела человека ток составляет от 12 мкА/(кВ/м) до 16 мкА/(кВ/м) при внешней напряженности Е=1кВ/м.

Расчеты показали, что применение модели в виде тела вращения в форме пешки (рис.1,в), предложенной японскими учеными, целесообразно использовать в работе. Хотя модель „Пешка" не совсем точно описывает форму тела по сравнению со сложными моделями, но достаточно простая и позволяет получить результат достаточно надежный. Использование данной модели дает погрешность 8<15% и в то же время при расчете полей по СанПиН 2.2.4.1191-03 допустимая относительная погрешностью может быть в пределах ± 20%. Кроме того, данная модель легче реализуется при расчетах, и её относительная простота позволила провести большое количество расчетов.

Согласно действующим нормам (СанПиН 2.2.4.1191-03) обслуживающему персоналу допустимо находиться в электрическом поле напряженностью 5 кВ/м включительно в течение всего 8-ми часового рабочего дня. В этом случае значение стекающего тока составляет 50-70 мкА. Данный ток может длительно протекать через тело человека, не нанося вреда и не вызывая никаких ощущений.

При напряженности ЭП от 5 до 20 кВ/м время пребывания персонала определяется с помощью равенства:

т =

1 НОРМ

Степень отрицательного воздействия ЭП ПЧ на организм человека может оцениваться по току, проходящему через человека в землю и по напряженности поля в месте, где находится человек. В качестве критерия безопасности используется значение напряженности ЭП. Это связано с тем, что в производственных условиях напряженность поля легче измерить, чем значение стекающего тока. Расчеты и эксперименты позволяют перейти от напряженности ЭП к учету тока, стекающего с человека. При уменьшении напряженности ЭП уменьшается стекающий ток, следовательно, опасность воздействия ЭП уменьшается.

Вторая глава посвящена рассмотрению условий работы персонала в ЭП ПЧ, оценки степени неоднородности ЭП, а также расчету и анализу распределения тока в теле человека во внешнем ЭП ПЧ. При анализе условий работы человека на реальной подстанции рассматриваются случаи, наиболее часто встречающиеся в практике:

человек в одноподном, неоднородном ЭП ПЧ; человек находится на повепхкос'тт1

земли, изолирован от нее, располагается на площадке (строительные леса, подъемник); человек без дополнительных защитных средств, а также с применением индивидуальных защитных средств. На основе данного анализа условий работы человека обосновывается выбор методики расчета стекающего с человека тока.

Расчет поля проводится с использованием метода интегральных уравнений (МИУ) и с помощью программ ЬАХЬАЬ и ЗегшСопс!. Программы прошли апробацию при проектировании и разработке аппаратуры, при научных исследованиях, а также в учебном процессе. Результатом расчета по программам является распределение поверхностной плотности заряда на модели.

Метод интегральных уравнений (МИУ) основан на замене реального поля некоторым эквивалентным, образованным зарядами, распределенными по поверхностям проводников и границам раздела однородных диэлектриков.

Результатом расчета является распределение напряженности по поверхности модели тела человека. Ток, протекающий через сечение модели, находится как сумма всех токов, „втекающих" в модель выше рассматриваемого сечения Б (рис. 1,в).

Ток смещения, втекающий в тело человека равен:

Расчет тока, стекающего с модели тела человека проводится следующим образом: в программе строится модель тела человека „Пешка", производится расчет напряженностей и результаты расчета переводятся для дальнейшего расчета в Ма&САО. Далее производится расчет тока, втекающего в площадку с учетом напряженности ЭП в данной точке и площади сечения по (2). Количество точек при этом составляло от 200. Суммарный ток, стекающий с модели тела человека, определяется путем суммирования токов во всех расчетных точках модели. Так как форма модели достаточно сложная, то полученный ток контролируется с помощью теоремы Гринберга.

Рассчитанные токи соизмеримы с литературными данными для моделей в виде эллипсоида и модели НИИПТ.

Исходя из условий работы человека на реальной подстанции, электрическое поле такой модели исследуется в различных ситуациях: модель заземлена, модель идеально изолирована от земли, модель помещена на подставку, характеризующуюся электрическим сопротивлением и диэлектрической проницаемостью (рис. 2).

(2)

а 6 в

Рис. 2. Расчетные случаи: а) тело человека на земле, б) тело человека идеально изолировано от земли, в) тело человека на основании.

На рис.3, 4 показано распределение напряженности по модели, находящейся во внешнем однородном поле с напряженностью 1 кВ/м. В случае заземленной модели наибольшее значение напряженности на модели (в области головы) составляет 18,1 кВ/м.

1,8 1,8 Ж 14 1 а * < 1» £ 0,8 * «.< 0.2

/

/

! >

1

2 4 • • 10 12 14 18 1В 20 напрякенноетц кВм

Рис. 3. Распределение напряженности электрического поля по высоте заземленной

модели тела человека.

Рис. 4. Распределение напряженности электрического поля по высоте изолированной модели тела человека. Модель находится на высоте К=1 м.

Расчеты показывают, что с увеличением роста человека стекающий ток увеличивается - при изменении роста человека от 160 до 200 см значение тока увеличивается на 60%.

На основании расчета ЭП на реальных ПС показано, что поля являются неоднородными со степенью неоднородности поля под BJI и на ОРУ в случае расположения человека на поверхности земли и при нахождении его на металлоконструкции до 1,7 до высоты роста человека:

Е

%1.8 ~ р ,

ср

где Ею - максимальная напряженность поля на участке от 0 до 1,8 м, кВ/м Еср - средняя напряженность поля на участке от 0 до 1,8 м, кВ/м.

Средняя напряженность находилась путем осреднения измеренных значений напряженности на высоте 0,5м, 1м и 1,8м по СанПиН 2.2.4.1191-03.

На рис.5 показано распределение в неоднородном поле для различных расчетных случаев: рис.5,а - при нахождении на поверхности земли, рис.5,б - при нахождении на заземленной металлоконструкции.

При увеличении степени неоднородности до 1,7 происходит уменьшение стекающего с человека тока на 22%. Этот факт необходимо учитывать при сравнении с однородным полем, которое используется при нормировании. Следовательно, можно перейти к расчету тока в однородном поле с определенным запасом - до 20%. Далее все расчеты проводятся для однородного поля для модели ростом 180 см.

