АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ВБЛИЗИ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ В ПОСЁЛКЕ ОРЕВО ДМИТРОВСКОГО РАЙОНА И В ГОРОДЕ ДУБНА - Студенческий научный форум

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ВБЛИЗИ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ В ПОСЁЛКЕ ОРЕВО ДМИТРОВСКОГО РАЙОНА И В ГОРОДЕ ДУБНА

Федорук Н.А. 1, Архипова Е.В. 1
1Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области «Университет Дубна»
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Общая характеристика ЭМП

В процессе эволюции и жизнедеятельности население испытывает влияние естественного и антропогенного электромагнитного фона, характеристики которого используются как источник информации, обеспечивающий непрерывное взаимодействие с изменяющимися условиями внешней среды.

К основным источникам ЭМП антропогенного происхождения относятся телевизионные и радиолокационные станции, мощные радиотехнические объекты, промышленное технологическое оборудование, высоковольтные линии электропередач промышленной частоты, термические цехи, плазменные, лазерные и рентгеновские установки, атомные и ядерные реакторы и т.п. Следует отметить техногенные источники электромагнитных и других физических полей специального назначения, применяемые в радиоэлектронном противодействии и размещаемые на стационарных и передвижных объектах на земле, воде, под водой, в воздухе.

Любое техническое устройство, использующее либо вырабатывающее электрическую энергию, является источником ЭМП, излучаемую во внешнее пространство. Особенностью облучения в городских условиях является воздействие на население как суммарного электромагнитного фона, так и сильных ЭМП от отдельных источников.

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки в зонах, примыкающих к предприятиям. Воздействие ЭМП промышленной частоты связано с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях. При этом внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.

Электромагнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электромагнитное поле в вакууме характеризуется векторами напряженности электрического поля Е и индукции магнитного поля В, которые определяют силы, действующие на неподвижные и движущиеся заряды. В системе единиц СИ размерность напряженности электрического поля [Е] = В/м — вольт на метр и размерность индукции магнитного поля [В] = Тл — тесла. Источниками электромагнитных полей являются заряды и токи.

В ходе практики измерялись значения магнитной индукции.

Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд, движущийся с определенной скоростью.

Влияние электромагнитных полей ЛЭП на объекты биосферы

Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии, достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП — например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение — тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.

Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.

Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия. Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля [3].

У растений распространены аномалии развития — часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки. Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков под действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической. При продолжительном пребывании (месяцы — годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические заболевания.

Санитарные нормы

Исследования биологического действия ЭМП промышленных частот, выполненные в СССР в 60-70х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы и по настоящее время они являются одними из самых жестких в мире. Нормативы изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты"№ 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.

Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина — нет средств для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности [3].

На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или "нормальный" уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 — 0,3 мкТл или 200-300 нТл соответственно.

Методика исследований и результаты

При изучении магнитного поля вблизи объектов энергетики на территории пос. Орево Дмитровского р-на и в г. Дубна, были проведены замеры магнитной индукции с помощью измерителя магнитного поля ИМП-05, предназначенного для измерения среднеквадратического значения плотности магнитного потока (магнитной индукции) электромагнитного поля (Рис. 1).

Рис. 1. Прибор ИМП-05

Измеритель магнитного поля ИМП-05 предназначен для изотропного измерения среднеквадратического значения магнитной индукции (плотности магнитного потока) электромагнитных полей, создаваемых техническими средствами.

В пределах своих технических характеристик прибор может использоваться для измерения магнитных полей независимо от природы их возникновения, в том числе при контроле по СанПиН 2.2.4.1191-03 "Электромагнитные поля в производственных условиях" и СанПиН 2.1.2.1002-00 "Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям".

Прибор осуществляет автоматическое вычисление вектора магнитной индукции по трем его пространственным составляющим в реальном масштабе времени, что существенно упрощает процесс измерения и делает результаты измерений более точными. В силу данной особенности прибор может быть использован для электромагнитного мониторинга, контроля пространственного распределения полей и динамики измерения этих полей во времени [1].

Для оценки распределения магнитной индукции, объектом исследования была выбрана Электрическая подстанция ПС № 610 «Орево» 110/35/6 кВ (Рис. 2).

Рис. 2. Электрическая подстанция ПС № 610 «Орево» 110/35/6 кВ

Замеры проводились 28 июня 2016 года, днем, при температуре воздуха 22 оС и давлении 746 мм рт. ст., по всему периметру подстанции (Рис. 3).

Рис. 3. Карта района исследования (Орево)

Были получены данные, представленные в таблице 1.

№ точки

Привязка точки

В 1 (нТл)0,5 м

В 2 (нТл)1,5 м

В 3 (нТл) 1,8 м

1

Юго-восточный угол д.с. пос. Орево

35

35

35

2

10 м на С от угла д.с.

30

35

35

3

20 м на С от угла д.с

35

30

40

4

30 м на С от угла д.с.

