Защита населения и персонала от воздействия магнитных полей кабельных линий

Page 1
background image

Page 2
background image

58

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

СМЕКАЛОВ В.В.,

руководитель Дирекции электрооборудования и ЛЭП ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»,

 к.т.н., лауреат премии Совета Министров СССР

ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ПЕРСОНАЛА 
ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ 
КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

В 

последнее время при прокладке кабельных 
линий часто используются кабели с изоля-
цией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Как 

правило, эти кабели изготавливаются в однофаз-
ном исполнении, при котором всегда появляется 
магнитное поле (МП), и от его воздействия чело-
века могут спасти только две вещи — расстояние 
и защита электромагнитными экранами.

В России действуют документы, регламенти-

рующие допустимые нормативы воздействия 
магнитного поля на человека. Это «Гигиени-
ческие нормативы магнитных полей частотой 
50 Гц для персонала» и «Гигиенические норма-
тивы магнитных полей частотой 50 Гц для насе-
ления» (табл.). 

Допустимые нормы воздействия МП для насе-

ления и персонала разные: 
•  для населения в нежилых помещениях жилых 

зданий, общественных и административных 
зданиях, на селитебной территории, в том 
числе на территории садовых участков — не 
более 8 А/м;

• в населённой местности вне зоны жилой 

застройки, в том числе в зоне воздушных и 
кабельных линий электропередачи напря-
жением выше 1 кВ; при пребывании в зоне 

прохождения воздушных и кабельных линий 
электропередачи лиц, профессионально не 
связанных с эксплуатацией электроустано-
вок — не более 16 А/м;

• для электротехнического персонала энер-

гопредприятий при 8-часовом ежедневном 
воздействии — 80 А/м.
Это объясняется тем, что здоровье персонала 

находится под контролем производственной 
организации, а здоровье жителей может быть 
самым разным, в зависимости от возраста, 
личного состояния, перенесённых болезней и пр.

При измерении магнитного поля в том и 

другом случае нормируются разные вещи. 
Поэтому, когда специалисту приходится дока-
зывать, что с магнитным полем в данном случае 
всё в порядке, или, наоборот, предстоит принять 
меры для защиты персонала либо населения, 
нужно понимать, что именно предстоит мерять 
в том или ином случае. Так вот, для населения 
измеряется эффективное (действующее) значе-
ние магнитного поля, а для персонала — макси-
мальная напряжённость магнитного поля, кото-
рая имеет место в большей полуоси эллипса. 
О чём идёт речь? Поясню: магнитное поле, как 
и любое другое поле, в однофазном варианте 

Табл. Гигиенические нормативы магнитных полей частотой 50 Гц для персонала


Page 3
background image

59

6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск

имеет пульсирующий характер, а в двухфазном 
и более, не имея пульсирующего характера, оно 
изменяется по эллипсу. 

Когда идёт речь о персонале, то учитывается 

только максимальная составляющая этой полуо-
си. Когда же речь идёт о населении, то учиты-
вается всё — и максимальная, и минимальная 
составляющие. При этом разница в пределе, 
когда поле поляризовано по кругу (частный 
случай эллипса) может достигать 40%. 

Измерительные приборы выпускаются и 

используются разные: одни измеряют действую-
щее значение магнитного поля, то есть обе 
полуоси эллипса, а другие учитывают только 
одну полуось эллипса. И если вы измерили 
напряжённость по правилам населения, то это 
значение будет всегда больше, чем то, которое 
вы измеряете по правилам для персонала.

Теперь несколько слов о распределении 

магнитной индукции вдоль поверхности земли 
при различном размещении линий электропере-
дачи. Возьмём конкретный пример расположения 
линии 220 кВ, где рабочие токи — 1000 А, макси-
мальные — 1200 А, а все нормативы превышены. 
Обеспечение защиты в данном случае позволяет 
снизить воздействие магнитного поля. 

Но какой должна быть эта защита? Если руко-

водствоваться нормативами для населения, то 
при линии, проложенной на полтора-два метра 
под землей, вы оказываетесь в зоне опасных 
воздействий. При этом напряжённость магнитно-
го поля может достигать 100 А/м при нормативе 
8 А/м, то есть превышать нормы в 10—12 раз.

Чтобы решить вопрос, просто положить 

экраны недостаточно. Необходим комплексный 
подход.