ООО ООО

ПП 1ЕВН ПН Iebh

а) б)

Рис.5. Расчетные случаи распределения напряженности в неоднородном поле

На рис. 6 приведено расчетное распределение тока по сечению модели «Пешка» в зависимости от высоты сечения над землей для заземленной, идеально изолированной от земли модели и модели, расположенной на диэлектрическом основании.

А

У

Рис.6. Зависимости значения тока (o.e.) через сечение модели от высоты этого сечения над землей для заземленной, изолированной моделей и модели, расположенной на диэлектрическом основании с разными удельными сопротивлениями (108,1012, Ю30 Омм)

При изоляции тела человека от поверхности земли ток через верхнюю часть тела значительно уменьшается - уменьшение составляет в 1,6-2 раза, по сравнению с моделью тела человека на поверхности земли (рис.6).

Таким образом, на основании анализа зависимостей (рис.6) предлагается следующее построение мер защиты человека от воздействия ЭП ПЧ:

- отвод части тока, стекающего с человека, путем частичного экранирования верхней части тела человека,

- уменьшение тока через тело человека за счет изолирования от поверхности

земли.

При выполнении работ на подстанции человек может находиться либо на изолирующей площадке (например, на изолирующем ковре), либо непосредственно на земле, но в обуви, которая имеет хорошие изолирующие свойства. Также человек может находиться в обуви на поверхности земли и дополнительно есть подсыпка из щебня.

Для анализа эффективности использования дополнительных защитных средств рассмотрено влияние электрических параметров основания, на котором находится человек, с помощью схемы замещения (рис. 7).

E, KB/M

изолированной модели, С3 - емкость защитных средств (ковер, боты, обувь), R3 -сопротивление защитных средств, Roch - сопротивление основания.

Из схемы замещения (рис. 7) следует, что при рассмотрении изолированной модели тела человека полное сопротивление защитных средств и сопротивление основания R0CH должно быть много больше собственного емкостного сопротивления Хсо-

*3'Хсз +R0CH»xa, (4)

.Kj + хсз

Анализ использования дополнительных защитных средств состоит в определении параметров изоляции, при которых можно считать, что человек изолирован от земли и соответственно это снижает величину тока, протекающего через человека.

При изменении удельного сопротивления материала коврика от 109 Омм и выше потенциал модели не метается. В этом случае большое значение активного сопротивления защитного основания перестает иметь значение: ток стекает через меньшее емкостное сопротивление. Из расчетов получено, что сопротивление изолирующего ковра составляет 320 МОм.

При уменьшении удельного сопротивления ковра до 105 Ом-м (R3 ~ 30 кОм) потенциал модели уменьшается и составляет единицы Вольта. Модель можно считать заземленной при наличии сопротивления между землей и моделью (телом человека) порядка 30 кОм и меньше.

Для уменьшения тока, протекающего через заземленную модель, предложено использовать частичное экранирование модели. В. отличие от стационарных, рассматриваются индивидуальные экраны, расположенные близко к телу человека, но изолированные от него и соединенные с землей (рис.8).

Основные достоинства таких защитных средств состоят в их малом весе, уменьшении материальных затрат и упрощении конструкции, в обеспечении удобства эксплуатации, мобильности применения, а также в том, что они обладают лучшими эргономическими свойствами.

Расчеты показывают, что доля тока, стекающего с головы, составляет 38 % от всего тока, втекающего в тело человека, а доля тока, стекающего с головы и верхней части туловища составляет 76 %. Проведенные расчеты позволили предложить индивидуальный переносной заземляемый защитный комплект, состоящий из каски, накидки или куртки.

При использовании металлической заземленной каски в качестве защитного средства ток, стекающий с тела человека, снижается на 26% по сравнению со случаем без каски. Это происходит из-за уменьшения напряженности под индивидуальным защитным средством в области головы модели человека. Вследствие этого уменьшается ток, стекающий с модели (рис. 9).

А

У

Рис. 9. Распределение напряженности по высоте заземленной модели тела человека при наличии металлической заземленной каски (а) и без использования индивидуального защитного средства (ИЗС) (б).

Таким образом, в качестве защитного средства целесообразно применять заземленную металлическую каску, либо заземленную каску совместно с накидкой, так как в этом случае происходит значительное снижение тока, стекающего с модели тела человека, по сравнению со случаем без использования защитных средств.

яапряксмностц кВГм

В третьей главе представлены схема, методика и результаты измерений токов, стекающих с манекена, а также с человека в реальных условиях под BJ1 500кВ при использовании индивидуальных защитных средств и без них.

Эксперименты на макете тела человека в виде манекена, имеющего рост 185 см и выполненного с соблюдением геометрических пропорций, соответствующих телу человека, проводились в высоковольтном зале кафедры Техники и электрофизики высоких напряжений МЭИ (ТУ). На рис.10,11 показаны схема измерения и расположение манекена при измерении.

Манекен, предоставленный ЗАО «НПО Энергоформ», устанавливался в вертикальном положении и удерживался с помощью лески. Напряженность ЭП создавалась высоковольтной конструкцией, расположенной на высоте Зм.

Экран был выполнен путем покрытия строительной каски алюминиевой фольгой. «Поля» экрана также выполнены из фольги, закрепленной на каске снаружи. Соединение экрана с землей производилось изолированным проводом.

В ходе исследований были также проведены эксперименты по измерению токов, стекающих с человека, расположенного под ЛЭП 500кВ. Схема измерения и место расположения человека представлены на рис.12, 13. Результаты измерений представлены в табл. 1.

Человек при этом располагался под крайней фазой ЛЭП 500кВ. Предварительно точке предполагаемого расположения человека была измерена средняя напряженность ЭП до высоты Ь=1,8м с помощью измерителя электромагнитного поля ПЗ-50 (при отсутствии человека).

Рис.10. Схема измерения в высоковольтном зале

Рис.11. Расположение манекена в высоковольтном зале при измерении токов, стекающих с макета

а) 6) в)

Рис.14. Макет тела человека с индивидуальным средством защиты:

а) с элементом в виде вуали длиной 20 см,

б) с элементом в виде накидки длиной 15 см,

в) с элементом в виде куртки длиной 100 см.

В ходе экспериментов рассматривались различные конструкции защитных экранов (рис. 14).