45

45

45

5

40 м на С от угла д.с

50

60

60

6

С-В угол д.с. пос. Орево

75

80

80

7

10 м от С-В угла д.с.

110

110

110

7.1

Соединение троп. к д.№6 и троп. от д.с.

130

135

135

8

10 м на юг от пересечения тропинок

150

155

155

9

20 м на юг от пересечения тропинок

150

155

155

10

30 м на юг от пересечения тропинок

160

160

165

11

40 м на юг от пересечения тропинок

150

160

160

12

50 м на юг от пересечения тропинок

160

160

160

13

южная сторона дома №6

280

300

310

14

10 м от южной стороны дома №6

525

580

630

15

10 м на восток от угла дома №6

365

450

500

15.1

забор ЛЭП

480

580

630

16

20 м на север от южного угла дома №6

135

150

160

17

30 м на север от южного угла дома №6

120

120

125

18

40 м на север от южного угла дома №6

210

220

210

19

50 м на север от южного угла дома №6

405

420

440

19.1

Опора ЛЭП (средняя)

665

740

740

20

60 м на север от южного угла дома №6

490

530

560

21

северная сторона дома №6

475

520

550

22

С-З угол подстанции (у северной опоры ЛЭП)

650

770

830

23

10 м от С-З угла

425

480

500

24

20 м от С-З угла

290

300

300

25

30 м от С-З угла

210

220

225

26

40 м от С-З угла

140

150

155

27

50 м от С-З угла

110

120

125

28

60 м от С-З угла

85

90

100

29

70 м от С-З угла

70

70

75

29.1

С-В угол подстанции

65

65

70

30

дорога, параллельная северной стороне подстанции

1260

1630

1700

30.1

5 м от параллельной дороги

1160

1430

1660

30.2

10 м от параллельной дороги

780

890

950

31

10 м на юг С-В угла подстанции

60

70

70

32

20 м на юг С-В угла подстанции

50

55

60

33

30 м на юг С-В угла подстанции

60

60

65

34

40 м на юг С-В угла подстанции

55

60

60

35

50 м на юг С-В угла подстанции

45

60

60

36

60 м на юг С-В угла подстанции

35

35

40

37

70 м на юг С-В угла подстанции

35

40

45

38

80 м на юг С-В угла подстанции

65

70

75

39

90 м на юг С-В угла подстанции

95

90

70

40

100 м на юг С-В угла подстанции

100

100

100

41

110 м на юг С-В угла подстанции

80

80

80

42

120 м на юг С-В угла подстанции

90

90

100

43

130 м на юг С-В угла подстанции

130

110

100

44

140 м на юг С-В угла подстанции

210

150

150

45

150 м на юг С-В угла подстанции

195

150

100

45.1

Ю-В угол подстанции

250

150

120

46

пересечение дорог у Ю-В угла подстанции

130

115

115

47

10 м от пересечения дорог

270

210

230

48

20 м от пересечения дорог

200

230

200

49

30 м от пересечения дорог

160

140

120

50

40 м от пересечения дорог

65

100

110

51

50 м от пересечения дорог

100

70

110

52

60 м от пересечения дорог

60

100

110

53

70 м от пересечения дорог

240

140

180

54

80 м от пересечения дорог (Ю-З угол)

400

170

210

55

10 м от Ю-З угла

540

340

220

56

пересечение дорог у Ю-З угла подстанции

270

150

150

56.1

профиль, перпендикулярный ЛЭП

75

50

60

56.2

 

30

35

30

56.3

 

30

40

40

56.4

 

40

30

40

56.5

 

60

60

55

56.6

 

85

90

90

56.7

 

140

150

150

56.8

 

250

260

270

56.9

 

530

620

660

56.10

 

700

1020

1120

56.11

 

600

700

700

56.12

 

360

400

430

56.13

 

180

190

210

56.14

 

100

110

110

56.15

 

90

80

70

56.16

 

50

50

55

56.17

 

40

35

40

56.18

 

30

30

30

57

10 м от пересечения дорог

30

30

25

58

20 м от пересечения дорог

30

30

30

59

30 м от пересечения дорог

40

30

40

60

40 м от пересечения дорог

55

70

70

61

50 м от пересечения дорог

90

100

100

62

60 м от пересечения дорог

170

190

220

63

70 м от пересечения дорог

610

720

810

64

80 м от пересечения дорог

360

400

450

65

90 м от пересечения дорог

150

160

160

66

100 м от пересечения дорог

100

110

90

67

110 м от пересечения дорог

130

130

130

68

120 м от пересечения дорог

180

180

180

69

130 м от пересечения дорог

220

210

225

69.1

Подъездная дверь дома №6

85

100

100

70

140 м от пересечения дорог

220

240

250

71

150 м от пересечения дорог

220

230

250

72

160 м от пересечения дорог

200

200

200

73

170 м от пересечения дорог

175

170

170

74

180 м от пересечения дорог

140

100

90

75

пересечение дорог у севера Дома №6

70

50

50

76

дорога, параллельная северной оконечности подстанции

70

80

70

77

 

100

120

110

78

 

140

150

150

79

 

210

210

220

80

 

390

300

315

81

 

415

430

480

Таблица 1. Данные по замерам в пос. Орево

Опираясь на информацию из таблицы 1, можно сделать вывод, что сильное превышение нормативов наблюдается под линиями и опорами ЛЭП. Однако расположение такого крупного объекта энергетики вблизи дома № 6 может негативно сказаться на его жителях.