Иногда граждане обращаются с жалобами, 

будто магнитные поля от электроустановок влия-
ют на их здоровье. Санэпидстанция внимательно 
относится к таким обращениям и требует, чтобы 
все факты были тщательно проверены. В послед-
ние десять лет медицинские органы принимали 
активное участие в разработке СанПиН по МП и 
хорошо осведомлены об особенностях воздей-
ствия электромагнитных полей на человека и о 
том, что и как должно быть. Отдельные требова-
ния надзорных органов связаны с теми пробле-
мами, которые сейчас решаются в Сколково. 
В этом строящемся наукограде есть более 
100 мест, где необходимо экранировать 
магнитные поля, причём львиную долю — по 

нормативам, действующим для населения вне 
зоны жилой застройки (не более 16 А/м). 

Для контроля уровней ЭМП используются 

как расчётные, так и измерительные методы. 
Расчётные методы могут использоваться при 
проектировании или реконструкции действую-
щих объектов, являющихся источниками МП. 
Расчёт должен осуществляться по утверждённой 
методике. 

Для действующих источников контроль 

осуществляется посредством инструментальных 
измерений, позволяющих с достаточной степе-
нью точности оценить значение напряжённости 
(индукции).

Все результаты измерений оформляются в виде 

протокола. Между тем необходимо помнить, что 
на открытых территориях при наличии осадков, 
а также при температуре и влажности воздуха, 
выходящих за предельные рабочие параметры, 
измерения МП не проводятся. 

Измерение и расчёт напряжённости (индукции) 

МП частотой 50 Гц производятся при максималь-
ном рабочем токе источника МП.

Измерение напряжённости (индукции) МП 

промышленной частоты 50 Гц внутри помещения 
проводится при минимальном расстоянии от 
стен, окон и пола (согласно паспорту средства 
измерения), а также на высоте 0,5—1,5 м от пола 
при полностью отключённой бытовой технике, 
включая устройства местного освещения, и 
полностью включённом освещении.

Напряжённость (индукция) МП промышленной 

частоты 50 Гц вне зданий измеряется на высоте 
0,5; 1,5 и 1,8 м от поверхности земли.

Защита человека от неблагоприятного влия-

ния МП частотой 50 Гц осуществляется посред-
ством снижения действия на него уровней МП, 
создаваемых постоянно действующими источни-
ками, размещёнными как внутри, так и снаружи 
жилых и общественных зданий, в том числе на 
селитебной территории. Обеспечение защиты 
населения и персонала от магнитных полей 
достигается за счёт удаления источников МП 
от мест проживания населения и размещения 
персонала, а также при помощи специальных 
инженерно-технических решений, позволяющих 
снизить уровень МП от уже имеющихся источни-
ков магнитных полей до предельно допустимого 
уровня (ПДУ).

Снижение уровней МП от локальных источ-

ников внутри зданий может обеспечиваться 


Page 4
background image

60

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

применением экранов, изготовленных из мате-
риалов с высокой магнитной проницаемостью, 
либо применением средств активной компенса-
ции МП.

В целом снижение уровней МП частотой 

50 Гц на селитебных территориях и внутри жилых 
домов и общественных зданий от протяжённых 
источников (включая токопроводы, шинопрово-
ды, воздушные и кабельные линии электропере-
дачи) обеспечивается путём применения экранов 
либо оптимальным (с точки зрения само- либо 
взаимокомпенсации) размещением источников 
магнитных полей.

Владельцы (или уполномоченные лица) 

источников МП частотой 50 Гц, зданий и терри-
торий, где расположены эти источники, обязаны 
проводить обучение по вопросам санитарно-
эпидемиологических требований электромагнит-
ной безопасности персонала и населения. 

Приведу пример разреза одной из кабель-

ных траншей, которая существует в Сколково. 
Часть кабелей здесь проложены «треугольни-
ком». При такой прокладке создаются самые 

благоприятные условия для «погашения» 
магнитного поля. В этом случае напряжённость 
поля удаётся снизить до безопасного уровня 
либо приблизить к границе безопасности. Но 
довольно большое количество кабелей проложе-
но по одной фазе. Особенно большое количество 
однофазной прокладки встречается в заходах 
кабелей и муфтах (рис.). 

Как только появляются однофазные кабели — 

появляются опасные магнитные поля. 