фольга

коврн

Рис.12. Схема измерения при определении стекающего тока с человека под ВЛ 500кВ.

Рис.13. Место расположения человека под ВЛ 500кВ при измерении тока, стекающего в землю.

Результаты расчетов и измерений приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Сравнение токов, стекающих с макета (манекена) тела человека и с человека под ЛЭП-500кВ, при наличии защитного экрана и без него.__

№ Значения тока через

опыта Объект человека (о. е.)

Расчетные Измеренные

1 2 3 4

1 Манекен, человек без защитных средств 1 1

2 Манекен с экраном 0 32 см 0,76 0,71

3 Манекен с экраном 0 32 см и накидкой 0,48 0,44

длиной 20 см.

1 2 3 4

4 Манекен с экраном 0 46 см 0,67 0,59

5 Манекен с экраном 0 46 см, накидкой длиной 20 см и вуалью 0,42 0,40

6 Манекен с экраном 0 46 см и накидкой длиной 100 см 0,22 0,2

8 Человек с каской с полями 0 32 см 0,71 0,67

9 Человек в куртке без каски 0,29 0,27

10 Человек в куртке с каской с полями 0 32 см 0,11 0,1

Примечания.

1. Под словами «Манекен с экраном 0 32 см» (опыт 2 табл.1) подразумевается манекен с этаном, выполненным в виде каски с полями соответствующего диаметра.

2. Для опыта 3 табл.! - то же, что в п.1 примечании совместно с накидкой в виде экрана на плечах манекена. Накидка электрически соединена с каской и заземлена изолированным проводом.

3. Для опыта 4 табл.1 - то же, что и в п.1, но диаметр полей равен 46 см.

4. Для опыта 5 табл.1 - то же, что в п. 2 примечаний, но диаметр полей равен 46 см, длина накидки 20 см, вуаль закрывает лицо манекена.

5. Опыты 7-10 проведены под ЛЭП 500кВ

Результаты расчетов и измерений хорошо согласуются, величины токов различаются не более чем на 15%. За единицу приняты токи, стекающие либо с модели тела человека (в случае расчета), либо с манекена или с человека без каких либо защитных средств, сравнивается относительное изменение значения тока - во сколько раз происходит уменьшение тока при применении индивидуальных защитных средств по сравнению с отсутствием защиты персонала от воздействия ЭП ПЧ.

Такая форма представления результатов принята потому, что некорректно сравнивать значения токов в теле человека для расчетной модели и манекена. Это объясняется тем, что манекен (или человек) имеет сложную форму своей поверхности и отличается от тела вращения.

Представленные результаты показывают большую эффективность индивидуального экрана, несмотря на его сравнительно небольшие размеры. Например, присоединение к экрану элемента наподобие вуали длиной около 20 см уменьшает ток с человека примерно на 60%.

При использовании заземленной каски стекающий с человека ток уменьшается в 1,5 раза, при использовании заземленной куртки в 3,8 раза ив 10 раз при использовании заземленной куртки совместно с каской, что говорит об эффективности применения защитных средств.

В четвертой главе проведен анализ полученных результатов. Показано, что применение индивидуального защитного комплекта не только уменьшает ток в теле человека, но также позволяет увеличить время пребывания человека в электрическом поле по сравнению нормированным временем, а т^лжс позволяет работать в условиях напряженностей ЭП более 25 кВ/м.

Алгоритм расчета увеличения времени работы за счет использования индивидуального защитного комплекта состоит в следующем. Вводится коэффициент

уменьшения тока через тело человека за счет экрана, физический смысл которого заключается в учете степени экранирования:

¿ = 1 — , (5)

100

где р - величина (в %), на которую уменьшается ток с человека при применении индивидуального экрана.

Ток, протекающий через тело человека, связан с напряженностью ЭП вблизи тела человека по (2). При наличии защитных средств, время пребывания в электрическом поле с учетом (1) определяется с помощью формулы:

(6)

Т =--2

■* ЗАЩ - —

кЕ

При к=0,5 допустимое время пребывания увеличивается с 30 до 180 мин. При использовании накидок длиной около 1 м (куртки), коэффициент к, согласно расчету, уменьшается до значений около 0,2, что дает возможность работы при напряженности 20 кВ/'м в течение 8 часов, а при напряженности 30 кВ/м — 6,3 часа.

В табл. 2 приведены значения отношения времени пребывания человека в ЭП с индивидуальным средством защиты Тза1Ц к допустимому времени пребывания человека в ЭП без использования индивидуального средства защиты Тнорм в зависимости от коэффициента уменьшения тока через тело за счет экрана к для разных напряженностей ЭП.

В табл. 3 приведены значения времени пребывания человека в ЭП в зависимости от коэффициента уменьшения тока через тело за счет экрана к для разных напряженностей ЭП.

Таблица 2

Влияние индивидуальных защитных средств на время пребывания человека в

к Отношение Тзащ/Тнорм для различных значений напряженности внешнего поля, кВ/м

10 15 20 25

1.0 1 1 1 1

0,8 1,42 1,63 2,26 2,94

0,6 2Д1 2,68 4,34 7,82

0,4 3,5 4,76 8,5 17,64

0,2 7,67 11,03 21 47

Таблица 3

Время пребывания человека в условиях повышенной напряженности ЭП с _использованием индивидуальных защитных средств._

к Допустимое время пребывания, ч, для различных значений напряженности внешнего поля, кВ/м

10 15 20 25

1,0 3 1,33 0,5 0,17

0,8 4,25 2,15 1,13 0,5

0,6 6,33 3,56 2,15 1,33

0,4 10,5 6,33 4,25 3

0,2 23 14,67 10,5 8

Примечание: для напряженности внешнего ЭП 25кВ/м для значения к=1 по СанПиН 2.2.4.1191-03 допустимое время пребывания равно 10 мин.

На рис.15 представлены зависимости времени работы человека в ЭП ПЧ в зависимости от тока, стекающего с тела человека с учетом изменения роста персонала.

Рис.15. Зависимость времени пребывания человека в электрическом поле от тока, стекающего с человека.

Из рис.15 следует, что время пребывания снижается при увеличении стекающего тока, токи различные в зависимости от роста персонала, плотность тока меняется в меньшей степени. Так как в нормах не отражено нормирование по плотностям токов и учет влияния роста персонала, то данный вопрос должен решаться путем уточнения существующих нормативных документов.

