46
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
2 (21),
июнь
2021
В
статье
представлены
результаты
авторских
исследований
,
проведенных
с
2017
по
2019
годы
и
направленных
на
изучение
влияния
различных
конструк
–
ционно
–
отделочных
материалов
на
показатель
экранирования
электрического
поля
промышленной
частоты
.
В
ходе
исследований
были
получены
экспоненци
–
альные
зависимости
,
позволяющие
конкретизировать
величину
электрического
поля
в
любой
точке
воздушного
пространства
как
с
учетом
,
так
и
без
учета
приме
–
нения
экранирующего
материала
.
По
результатам
исследований
установлено
,
что
в
экранировании
электрического
поля
играет
роль
не
только
выбор
сырья
,
из
ко
–
торого
изготовлен
материал
,
но
и
его
форм
–
фактор
.
Профилированный
лист
мар
–
ки
МП
-20
показал
наилучшую
способность
экранирования
(
порядка
6–11,5%)
отно
–
сительно
других
материалов
,
участвующих
в
исследованиях
.
Так
использование
материалов
,
обладающих
наилучшей
экранирующей
способностью
,
позволит
сни
–
зить
(
улучшить
)
уровень
напряженности
электрического
поля
на
рабочем
месте
дежурного
электромонтера
подстанции
.
Оценка
влияния
конструкционно
–
отделочных
материалов
на
показатели
электромагнитной
безопасности
стационарного
рабочего
места
дежурного
электромонтера
ПС
110/10
кВ
Охрана
труда
Иоанн
КИРИЙ
,
специалист
по
охране
труда
1
категории
Службы
производ
–
ственной
безопасности
и
произ
водственного
контроля
филиала
АО
«
Россети
Тюмень
»
Тюменские
электри
–
ческие
сети
Э
нергетические
объекты
класса
напряжения
110
кВ
и
выше
являются
мощными
источниками
электро
–
магнитного
излучения
промышленной
частоты
,
преимущественно
в
части
электрической
состав
–
ляющей
.
Так
работник
,
находящийся
в
течение
продолжи
–
тельного
времени
в
зоне
постоянного
воздействия
электри
–
ческого
поля
промышленной
частоты
,
подвергается
риску
возникновения
различных
профессиональных
заболеваний
,
таких
как
нарушение
функционального
состояния
централь
–
ной
нервной
,
сердечно
–
сосудистой
и
эндокринной
систем
,
возникает
нарушение
сна
,
повышается
сонливость
и
вя
–
лость
[1, 2].
Проведены
исследования
,
направленные
на
изучение
влияния
различных
конструкционно
–
отделочных
матери
–
алов
на
показатель
экранирования
электрического
поля
промышленной
частоты
.
В
ходе
исследований
были
полу
–
чены
экспоненциальные
зависимости
,
позволяющие
кон
–
кретизировать
величину
электрического
поля
в
любой
точ
–
47
ке
воздушного
пространства
как
с
учетом
,
так
и
без
учета
применения
экранирующего
материала
.
Целью
данных
исследований
является
повышение
электромагнитной
безопасности
работников
АО
«
Россети
Тюмень
»,
чья
деятельность
связана
с
длительным
пребыва
–
нием
на
подстанциях
класса
напряжения
110/10
кВ
и
выше
,
в
результате
оборудования
стационарных
рабочих
мест
конструкционно
–
отделочными
материалами
,
обладающими
наилучшей
экранирующей
способностью
.
МЕТОДЫ
И
МАТЕРИАЛЫ
С
2017
по
2019
годы
был
проведен
ряд
натурных
исследо
–
ваний
,
направленных
на
измерение
уровней
напряженно
–
сти
электрического
поля
,
излучаемого
энергетическими
объектами
класса
напряжения
110
кВ
и
выше
.
Для
характеристики
величины
электрического
поля
используется
понятие
напряженность
электрического
поля
(
E
),
единица
измерения
—
кВ
/
м
.
Напряженность
электрического
поля
измерялась
малогабаритным
пере
–
носным
прибором
с
автономным
питанием
(
ПЗ
-50)
в
трех
осях
(X, Y, Z),
в
каждой
точке
выполнено
порядка
20
изме
–
рений
[3].
Также
для
повышения
достоверности
и
качества
проводимых
измерений
была
использована
собственная
запатентованная
«
установка
для
оценки
эффективности
экранирования
кровельными
материалами
электромаг
–
нитного
поля
от
ЛЭП
в
естественных
условиях
» [4].
Изме
–
рение
напряженности
электрического
поля
проводилось
как
без
учета
экранирующих
материалов
,
так
и
с
учетом
их
применения
.
Конструкция
установки
перемещалась
в
разборном
виде
из
трех
частей
и
собиралась
путем
вставки
в
отвер
–
стие
2
крестовины
1 (
рисунок
1)
стойки
3,
на
которую
за
–
креплялись
рамки
6
для
накладывания
исследуемых
ма
–
териалов
.
Далее
на
рамки
6
накладывались
исследуемые
об
–
разцы
металлических
конструкционно
–
отделочных
мате
–
риалов
размером
500×500
мм
(
рисунок
1)
и
проводилось
измерение
напряженности
электрического
поля
(
E
).
На
участке
земли
,
прилегающей
к
энергетическому
объекту
,
было
намечено
пять
точек
.
Места
для
проведе
–
ния
измерений
являются
произвольными
точками
про
–
странства
подстанции
110/10
кВ
.
Далее
в
намеченных
точках
были
выполнены
замеры
напряженности
электри
–
ческого
поля
на
следующих
высотах
относительно
по
–
верхности
земли
: 0,5; 1; 1,8
и
3,0
м
.