Исследования показывают, что при проклад-

ке кабеля на глубине 1,5 м воздействие 
магнитного поля становится опасным для насе-
ления и персонала. Уровень напряжённости 
магнитного поля достигает 70 А/м. Проблема 
полностью снимается, если кабель заглубить в 
землю на 4—6 метров. Однако против заглу-
бления возражают кабельщики, так как, по их 
разъяснениям, тем самым нарушаются усло-
вия теплообмена. Что остаётся в этом случае? 
Экранировать магнитные поля. Сейчас разра-
батывается новая технология активного экра-
нирования. Применение активных экранов, 

создающих магнитное поле, направ-
ленное встречно основному полю 
кабельной линии, — очень интерес-
ный подход. Но пока эта работа не 
закончена, говорить о ней рано. Мы 
же остановимся на экранировании 
магнитных полей магнитомягкими 
материалами (пермалой, магнифер 
и др.) с определёнными свойствами 
и соответствующего конструктивно-
го исполнения.

Следует подчеркнуть: если прокла-

дывается новый кабель, нужно сразу 
сделать соответствующую коробку, 
в которую можно будет закладывать 
экраны из разных материалов, а 
также важно предусмотреть в проекте 
кабельной линии проект экрана МП. 
Причём желательно, чтобы экран 
этот был замкнутый, тогда поле 
будет находиться внутри этого экра-
на. В тех случаях когда линия уже 
работает приходится ограничиваться 
П-образным экраном, поскольку 
соорудить замкнутый экран не пред-
ставляется возможным. Если же экран 
будет разомкнут, магнитное поле 
выйдет наружу. И, чтобы его закрыть, 

Рис. Распределение магнитного поля вблизи 

кабельной линии


Page 5
background image

61

6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск

технологию быстрого демонтажа экрана и 
его последующего восстановления в случае 
необходимости обеспечения срочного доступа 
к экранирующей электроустановке, а также 
меры безопасности при проведении работ по 
монтажу, демонтажу, ремонту экрана.

Затем идёт изготовление комплекта универ-

сальных модулей в соответствии с проектной 
спецификой для экранирования магнитных 
полей со 100% контролем защитных свойств 
каждого модуля в условиях производства.

Далее производится заводской контроль 

защитных свойств полностью собранного 
экрана для каждого типа кабельной муфты 
в соответствии с проектными специфика-
циями при максимальной токовой нагрузке 
и конфигурации токовых цепей, конструкции 
материала экрана, соответствующих реаль-
ным условиям эксплуатации (проектные 
решения). Мы всегда настаивали, чтобы 
контроль осуществлялся в условиях произ-
водства на специальном сильноточном 
стенде на первых экранах всех типов из 

промышленной партии. 

При этом особое внимание обращали на то, 

чтобы контроль производился на всех этапах — 
от входящего материала до проверки готовой 
продукции. Нужно проверять каждый элемент, 
каждый стык на экране, ведь даже малейшие 
отклонения в том или ином месте могут привести 
к потере защитных свойств. 

экран придётся положить по всей поверхности 
поля. А экран создаётся с использованием 
пермалоя — очень дорогостоящего материала. 

Таким образом, в экономике прокладки кабе-

лей конструкция линии играет одну из ключевых 
ролей.

Проектировщикам важно правильно опреде-

лить, как при экранировании МП обойтись 
минимальным количеством пермалоя, сколько 
слоёв пермалоя нужно положить, как защитить 
экран и пр.

В фирме, где я раньше работал, наша группа 

занималась разработкой модульных конструк-
ций таких вот экранов. Мы создали шесть типов 
экранирующих элементов, которые собираются 
в экран любой конструкции по принципу Лего. 
Такой принцип был выбран не случайно и 
отвечал требованиям кабельщиков. Они требо-
вали, чтобы экран можно было не только легко 
собрать, но и разобрать (при необходимости 
проведения ремонтных работ). Мы с этой зада-
чей справились.

Опираясь на собственный опыт, могу сказать, 

что порядок работ по экранированию кабель-
ных муфт выглядит таким образом: сначала 
выполняется проект ферромагнитного экрана, 
включающий рабочие проектные чертежи 
экрана, технологию сборки экрана на объекте, 


Читать онлайн

В последнее время при прокладке кабельных линий часто используются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Как правило, эти кабели изготавливаются в однофазном исполнении, при котором всегда появляется магнитное поле (МП), и от его воздействия человека могут спасти только две вещи — расстояние и защита электромагнитными экранами.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»