На рис.16 представлены графики зависимости времени пребывания человека от напряженности ЭП при отсутствии и наличии индивидуальных защитных средств.

ю

9 8

I 6 I:

к

1 а

\ ч\

1 ■ 14

V Т \ *

у • 4 4 к

\ ►

\» 5 <Ч Ч- ч

------ ------ "' 1 г- .

»

О 5 10 15 20 25 30 35 40 ЕкВ/м

- * "к»0,2 (каска, накидка 100см)

- - - -кч,8 (каска) —* - диэл. основание

к-Ю.4 (каска, накидка 20см) •к=1 (без ИСЗ) ■норма пребывания

Рис. 16. Зависимость времени пребывания человека в электрическом поле от напряженности ЭП при отсутствии и наличии индивидуальных защитных средств.

Зависимость времени пребывания при наличии диэлектрического основания строится исходя из рис. 6, учитывая снижение тока, протекающего в верхней части тела человека в 1,6-2 раза по сравнению со случаем отсутствия индивидуальных защитных средств.

Из графиков рис.16 следует, что применении индивидуальных средств защиты при той же напряженности ЭП дает увеличение временя пребывания по сравнению с нормированным. При к=0,2 возможна работа при напряженности 25 kB/m в течение рабочего дня.

Таким образом, сравнивая способы уменьшения тока через тело человека, можно сделать вывод, что предпочтение следует отдать экранированию верхней части тела человека. Вместе с тем, проведенные расчеты показали, что при определенных условиях изоляция человека может обеспечить уменьшение тока через него. Показано, что при изолировании человека обеспечивается уменьшение тока через него в 1,6-2 раза. Изолирование может быть обеспечено при условии, что сопротивление между телом человека и землей не меньше 300 МОм. Реализация такого защитного средства может быть осуществлена применением обуви, подсыпки из дробленых камней и асфальтированием толщиной 5 см.

Применение индивидуальных средств защиты от воздействия электрического поля является эффективным способом уменьшения токов, протекающих через тело человека. Индивидуальные средства защиты от воздействия электрического поля могут быть выполнены различными способами в виде каски, накидки, куртки или в комбинации перечисленных средств. Применение индивидуальных защитных средств позволяет значительно увеличить время пребывания человека в электрическом поле без установки стационарных экранов, а также работать в условиях напряженностей более 25 кВ/м.

В заключении представлены основные результаты работы. Даны рекомендации для практического применения результатов эксперимента.

Выводы:

1. Проанализированы способы защиты персонала от воздействия ЭП ПЧ. При действии ЭП основную опасность для человека представляет наведенный электрический ток, уменьшив который можно снизить вредное влияние ЭП. Недостатки существующих способов защиты персонала свидетельствуют о том, что проблема защиты от воздействия ЭП ПЧ до сих пор не может считаться адекватно решенной.

2. Предложен путь решения поставленной задачи, состоящий в анализе ЭП и расчете стекающего с тела человека тока с использованием модели в ввде тела вращения.

3. Показано, что стекающий с человека ток зависит от различных факторов, таких как: неоднородность ЭП до высоты роста человека, антропометрических параметров человека. При увеличении степени неоднородности ЭП до 1,7 происходит уменьшение стекающего с человека тока на 22% по сравнению с однородным полем. Анализ влияния антропометрических параметров на значение стекающего тока показал, что изменение тока по сравнению со стандартной моделью лежит в пределах ± 30%.

4. Проведен анализ распределения токов по телу человека, который показал возможность снижения токов за счет изолирования или частичного экранирования части тела человека. Предпочтение следует отдать экранированию верхней части тела человека.

5. Изолирование тела относительно земли может быть обеспечено обувью, подсыпкой из дробленых камней и асфальтированием. Изолирование в большой

степени зависит от электрических параметров основания и обуви. При сопротивлении изолирующего ковра 320 МОм и выше выполняется условие изолирования человека.

6. Экспериментально подтвержден эффект экранирования путем измерения стекающих с модели тела человека (манекена), а также с тела человека, находящегося под ЛЭП 500 кВ при использовании индивидуальных защитных средств и без них.

7. Разработан, испытан и рекомендован к применению индивидуальный защитный комплект, состоящий из каски, накидки, куртки или в комбинации перечисленных средств.

8. Применение предложенного индивидуального защитного комплекта позволяет увеличить допустимое время работы в ЭП ПЧ без установки стационарных экранов, а также работать в условиях напряженностей более 25 кВ/м.

9. Основные результаты работы используются при разработке защитных костюмов ЗАО «НПО Энергоформ». Также результаты работы используются в учебном процессе МЭИ (ТУ) и проведении научных исследований.

Список публикаций.

1. Колечицкий Е.С., Королев И.В. О применении индивидуальных средств защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты // Вестник МЭИ. 2010. №1.

2. Колечицкий Е.С., Королев И.В. О применении индивидуальных средств защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты // Новое в Российской электроэнергетике. 2010. №3. С.37-45.

3. Колечицкий Е.С., Королев И.В. О применении индивидуальных средств защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты // Энерго-пресс. 2010. №4 (795). С.14-15.

4. Колечицкий Е.С., Королев И.В. Анализ возможности разработки новых средств защиты человека от воздействия электрического поля промышленной частоты // Известия Академии электротехнических наук РФ. 2010. №1. С.46-55.

5. Колечицкий Е.С., Королев И.В. Применение индивидуальных средств защиты персонала от воздействия электрического поля промышленной частоты // Тезисы докладов на выставке-конференции «Безопасность и охрана труда в энергетике SAPE 2010» (Москва, 13-16 апреля 2010 г.) - М„ 2010 г.

6. Королев И.В., Мартихин А.Ю. Электрические поля на ПС высокого напряжения // Тезисы докладов XV международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва: Изд. МЭИ, 2009.

7. Королев И.В. Определение количественных параметров тока через человека в электрическом поле промышленной частоты // Тезисы докладов V-ой Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» Казань, 2010.

8. Королев И.В., Мартихин А.Ю. Анализ применения защитных средств на подстанциях (ПС) высокого напряжения // Тезисы докладов XVII международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва: Изд. МЭИ, 2011.

