0

Рецепты читателей 16.12.2014

Жизнь современного человека сложно представить без мобильных телефонов, компьютеров, стиральных машин, СВЧ-печей и других достижений технического прогресса. Экономя время и силы, блага цивилизации подвергают наш организм серьезной опасности, являясь источниками электромагнитного излучения.

Электромагнитные волны имеют способность проникать сквозь стены, буквально пронизывая наше жизненное пространство. Такое воздействие может спровоцировать у человека развитие синдрома хронической усталости, гипертонию, вызвать образование злокачественных опухолей. Особенно пагубно электромагнитное излучение сказывается на здоровье детей.

Полностью избежать влияния электромагнитных волн практически невозможно, но свести к минимуму данный вид угроз помогут экранирующие материалы . Простые в применении, легкие, практически прозрачные, они станут незаметными защитниками на страже здоровья Вашей семьи.

Надежно защитить помещение как изнутри, так и снаружи от источников высокочастотных электромагнитных излучений от трансформаторов, ЛЭП, силовых кабелей, можно с помощью экранирующих панелей . Они отражают все виды излучений мощных низкочастотных магнитных полей, высокочастотных РЧ-полей, электрических и электростатических полей.

В качестве строительных материалов — для монтажа в стены и даже в бетон можно использовать экранирующая сетку. Прочная (изготовлена из нержавеющей стали), и в тоже время гибкая, она обладает достаточной эффективностью экранирования во всем диапазоне радиочастот.

Экранирующее полотно можно скрыть под обоями, под ковром или в напольном покрытии. Оно выполнено из высококачественных материалов меди и полиэстера, благодаря чему мало весит, обладает воздухопроницаемостью, не гниет, не теряет своих свойств при окрашивании и температурном воздействии.

Защитить окна позволят сшитые из тканей с металлизированными нитями шторы и занавески, использование которых особенно актуально летом, когда приходится часто открывать окна. Экранирующая ткань обладает антисептическими свойствами и гипоаллергенна, что позволяет использовать ее в детских комнатах, к примеру, в качестве полога для кроватки.

При помощи экранирующей фольги Вы сможете защитить от всех видов электромагнитного излучения небольшие предметы провода, кейсы, мониторы, компьютеры. Фольга хорошо сгибается и режется обычными ножницами. Для удобства в наличии есть самоклеящаяся версия.

Тыква – это настоящий кладезь пользы. Многие врачи советуют употреблять тыкву при заболеваниях сердца. Этот овощ помогает ускорить кровообращение и улучшить работу сосудов.

Овощи и фрукты с яркой оранжевой мякотью часто становятся объектами наблюдения аллергологов. Разумно ли включать в противопоказания тыквенный сок? Почему полезные свойства тыквенного сока подвергаются сомнению?

В период лактации многие женщины часто спрашивают, можно ли кормящей маме употреблять чернику. Поскольку ягода является гипоаллергенным продуктом черника не приносит вреда ребенку.

Рацион беременной женщины должен включать в себя много овощей и фруктов. Но, врачи рекомендуют употреблять только местные. Можно ли беременным хурму? Сколько ее нужно есть, чтобы не навредить себе? И другие полезные факты о хурме.

Знаете ли вы как продлить жизнь мандаринам в домашних условиях, чтобы они были привлекательны не только внешне, но и внутренне? Для этого нужно знать правила как хранить мандарины и соответственно их придерживаться;

Для экранирования электромагнитных полей применяются спе-циальные конструкции и разнообразные материалы. Специальные конструкции включают экранированные сооружения , помещения и камеры. Они могут быть стационарными, сборно-разборными и мобильными. Выполняются из стальных листов толщиной 2-3 мм и обеспечивают затухание электромагнитного поля 60-120 дБ. Для обеспечения нормальной работы они оборудуются защищенны-ми дверьми, воротами, проемами с устройствами сигнализации о плотном закрытии, разнообразными помехоподавляющими филь-трами, средствами вентиляции и кондиционирования, пожарной сигнализации, пожаротушения и дымоулавливания.

