Источники ЭМП диапазона 0 Гц - 3 кГц

Природные источники ЭМП

По происхождению природные источники ЭМП делятся на две группы:

1. Поле Земли: постоянное электрическое и основное (или постоянное) магнитное поле.

2. Радиоволны, генерируемые:

а) космическими источниками (Солнце, галактики и пр.);

б) некоторыми процессами, происходящими в атмосфере Земли (например, разряды молнии, ионосферные процессы).

Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на её поверхности, его напряжённость на открытой местности обычно находится в диапазоне от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряжённость этого поля до десятков-сотен кВ/м.

Геомагнитное поле Земли состоит из основного (постоянного) поля и переменного поля. Существование постоянного магнитного поля объясняют процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли. Оно ориентировано относительно магнитных полюсов планеты, не совпадающих с её географическими полюсами. Напряжённость геомагнитного поля убывает от магнитных полюсов (55.7 А/м) к магнитному экватору (33.4 А/м).

В средних широтах его напряженность примерно 40 А/м. Основное магнитное поле испытывает лишь медленные так называемые вековые изменения.

Переменное геомагнитное поле, порождаемое токами в магнитосфере и ионосфере, более неустойчиво. Процессы в магнитосфере вызывают колебания геомагнитного поля в широком диапазоне частот: от 10^-5 до 10² Гц, их амплитуда может достигать сотых долей А/м. Сильные возмущения магнитосферы - магнитные бури - многократно увеличивают амплитуду переменной составляющей геомагнитного поля.

Излучения космических радиоисточников характеризуются наличием широкого диапазона частот. В силу относительно низкого уровня излучения их суммарный эффект воздействия на человека незначителен.

Человеческое тело также излучает электромагнитные поля с частотой выше 300 ГГц с плотностью потока энергии порядка 3 мВт/м². Принимая, что общая площадь поверхности среднего человеческого составляет 1.8 м², получаем, что общая излучаемая энергия равна приблизительно 5.4 мВт.

Антропогенные источники

В соответствии с международной классификацией источники ЭМП делятся на 2 группы:

1-я группа - источники, генерирующие крайне низкие и сверхнизкие частоты (от 0 Гц до 3 кГц);

2-я группа - источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне (от 3 кГц до 300 ГГц), включая микроволны (СВЧ-излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц.

К первой группе относятся, в первую очередь, все системы производства, передачи и распределения электрической энергии (электростанции, линии электропередач, трансформаторные подстанции, системы электропроводки, различные кабельные системы), домашняя и офисная электро- и электронная техника, электротранспорт (железнодорожный, метро, троллейбусный, трамвайный).

Вторая группа источников отличается гораздо большим разнообразием, как по назначению, так и по режимам излучения. Основную её массу составляют так называемые функциональные передатчики - это источники ЭМП в целях передачи или получения информации, излучающие ЭМВ контролируемым образом в окружающую среду.

Кроме них во вторую группу входят различное технологическое оборудование, использующее СВЧ излучение, переменные (50 Гц - 1 МГц) и импульсные магнитные поля; медицинские терапевтические и диагностические установки (20 МГц - 3 ГГц), бытовое оборудование (СВЧ - печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и т.п.).

Источники ЭМП диапазона 0 Гц - 3 кГц

Линии электропередачи (ЛЭП)

Протяженность ЛЭП в нашей стране огромна: так, протяженность распределительных сетей напряжением 6-1150 кВ составляет свыше 4.5 млн. км. Источником излучения энергии в окружающее пространство являются в данном случае провода ЛЭП. Несмотря на то, что электромагнитная энергия поля промышленной частоты 50 Гц в значительной мере поглощается почвой, напряжённость поля под проводами и вблизи их может быть значительной.

Она зависит от напряжения ЛЭП (электрическое поле), нагрузки (магнитное поле), от высоты подвески проводов, расстояния между проводами, наличия растительного покрова, рельефа местности под линией.

Очевидно, что с ростом класса напряжения величина напряженности возрастает. В этой связи для ЛЭП 330-1150 кВ применяются разнообразные защитные мероприятия, ограничивающие негативное влияние ЭМП на население. Тем не менее, замеры, проводимые в местах прохождения ЛЭП 500 кВ по территории населенных пунктов, показывают, что население во многих случаях облучается повышенными уровнями ЭМП. Особенно характерна эта ситуация для Московского региона с его высокой плотностью заселения и огромным уровнем энергопотребления.

Эпидемиологические работы шведских и американских ученых, выполненные в последние 3-4 года, заставили обратить пристальное внимание на роль магнитной составляющей поля ЛЭП. По мнению российских ученых, ранее недооценивали потенциальную опасность МП. Становится ясно, что реальную опасность представляют все ЛЭП класса 35-1150 кВ (общей протяженностью 640 тыс. км), а особую обеспокоенность вызывают ЛЭП 35-330 кВ, проходящие в жилых кварталах. Следует отметить большую неоднородность ЭМП в жилых районах городов.

Электротранспорт

Транспорт на электроприводе является мощным источником магнитного поля в диапазоне от 0 до 1000 Гц. Работы в этой области только начинаются.

По данным зарубежных исследователей максимальные значения в пригородном электротранспорте достигают 75 мкТл; среднее значение - около 20 мкТл. Средние значения на транспорте с приводом от постоянного тока зафиксированы на уровне 29 мкТл.

Все «сердечники», проживающие в больших городах, хорошо знают, что лучше всего они себя чувствуют за городом, хуже всего – в вагонах метрополитена. Специалисты Петербургского филиала Института земного магнетизма считают основной причиной этого МП низкой и сверхнизкой частоты, которые генерируются при работе многочисленных силовых установок предприятий и электротранспорта. По их данным, среднее значение напряжённости низкочастотных техногенных магнитных полей в будние дни в городе составляет около 600 нТл, в электропоездах – до 10 мТл, превышая естественных фон в тысячи раз.