9. Королев И.В., Уситвина A.A. Анализ индивидуальных средств защиты от электрических полей на подстанциях // Тезисы докладов XVII международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва: Изд. МЭИ, 2011.

10. Патент на полезную модель №94816. Индивидуальное средство защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты. Колечнцкий Е.С., Королев И.В. (заявка на ПМ №2010103591 от 04.02.2010, решение о выдаче патента от 16.03.2010).

Подписано в печать^/СИ- // за*. W Тир. № Пл. /, U Полиграфический центр МЭИ(ТУ) Красноказарменная ул.л 13

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ НА ЧЕЛОВЕКА

1.1. Воздействие электрического поля промышленной частоты на человека

1.2. Моделирование тела человека в ЭП ПЧ

1.3. Нормирование ЭП ПЧ и способы защиты персонала от его воздействия

Выводы к главе

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ТОКОВ, СТЕКАЮЩИХ С ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

2.1. Анализ работы персонала под В Л и на ОРУ

2.2. Оценка степени неоднородности ЭП под ВЛ и на ОРУ

2.3. Методика расчета тока, стекающего с человека

2.4. Расчет токов, стекающих с тела человека во внешнем однородном электрическом поле при его расположении на поверхности земли

2.5. Влияние антропометрических размеров на величину индуцируемого в теле человека тока

2.6. Расчет токов, стекающих с тела человека во внешнем неоднородном поле

2.7. Расчет токов, индуцируемых в теле человека во внешнем электрическом поле при изолированном от земли расположении модели

2.8. Расчет токов, стекающих с тела человека во внешнем электрическом поле при использовании защитных средств

2.8.1 Моделирование тела человека во внешнем электрическом поле при использовании изолирующего коврика в качестве защитного средства.

2.8.2 Моделирование тела человека во внешнем электрическом поле при использовании металлической каски в качестве защитного средства.

Выводы к главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ТОКОВ,

СТЕКАЮЩИХ С ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА В ЭП ПЧ

3.1. Измерение токов, стекающих с модели тела человека в виде манекена

3.2. Измерение токов, стекающих с тела человека, находящегося под ВЛ

Выводы к главе

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Выводы к главе

Оценка воздействия электрических полей промышленной частоты (ЭП ПЧ) на организм человека и разработка средств, снижающих воздействие, в настоящее время является важной задачей. Производственным воздействиям ЭП ПЧ подвергается в первую очередь персонал различных энергообъектов, обслуживающий открытые распределительные устройства (ОРУ) и воздушные линии электропередачи (ВЛ). В электроустановках электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях, а магнитное -при прохождении тока по этим частям. При промышленной частоте (50 Гц) электрическое и магнитное поля не связаны между собой — поэтому их можно рассматривать раздельно, как и оказываемое ими влияние на биологические объекты [7].

В настоящей работе рассматривается воздействие электрических полей различных энергообъектов на человека. Стремление сократить занимаемую под ОРУ площадь приводит к увеличению количества аппаратов и токоведущих частей на ее единицу. Следовательно, воздействие ЭП на персонал на ОРУ подстанции, значительно выше, чем под ВЛ. На протяжении рабочего дня обслуживающий персонал часто находится вблизи токоведущих частей, тем самым подвергаясь воздействию сильного ЭП. Каждый из работников, занятых обслуживанием электрооборудования, для выполнения работ вынужден находиться в зоне действия электрического поля в течение длительного времени.

В процессе эксплуатации электроэнергетических установок (ВЛ, ОРУ) сверх- и ультравысокого напряжения (330 кВ и выше) наблюдалось ухудшение состояния здоровья персонала, выражавшееся в головных болях и плохом самочувствии, а также нарушении деятельности сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Это послужило толчком к исследованию влияния ЭП ПЧ на здоровье людей. Исследования начались с работ В.П. Коробковой (доклад СИГРЭ, 1972 г.), Т.П. Асановой, Т.Е. Сазоновой, которые усмотрели причину таких недомоганий в длительном пребывании персонала в электромагнитном поле.

Исследования установили, что фактором, влияющим на здоровье обслуживающего персонала, является сильное электрическое поле, возникающее в пространстве вокруг токоведущих частей действующих электроустановок. Обследование персонала подстанций 400 и 500 кВ позволили выявить такие эффекты действия поля, как высокая утомляемость, повышенная вариабельность пульса и артериального давления крови, неврастенический синдром и др.

Согласно современным представлениям при воздействии ЭП ПЧ опасность для организма представляет влияние наведенного электрического тока на возбудимые структуры (нервную и мышечную ткани). Определению количественных параметров тока через человека в ЭП ПЧ посвящено большое количество работ. Исследование человека в ЭП ПЧ было продолжено в работах Б.А. Князевского, В.Е. Манойлова, П.А. Долина, Н.Б. Рубцовой.

Для уменьшения воздействия ЭП ПЧ нужно уменьшить величину тока. Защита персонала от неблагоприятного воздействия электрического поля должна осуществляться путем проведения организационных и технических мероприятий. Ограничение напряженности ЭП ПЧ в производственных условиях осуществляется различными способами - ограничением времени пребывания, защитой расстоянием, выбором соответствующих конструкций аппаратов и ОРУ, экранированием рабочих мест.

Защита расстоянием неприменима из-за необходимости проведения профилактических и ремонтных работ в непосредственной близости от электрооборудования, находящегося под номинальным рабочим напряжением.

Экраны, как правило, размещаются на высоте около 3 м от земли и устанавливаются как постоянные конструкции. Кроме того, экранирование рабочих мест (заземленные металлические навесы и козырыш) решает проблему лишь частично и оправдано только на территории ОРУ, на рабочих местах. Вне рабочих мест на ОРУ, а также под воздушными линиями реализация экранирования рабочих мест является очень затратным мероприятием.

При эксплуатации ВЛ должны проводиться техническое обслуживание (осмотры, проверка) и ремонт, направленные на обеспечение их надежной работы. При работах на токоведущих частях (ТВЧ) используют защитные костюмы. При ремонтных работах вблизи ТВЧ защита в ОРУ осуществляется стационарными экранами. Применять костюмы при осмотре оборудования нецелесообразно: хотя они и обеспечивают эффективное экранирование электрического поля, однако при этом не соблюдается надлежащий температурный режим, нарушается терморегуляционная функция организма человека. Другим недостатком применения костюма является ограничение телодвижений при работе и сложность его конструкции.