Напряженность
электрического
поля
вычислена
по
формуле
:
_________________
E
=
√
E
x
2
+
E
y
2
+
E
z
2
,
где
E
x
2
,
E
y
2
,
E
z
2
—
проекции
векторов
напряженности
элек
–
трического
поля
на
три
взаимно
ортогональные
оси
,
кВ
/
м
.
В
качестве
экранирующих
материалов
выбраны
профи
–
лированные
листы
следующих
марок
и
модификаций
:
–
профилированный
лист
МП
-20 —
материал
,
состоящий
из
оцинкованной
стали
,
имеет
ярко
выраженную
фор
–
мовку
(
высота
волны
— 20
мм
,
шаг
— 137,5
мм
,
толщина
листа
— 0,45
мм
,
защитный
слой
—
цинк
);
–
профнастил
марки
С
-8 —
материал
,
аналогичный
пре
–
дыдущему
по
составу
и
толщине
,
различия
заключаются
лишь
в
его
геометрических
особенностях
(
высота
вол
–
ны
— 8
мм
,
шаг
волны
— 115
мм
),
данный
профилиро
–
ванный
лист
взят
в
количестве
2
штук
,
ввиду
различного
рода
покрытия
,
так
в
первом
случае
защитным
слоем
являлся
цинк
,
во
втором
—
полиэстер
.
РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Средние
значения
модуля
вектора
напряженности
элек
–
трического
поля
(
E
)
без
применения
экранирующего
мате
–
риала
представлены
в
таблице
1
и
с
учетом
применения
экранирующих
материалов
—
в
таблице
2.
Экспоненци
–
альные
зависимости
напряженности
электрического
поля
промышленной
частоты
без
применения
экранирующего
материала
видны
на
рисунке
2,
с
использованием
в
ка
–
честве
экранирующего
материала
профилированных
листов
марки
МП
-20 —
на
рисунке
3,
с
использованием
в
качестве
экранирующего
материала
профилированных
листов
марки
С
-8
с
покрытием
из
цинка
—
на
рисунке
4
и
с
использованием
в
качестве
экранирующего
материа
–
ла
профилированных
листов
марки
С
-8
с
покрытием
из
полиэстра
—
на
рисунке
5.
На
построенных
эмпирических
зависимостях
отображены
экспоненциальные
уравнения
для
прогнозирования
величи
–
Рис
. 1.
Установка
для
оценки
эффективности
экранирования
кровельными
материалами
электромагнитного
поля
от
ЛЭП
в
естественных
условиях
: 1 —
крестовина
; 2 —
прямоуголь
–
ное
отверстие
; 3 —
нижняя
опора
стойки
; 4 —
верхняя
опора
стойки
; 5 —
отверстия
; 6 —
две
рамки
для
накладывания
иссле
–
дуемых
образцов
; 7 —
уголки
–
держатели
; 8 —
болт
; 9 —
мало
–
габаритный
переносной
прибор
с
автономным
питанием
для
измерения
напряженности
поля
промышленной
частоты
(
П
3-50)
8
6
8
4
3
5
9
9
6
7
4
3
5
2
1
48
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
2 (21),
июнь
2021
ны
электрического
поля
в
различных
точках
пространства
.
Также
на
графике
указаны
пока
–
затели
достоверности
аппроксимации
(
R
2
),
ото
–
бражающие
точность
проведенных
измерений
.
Поскольку
во
всех
случаях
данный
показатель
стремится
к
единице
,
можно
сделать
вывод
о
достоверности
проведенных
исследований
.
Конструкционно
–
отделочные
материалы
,
указанные
в
данной
статье
,
выбраны
не
слу
–
чайно
,
поскольку
в
ранее
изданных
научных
публикациях
рассматривались
принципиально
различные
(
по
способу
изготовления
,
сырью
,
форме
)
материалы
.
В
результате
чего
в
ис
–
Табл
. 1.
Средние
значения
модуля
вектора
напряженности
электри
ческого
поля
(
E
)
без
применения
экранирующего
материала
Расстояние
,
м
Высота
от
поверхнос
ти
земли
,
м
E
,
кВ
/
м
0
1,5
2,49
1,8
2,83
3
3,01
5
1,5
2,04
1,8
2,23
3
2,62
15
1,5
1,41
1,8
1,76
3
1,91
Табл
. 2.
Средние
значения
модуля
вектора
напряженности
электрического
поля
(
E
)
с
учетом
применения
экранирующих
материалов
Рас
–
стоя
–
ние
,
м
Высота
от
по
–
верхности
земли
,
м
E
,
кВ
/
м
МП
-20
цинк
E
,
кВ
/
м
С
-8
цинк
E
,
кВ
/
м
С
-8
полиэстр
0
1,5
1,23
1,31
1,39
1,8
1,40
1,49
1,58
3
1,49
1,58
1,68
5
1,5
1,01
1,07
1,14
1,8
1,10
1,17
1,25
3
1,30
1,38
1,46
15
1,5
0,70
0,74
0,79
1,8
0,87
0,93
0,98
3
0,95
1,01
1,07
Рис
. 3.
Экспоненциальные
зависимости
напряженности
электрического
поля
промышленной
частоты
с
использованием
в
качестве
экранирующего
матери
–
ала
профилированных
листов
марки
МП
-20
Рис
. 2.
Экспоненциальные
зависимости
напряженности
электрического
поля
промышленной
частоты
без
применения
экранирующего
материала
Охрана
труда