В качестве материалов для эффективного экранирования ис-пользуются металлические листы и сетки. Стальные листы тол-щиной 2-3 мм, сваренные герметичным швом, обеспечивают на-ибольший экранирующий эффект (до 100 и более дБ). Толщина стального листа выбирается исходя из прочности конструкции и возможности создания сплошного шва. При сварке переменным током толщина сплошного шва обеспечивается при толщине лис-тов 1,5-2 мм, на постоянном токе — около 1 мм, газовая сварка позволяет создать сплошной шов при толщине свариваемых лис-тов до 0,8 мм.

Однако металлические листы имеют высокую цену, а изготов-ление из них экранов и их эксплуатация требуют больших затрат. Коррозия и появляющаяся во время монтажа напряженность сва-рочных швов снижают надежность и долговечность экранов, а необходимость их периодической проверки и устранения дефектов повышают эксплуатационные расходы.

Более дешевые и удобные, но менее эффективные экраны из металлической сетки. Применяют для экранирования сетки из луженой стальной и латунной проволоки с ячейками размерами от долей (0,25) мм до единиц (3-6) мм. Экранирующие свойства сет-ки в основном определяются отражением электромагнитной волны от ее поверхности. Эффективность экрана из луженой низкоугле-родистой стальной сетки с ячейками размером 2,5-3 мм составляет на частотах Гц 55-60 дБ, а из двойной сетки с расстоянием между слоями 100 мм достигает эффективности экранов из стальных лис-тов — около 90 дБ. По соотношению радиуса г проволоки сетки и шага сетки s различают густые и редкие сетки. К густым относят-ся сетки, у которых s/r < 8, у редких — s/r > 8. Эффективность эк-ранирования редкой сетки определяется по формуле:

Для густых сеток более точный результат получается при за-мене величины ln(2nr/s) в этой формуле на 2nr/s.

Наряду с рассмотренными традиционными средствами для электромагнитного экранирования в последнее время все шире применяются фольговые и металлизированные материалы, то-копроводящие краски и клеи, радиопоглощающие строитель-ные материалы.

В качестве фольговых материалов используются фольга тол-щиной 0,01-0,08 мм, наклеиваемая на экранируемую поверхность, и фольга на непроводящей подложке, например на фольгоизоле. Фольга изготовляется из алюминия, латуни, цинка.

Металлизация различных материалов применяется для элек-тромагнитного экранирования благодаря универсальности мето-да распыления расплавленного металла струей сжатого воздуха. Движущиеся с большой скоростью распыленные частицы метал-ла ударяются о поверхность подложки, деформируются и сопри-касаются друг с другом. При этом обеспечивается прочная связь с подложкой и непрерывная проводимость покрытия. Этот метод позволяет нанести металлический слой практически на любую поверхность: плотную бумагу, ткань, дерево, стекло, пластмассу, бе-тон и др. Толщина наносимого слоя зависит от физико-химических свойств подложки. Для плотной бумаги слой металла характеризу-ется величиной не более 0,28 кг/м 2 , для ткани — 0,3 кг/м 2 , для жес-ткой подложки толщина не ограничивается. В качестве металла покрытия чаще используется цинк, реже алюминий. Алюминиевое покрытие имеет более высокий (примерно не 20 дБ) коэффициент экранирования, но оно менее технологично.

Эффективность экранирования металлизированной цинком поверхности оценивается по эмпирической формуле:

S MeT = 97 + 51gd 0 -201gf,

где d 0 — количество распыленного металла, кг/м 2 , f— частота поля, Мгц.