Таким образом, проблема защиты от воздействия ЭП ПЧ до сих пор не может считаться адекватно решенной. Поэтому предлагается применение дополнительных индивидуальных средств защиты, позволяющих эффективно улучшить условия работы человека в ЭП не применяя костюм, а экранируя часть тела. В качестве индивидуального защитного средства можно использовать заземленный комплект, состоящий из металлической каски, накидки или куртки.

В настоящей работе для уменьшения вредного воздействия ЭП ПЧ рассматриваются способы и средства, снижающие воздействие ЭП путем уменьшения стекающего с человека тока.

Предлагается два варианта решения:

- отвод части тока, стекающего с человека, путем экранирования с помощью индивидуального защитного комплекта;

- уменьшение значения тока за счет изолирования человека от поверхности земли путем применения диэлектрического ковра или подсыпки из битого камня.

Уменьшение тока, стекающего с человека, уменьшает вредное воздействие ЭП ПЧ, что дает возможность увеличить время пребывания человека в ЭП ПЧ по сравнению с нормированным, а также позволяет работать в условиях напряженностей ЭП более 25 кВ/м. Цель работы

Целью данной работы является исследование условий работы человека во внешнем электрическом поле и разработка способов и средств защиты, уменьшающих протекающий через человека ток, а также рассмотрение факторов, влияющих на его значение.

В работе решаются следующие задачи:

1. Рассмотрение условий работы человека в ЭП при эксплуатации и ремонте для определения токов, стекающих с модели тела человека (манекена), определение степени влияния неоднородности внешнего электрического поля на значение стекающего тока.

2. Анализ распределения тока и плотности тока по модели тела человека.

3. Экспериментальное определение токов, стекающих с модели тела человека, а также с тела человека, находящегося под ЛЭП 500 кВ при использовании индивидуальных защитных средств и без них и сравнение полученных значений с расчетными.

4. Разработка алгоритма определения увеличения времени работы в условиях высоких напряженностей ЭП.

5. Разработка индивидуального защитного комплекта, снижающего воздействие ЭП ПЧ на человека путем экранирования части тела.

6. Анализ использования дополнительных защитных средств (диэлектрического основания) для снижения токов, протекающих через тело человека. Научное значение:

Результаты исследований являются основой:

- разработанного алгоритма определения увеличения времени работы в условиях высоких напряженностей ЭП;

- разработанных моделей индивидуального защитного комплекта, уменьшающего стекающий с человека ток;

- анализа распределения токов по модели тела человека;

- анализа условия изолирования тела человека. Практическая значимость:

1. Разработаны защитные средства, снижающие воздействие на человека ЭП ПЧ и уменьшающие значение стекающего с человека тока (каска, каска совместно с накидкой), позволяющие увеличить допустимое время работы в ЭП ПЧ, а также работать в условиях напряженностей более 25 кВ/м.

2. Проведен анализ использования дополнительных защитных средств для снижения токов, протекающих через тело человека (диэлектрический ковер, изолирующие подставки, обувь, подсыпка из битого камня). Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Расчет стекающего с модели тела человека тока, а также анализ распределения тока и плотности тока по модели тела человека в различных условиях.

2. Экспериментальное подтверждение эффективности использования частичного экранирования на модели тела человека (манекене) и человеке, находящемся под В Л 500 кВ.

3. Алгоритм определения увеличения времени работы в условиях высоких напряженностей ЭП ПЧ.

4. Разработка и анализ индивидуальных средств, снижающих воздействие электрического поля на человека путем частичного экранирования.

5. Анализ использования дополнительных защитных средств (диэлектрического основания) для снижения токов, протекающих через тело человека.

Внедрение результатов работы. Основные результаты работы используются при разработке защитных костюмов и включены в план ЗАО «НПО Энергоформ». Результаты работы также использованы в учебном процессе в МЭИ (ТУ).

Апробация работы. Научные и практические результаты диссертационной работы представлялись на XV (2009 г.) и XVII (2011 г.) международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов, г.Москва, на V международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», г.Казань, 2010 г., на международной выставке-конференции «Безопасность и охрана труда в энергетике SAPE 2010», Москва, 13-16 апреля 2010 г., на семинарах в МЭИ (ТУ) и ООО «НПФ ЭЛНАП».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, получен патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Объем работы составляет 131 страницу и содержит 43 рисунка, 27 таблиц. Список литературы включает 74 наименования.

9. Основные результаты работы используются при разработке защитных костюмов ЗАО «НПО Энергоформ». Также результаты работы использованы в учебном процессе кафедры ИЭиОТ МЭИ (ТУ) в курсе лекций «Электромагнитная экология» и проведении научных исследований.

108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной работы являлось исследование условий работы человека во внешнем электрическом поле с целью разработки методов и средств защиты, снижающих данное воздействие путем уменьшения тока через тело человека.

1. Проанализированы способы защиты персонала энергообъектов от воздействия ЭП ПЧ. Показано, что основную опасность для человека представляет наведенный электрический ток, уменьшив который можно снизить вредное влияние ЭП. Недостатки существующих способов защиты персонала показали, что проблема защиты от воздействия ЭП ПЧ до сих пор не может считаться адекватно решенной.

2. Выбран путь решения поставленной задачи, состоящий в анализе ЭП и расчете стекающего с тела человека тока с использованием модели в виде тела вращения.

3. Показано, что стекающий с человека ток зависит от различных факторов, таких как неоднородность реального ЭП до высоты роста человека, антропометрические параметры человека, параметры цепи соединения тела человека с землей. При увеличении степени неоднородности до 1,7 происходит уменьшение стекающего с человека тока на 22 % по сравнению с однородным полем. Анализ влияния антропометрических параметров на значение стекающего тока показал, что изменение тока по сравнению со стандартной моделью лежит в пределах ± 30 %. Условие изолирования человека выполняется при наличии сопротивления между телом человека и землей не меньше 300 МОм.

4. Проведен анализ распределения токов по телу человека, который показал возможность снижения токов за счет изолирования или частичного экранирования части тела человека.