Вторым объектом исследования был район Большая Волга в г. Дубна. Замеры проводились в семи точках (Рис. 4), где были обнаружены ЛЭП, небольшие трансформаторные подстанции и трансформаторы тока, расположенные вблизи жилых домов, детских площадок и др. объектов.

Результаты измерений представлены в таблице 2.

Рис. 4. Карта района исследования (Дубна)

№ точки

Улица, особые обозначения

Привязка точки

B1 (нТл) 0,5 м

B2 (нТл) 1,5 м

B3 (нТл) 1,8 м

1.1

Ул. Правды д.5; Центральная клиническая больница восстановительного лечения

Трансформаторная будка у Церкви (к забору)

450

420

380

1.2

 

5 м от трансформаторной будки

710

520

480

1.3

 

10 м от будки (на тропинке)

480

440

430

1.4

 

Трансформаторная будка (направление к больнице)

570

500

440

1.5

 

5 м от тр. Будки

515

470

410

1.6

 

10 м от тр. Будки

450

420

440

1.7

 

15 м от тр. Будки

505

500

530

1.8

Под ЛЭП

У забора клинической больницы

520

680

780

1.9

 

Трансформаторная будка в сторону детской площадки

720

610

490

1.10

 

5 м в сторону детской площадки

180

170

210

1.11

 

10 м в сторону детской площадки

110

90

110

1.12

 

Детская площадка

70

90

100

2.1

Пр. Боголюбова, д. 50; Гипермаркет "Магнит"

Под ЛЭП. Дорога в сторону гипермаркета

360

410

460

2.2

 

5 м в сторону гипермаркета

365

410

430

2.3

 

10 м в сторону гипермаркета

240

270

280

2.4

 

15 м в сторону гипермаркета

130

140

130

2.5

 

20 м в сторону гипермаркета

110

80

90

2.6

 

у стены гипермаркета

70

70

60

3.1

Ул. Вокзальная д. 7

Трансформаторная подстанция №157

1010

1140

920

3.2

 

5 м в сторону д. 7

140

140

100

3.3

 

10 м в сторону д. 7

140

120

100

3.4

 

у стены д. 7

130

100

90

4.1

Пр. Боголюбова д. 31

Трансформатор тока №2

700

490

350

4.2

 

5 м в сторону д. 31

180

170

150

4.3

 

Стена д. 31

440

340

240

4.4

 

Трансформатор тока №2 (в сторону детской площадки)

1320

1380

1240

4.5

 

5 м в сторону детской площадки

Превышение

1120

800

4.6

 

Детская площадка

600

410

370

5.1

Пр. Боголюбова д. 30

Трансформатор тока №1

Превышение

Превышение

Превышение

5.2

 

5 м в сторону д. 30

200

170

120

5.3

 

у стены д. 30

50

70

40

5.4

 

Трансформатор тока №1 (в сторону детской площадки)

1130

1470

1540

5.5

 

5 м в сторону детской площадки

430

450

390

5.6

 

Детская площадка

890

690

540

6.1

Ул. Правды д.21

Трансформаторная будка (ТП-131)

750

470

530

6.2

 

5 м в сторону д. 21

Превышение

1020

750

6.3

Под ЛЭП

10 м в сторону д. 21

1600

1260

1260

6.4

 

у стены д. 21

950

790

750

7.1

Ул. Школьная д.10

Трансформаторная будка (ТП-148)

540

380

350

7.2

 

5 м в сторону д. 10

180

150

120

7.3

 

10 м в сторону д.10

120

120

110

7.4

 

Трансформаторная будка (ТП-148) (в сторону детской площадки)

1020

590

640

7.5

 

5 м в сторону детской площадки

1190

420

360

7.6

 

Детская площадка

70

40

40

Таблица 2. Данные по замерам в г. Дубна

По данным таблицы 2 можно сделать вывод, что превышение допустимых значений можно обнаружить в непосредственной близости от объектов энергетики. Однако, негативным фактом является превышение норм на детских площадках в районах исследования 4 и 5.

Список литературы
  1. Измеритель магнитного поля ИМП-05. Паспорт ПАЭМ.411173.001 ПС

  2. Богословский В.А., Жигалин А.Д., Хмелевской В.К. Экологическая геофизика: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУ, 2000. – 256 с.

  3. Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека // URL: http://www.it-med.ru/library/ie/el_magn_field.htm (Режим доступа: свободный. Дата обращения: 10.10.16)

Просмотров работы: 304