Из металлизированных материалов наиболее широко приме-няются металлизированные ткани и пленки (стекла). Ткани ме-таллизируются как путем вплетения в нее металлизированных или металлических нитей пряжи, так и путем нанесения на поверх-ность ткани слоя металла. При этом у тканей сохраняются не толь-ко ее первоначальные свойства (гибкость, воздухопроницаемость, легкость) и внешний вид, но появляются дополнительные стой-кость к агрессивным средам и противопожарная устойчивость. Ткань можно сшивать, склеивать и даже паять. Эффективность эк-ранирования металлизированных тканей в высокочастотном диа-пазоне (сотни МГц) достигает 50-70 дБ. Их применяют для экра-нирования стен и оконных проемов (в виде штор), корпусов про-дукции, антенных отражателей, чехлов на объекты радиолокаци-онного наблюдения.

Электрические и оптические свойства стекол с токопроводящим покрытием зависят от состава токопроводящей пленки, ее тол-щины, методов ее нанесения и свойств стекла. Допустимые сни-жение прозрачности пленки не более 20% и электропроводность обеспечиваются при толщине пленки 5-3000 нм. Наибольшее рас-пространение получили пленки из окиси олова.

Стекла с токопроводящими покрытиями имеют поверхностное электрическое сопротивление порядка 5-10 Ом при незначительном (не более 20%) ухудшении прозрачности. Токопроводящие пленки, наклеиваемые на стекла окон, позволяют повысить экра-нирующий эффект окон без ухудшения их внешнего вида и про-зрачности на 18-22 дБ на частотах в сотни МГц и на 35-40 дБ на частотах единицы ГГц. В зависимости от вида напыляемого на пленку металла они имеют золотистый (медное напыление) или се-ребристый (алюминиевое напыление) цвет.

Токопроводящие краски создаются путем ввода в краски то-копроводящих материалов: коллоидного серебра, графита, сажи, оксидов металла, порошковой меди и алюминия и других метал-лов. Наилучшие результаты обеспечивает краска, у которой в ка-честве токопроводящего пигмента применяется ацетиленовая сажа и графит. Например, краска, представляющая композицию лака 9-32 и 300% карандашного графита, имеет поверхностное сопро-тивление 7-7,6 Ома при толщине покрытия 0,15-0,17 мм и сопро-тивление 5-6 Ом при толщине покрытия 0,2-0,21 мм.

Тркопроводящие краски в силу худшей электропроводности и малой толщины обеспечивают меньшую по сравнению с металли-зированными тканями экранирующую эффективность, но не ме-нее 30 дБ в широком диапазоне частот. Но из-за простоты нанесе-ния на поверхность эмали широко применяются для:

Экранирования ограждений (стен, потолков, дверей);

Защиты контактных поверхностей от окисления;

Окрашивания внутренней поверхности корпусов аппаратуры;

Проведения профилактических и ремонтных работ, в том числе для заделки щелей, отверстий, выводов труб из стен, для улуч-шения контакта между металлизированными пленками и ме-таллическими экранами стен.

Электропроводные клеи применяются вместо пайки и болто-вых соединений элементов электромагнитных экранов, а также для заполнения щелей и малых отверстий в них. Основу электропровод-ного клея составляет смесь эпоксидной смолы и тонкодисперсных порошков железа, кобальта или никеля. Про прочности до 500 кг/ см 2 такой клей имеет низкую удельную электропроводность.

Для повышения экранирующей способности потолков, стен, полов помещений применяются ферритодиэлектрические облицовочные материалы , поглощающие электромагнитные поля. Этот поглотитель представляет собой панель из склеенных метал-лической подложки, ферритового и диэлектрического материалов. Ферритодиэлектрический поглотитель электромагнитных волн экологически чист, имеет стабильные радиотехнические характе-ристики в широком диапазоне частот, обеспечивает коэффициент отражения -12-(-40) дБ в диапазоне частот 0,03-40 ГГц, устойчив к воздействию огня.

Путем добавки в бетон строительных конструкций токопроводящих материалов удается также повысить экранирующие свойс-тва стен и перекрытий зданий.