5. Показано, что при изолировании человека обеспечивается уменьшение тока через него в 1,6-2 раза. Изолирование в. большой степени зависит от электрических параметров основания и обуви. Реализация такого защитного средства может быть осуществлена применением обуви, подсыпки из дробленых камней и асфальтированием толщиной 5 см.

6. Экспериментально подтвержден эффект экранирования путем измерения стекающих токов с модели тела человека (манекена) и с человека. Эксперименты с манекеном проводились в высоковольтным зале кафедры ТЭВН МЭИ (ТУ). Эксперименты на человеке проводились в реальных условиях при испытании защитного комплекта под проводами В Л 500 кВ.

7. Разработан, испытан и рекомендован индивидуальный защитный комплект, состоящий из каски, накидки, куртки или в комбинации перечисленных средств.

8. Применение индивидуального защитного комплекта позволяет увеличить допустимое время работы в ЭП без установки стационарных экранов, а также работать в условиях напряженностей более 25 кВ/м.

1. ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля наIрабочих местах». М.: Госстандарт СССР, 1984.

2. СанПиН 2.2.4.1191—03. Электромагнитные поля в производственных условиях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Минздрав России, 2003.

3. СанПиН 2.1.2.1002-00. Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Минздрав России, 2001.

4. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (с изменениями и дополнениями). ПОТ РМ-016-2001; РД-153-34.0-03.150-00. СПб.: Деан, 2003.

5. ГОСТ 12.1.038-82. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов (с изменением № 1, утвержденным в декабре 1987 г. (ИУС № 4-88))

6. Защита от действия электромагнитных полей и электрического тока в промышленности. Труды лаборатории электробезопасности JL: ЛИОТ, 1958.

7. Колесников C.B., Чухловин Б.А. К механизму взаимодействия переменного электрического поля промышленной частоты с организмом человека и животного. // Письма в ЖТФ. 1979. т.4. № 15

8. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение электромагнитной безопасности электросетевых объектов. М. : Наука, 2010.

9. Сазонова Т.Е. Физиолого-гигиеническая оценка условий труда на ОРУ 400—500 кВ. Гигиена труда и производственная санитария. // Труды НИОТ ВЦСПС, Вып. 46. 2006.

10. Сазонова Т.Е. Функциональные изменения в организме при работе в электрическом поле промышленной частоты напряжением 400-500 кВ. //

11. Научные работы институтов Охраны труда ВЦСПС, Гигиена труда и производственная санитария. Вып.4. 1963.

12. Рубцова Н.Б. Гурвич Е.В. Новохатская Э.А. Смертность персонала, осуществляющего эксплуатацию энергообъектов напряжением 500 kB. М.: Медицина труда и промышленная экология. 1995. № 10.

13. Колечицкий Е.С., Романов В.А., Карташев В.Г. Защита биосферы от1влияния электромагнитных полей. М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

14. Колечицкий Е.С. Защита от биологического действия электромагнитных полей промышленной частоты. М.: Издательство МЭИ 1996.

15. Сподобаев Ю.М., Кубанов В.П. Основы электромагнитной экологии. -М.: Радио и связь, 2000.

16. Электромагнитная безопасность человека. Справочно-информационное издание. // Ю.Г. Григорьев, B.C. Степанов, O.A. Григорьев, A.B. Меркулов. М.: Российский национальный комитет по защите от неионизирующего излучения, 1999

17. Колечицкий Е. С., Королев И.В. Электробезопасность. Справочные материалы. М.: Издательский дом МЭИ, 2009.

18. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. М.: Знак, 2003.

19. Александров Г.Н. Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1989.

20. Электробезопасность. Теория и практика. П.А. Долин, В.Т. Медведев, В.В. Корочков, А.Ф. Монахов. М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

21. Васин В.К. Защита от электромагнитных и лазерных излучений. 41. Электромагнитные поля. М.: РГОТУПС, 2002.

22. Современное состояние проблем воздействия на человека электромагнитных полей промышленной частоты. / А.И. Сидоров, И.С. Окраинская, М.В. Гареев, А.Б. Тряпицин. // Новое в российской электроэнергетике. 2001. №4

23. Колечицкий Е.С. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1983.

24. Коробкова В.П., Морозов Ю.А., Столяров М.Д. Влияние электрического поля на подстанциях 500 и 750 кВ на бригады обслуживания и средства их защиты// Доклад СИГРЭ ИК 23-06 - 1972.

25. Абрамович-Поляков Л.Н. Вегетативно-сосудистые и терморегуляционные изменения у лиц, подвергающихся воздействию электрических полей промышленной частоты // Гигиена населенных мест. Киев. 1973. Вып. 12. С. 109-111.

26. Асанова Т.П., Раков А.Н. Состояние здоровья работающих в электрическом поле открытых распределительных устройств 400—500 кВ // Гигиена труда и профзаболевания. 1966. № 5. С. 50-51.

27. Думанский Ю.Д., Попович В.М., Козярин И.П. Влияние электромагнитного поля низкой частоты (50 Гц) на функциональное состояние организма человека //Гигиена и санитария. 1977. № 12. С. 32—36.

28. Кривова Т.Н., Луковкин В.В., Морозов В.И. Влияние электрического поля, создаваемого электроустановками высокого напряжения переменного тока, на организм человека // Научные работы институтов охраны труда ВЦСПС. 1977.1. Вып. 108. С. 33-39.

29. Broadbent D. Health of workers exposed to electric fields. // Br. J. Ind. Med- 1985 vol. 42-p. 75-84.

30. Davis J.G., Bennett R.L., Brent R.L. et al. Oak Ridge Associated Univer sities. Panel // Health effects of low-frequency electric and magnetic fields 1992 -Prep, for the Committee on Interagency Radiation Re search and Policy Coordination.

31. Koiwenhoven W., Langworthy O., Sigewald M. et al. Medical evaluation of man working in AC electric fields. // IEEE Transactions on power ap paratus and systems. 1967 - v. 86 - p. 506-511.

32. National Radiological Protection Board. Electromagnetic fields and the risk of cancer // Rep. of an Advisory Group on Non-ionizing radiation 1992 - 3(1) - 138 p.; Also supplementary report in 1994 - 5(2) - p. 77-81.

33. N. Wertheimer & E. Leeper. Electrical wiring configuration and child hood cancer. "Amer. J. of Epidemiology", 1979, v. 3, p. 273-284.

34. Bowmann J.D. et al. Exposure to ELF electromagnetic fields in occupations with elevated leukemia rates // Applied Industrial Hygiene 1988 - v. 3-6-p. 189193.

35. Calle E.E., Savitz D.A. Leukemia in occupational groups with presumed exposure to electrical and magnetic fields // New England J. of Medicine -1985-313/23-p. 1476-1477.

36. Coleman M.F., Bell C.M.J., Sheet L. Leukemia incidence in electrical workers // Lancet 1983 p. 982-983.

37. Coleman M.F., Bell C.M.J, et al. Leukemia and residence near electricity transmission equipment; A case-control study // Brit. J. of Cancer 1989- 60 p. 793-798.

38. Coleman M.F., Beral V. A review of epidemiological studies of health effects of living near or working with electricity generation and transmission equipment // Int. J. of Epidemiology 1988 - 17(1) - p. 1-13.

39. Electric and magnetic fields and cancer: An update // Electra 1995 - v.l61-p. 131-141.

40. Floderus B. et al. Occupational exposure to electromagnetic fields in relation to leukemia and brain tumors. A case-control study // Cancer Causes and Control 1993 - N 4 - p. 465-476.

41. Fulton J.P. et al. Electrical wiring configuration and childhood leukemiain Rhode Island // Amer. J. Epidemiol. 1980 - v. 111 - p. 292-296.

42. Garland F.C. et al. Incidence of leukemia in occupations with potential electromagnetic field exposure in US Navy personnel // Amer. J. of Epidemiology -1990-v. 132-2-p. 292-296.

43. Goldsmith J.R. Epidemiologic evidence of radiofrequency radiation (microwave effects on military, broadcasting and occupational studies) // Int. J. of Occupational and Environmental Health 1995 - v. 1 - N 1 - p. 47-57.

44. Guenel P. et al. Cancer incidence in persons with occupational exposure to electromagnetic fields in Denmark // Brit. J. of Intern. Medicine 1994-v. 50-p. 758764.

45. BrinkmannK., SchaefferH. Elektromagnetische Vertraeglichkeit biologishe Systeme. Bd. 3. A. Stamm. Untersuchungen zur Magnetfeldexposion der Bevoelkerungim Niederfrequenzbereich. VDE-Verlag GmbH, Berlin - Offenbach, 1993.

46. BrinkmannK., KaernerH.C., SchaefferH. Elektromagnetische Vertraeglichkeit biologishe Systeme. Bd. 4. Symposium "Elektromagnetische Vertraeglichkeit biologishe Systeme in schwachen 50-Hz-Magnetfeldern". VDE Verlag GmbH. Berlin - Offenbach, 1995.

47. Brandtner A. Elektrische und Magnetische Felder. Strom im Alltag. -Informations-zentraleder Elektrizitaetswirtschaft E. V., Frankfurt/Mein, 1994.

48. David E., Reissenweber J., Fachner J. Biologische Wirkungen elektrischen und magnetischer Felder. Tagung EMV Dresden 1995. Workshop 18. - MESAGO Messe & Kongress GmbH, Stuttgart, 1995.

49. Ruppe I., Eggert S., Hetshel K. Biologische Wirkungen niederfrequentzer Felder. EMV Kompendium 96. - KM Verlag & Kongress, München, 1996.

50. Eggert S., Ruppe I. Normung und Regelungen — EMV Kompendium 95. — KM Verlag & Kongress, Munchen, 1995.

51. Kunsch B. Die neue europaeische Vornorm ENV 50166. — EMV Kompendium 96. — KM Verlag & Kongress. Munchen, 1996.

52. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике / А.Ф. Дьяков, Б.К. Максимов, Р.К. Борисов и др.; под ред. А.Ф. Дьякова. М.: Энергоатомиздат, 2003. '

53. Электромагнитная обстановка и оценка влияния ее на человека. / А.Ф. Дьяков, И.И. Левченко, О.А. Никитин и др. // М.: Электричество. 1997. №5.

54. ICNIRP. Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, mag netic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz) // Health Phys. 74: 494-522; 1998.

55. ГОСТ 12.4.172-87. Система стандартов безопасности труда. Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля.

56. А. С. а.с. SU 1551336, 23.03.1990. Защитная экранирующая одежда.

57. СО 34.04.181-2003 «Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей». ООО "Центральное конструкторское бюро Энергоремонт"

58. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения. / Под ред. Е. С. Колечицкого. М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

59. Гринберг Г.А. Избранные вопросы расчета математической теории электрических и магнитных явлений. М.: Издательство АН СССР, 1948.

60. Смекалов В.В., Столяров М.Д. Защита человека от воздействияIэлектрического поля при работах на BJI 750 кВ под напряжением с непосредственным касанием токоведущих частей. Сборник научных трудов НИИПТ. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1985.

61. Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники. Ч. 1. М.: Энергоиздат, 1981

62. IEEE Guide for Safety in АС Substation Grounding. 1985, American National Standards Institute.

63. Колечицкий E.C. Основы расчета заземляющих устройств. M.: Издательство МЭИ, 2001.

64. Колечицкий Е.С. Применение метода интегральных уравнений для расчета потенциальных полей. М.: Издательство МЭИ, 1998

65. ГОСТ Р ИСО 14738-2007. Безопасность машин. Антропометрические требования при проектировании рабочих мест машин.

66. ГОСТ Р ИСО 3411-99. Антропометрические данные операторов и минимальное рабочее пространство вокруг оператора

67. ГОСТ 12.2.033-78. Рабочее место при выполнении работ стоя

68. ГОСТ Р ИСО 7250-2007. Базовые измерения человеческого тела в технологическом проектировании

69. Бездольная И.С. О функциональном состоянии организма человека, выполняющего работы на неотключенных высоковольтных линиях электропередачи //Гигиена и санитария, 1990, № 8, с. 59-61.

70. Рубцова КБ., Косова И.П. Проблемы изучения состояния здоровья персонала, обслуживающего энергообъекты сверхвысокого напряжения. // Вестник АМН. 1992. № 3. С. 59-63.

71. Рубцова Н.Б. Физиолого-гигиенические принципы сохранения здоровья человека в условиях производственных воздействий электромагнитных полей промышленной частоты. // Дисс. на соискание ученой степени доктора биол. наук, М., 1997,280 с.