Металлизированные ткани и пленки, фольговый материал, токопроводящие эмали эффективно экранируют слабые побочные электромагнитные излучения и наводки, но их экранирующая спо-собность недостаточна для энергетической скрытности более мощ-ных сигналов, например излучений передатчиков закладных уст-ройств, не говоря уже об излучениях настраиваемых или испытуе-мых в исследовательских лабораториях создаваемых излучающих радиоэлектронных средств.

Для гарантированного ослабления опасных сигналов при жес-тких требованиях к уровню безопасности информации источни-ки излучений размещают в экранированных помещениях (экран-ных комнатах), ограждения которых покрыты стальными листа-ми или металлическими сетками. Размеры экранированного поме-щения выбирают из его назначения и стоимости экранирования. Существуют экранированные вычислительные центры площадью в многие десятки м 2 , но обычно экранные комнаты для проведе-ния измерений радиоизлучающих блоков и антенн имеют неболь-шую площадь в 6-8 м 2 при высоте 2,5-3 м. Металлические листы или полотнища сетки, покрывающие стены, потолок и пол, долж-ны быть прочно, с малым электрическим сопротивлением, соеди-нены между собой по периметру. Для сплошных экранов это со-единение обеспечивается сваркой или пайкой, для сетчатых экра-нов должен быть обеспечен точечной сваркой или пайкой хороший электрический контакт между полотнищами не реже чем через 10-15 мм.

Двери должны быть также экранированы. При их закрывании необходимо обеспечить надежный электрический контакт с метал-лическими листами или сеткой стен по всему периметру дверей. Для этого применяют пружинную гребенку из фосфористой брон-зы, которую укрепляют по внутреннему периметру дверной рамы. При наличии в экранной комнате окон последние должны быть затянуты одним или двумя слоями сетки, расстояние между сло-ями двойной сетки не менее 50 см. Слои сетки должны иметь хо-роший электрический контакт с экраном стен по всему периметру оконной рамы. Экран, изготовленный из луженой низкоуглеродис-той стальной сетки с ячейкой размером 2,5-3 мм, уменьшает уро-вень излучений на 55-60 дБ, а из такой же двойной (с расстоянием между наружной и внутренней сетками 100 мм) приблизительно на 90 дБ. Сетки для обеспечения возможности мытья стекол удоб-нее делать съемными, а металлическое обрамление съемной час-ти должно иметь пружинящие контакты в виде гребенки из фос-фористой бронзы.

При проведении работ по тщательному экранированию подоб-ных помещений необходимо одновременно обеспечить нормаль-ные условия для работающего в нем человека, прежде всего, вен-тиляцию воздуха и освещение. Это тем более важно, так как у че-ловека в экранной комнате может ухудшиться самочувствие из-за экранирования магнитного поля Земли.

Для эффективного электромагнитного экранирования венти-ляционные отверстия на частотах менее 1000 МГц закрывают со-товыми экранами с прямоугольными, круглыми, шестигранными ячейками. Для обеспечения эффективного электромагнитного эк-ранирования необходимо, чтобы размеры ячеек экрана не превы-шали 0,1 длины волны поля. Но на высоких частотах размеры яче-ек могут быть столь малыми, что ухудшится вентиляция через них воздуха. Поэтому на частотах выше 1000 МГц применяют специ-альные электромагнитные ловушки в виде конструкции из погло-щающих электромагнитные поля материалов, вставляемой в вен-тиляционные отверстия.

Величины затухания радиосигнала в экранированном помеще-ния в зависимости от конструкции экрана указаны в табл. 24.1.

Вопросы для самопроверки

1.Требования к средствам защиты информации от утечки через побочные электромагнитные излучения и наводки.

2.Типы средств для подавления опасных сигналов акустоэлектрических преобразователей.

3.Что представляют собой специальные конструкции для экрани-рования полей?

4.Какие материалы используются для экранирования электромаг-нитных полей?

5.Достоинства и недостатки пленок, красок и клея, применяемых для электромагнитного экранирования.

А.И. Ольшанский

Современные способы защиты от электромагнитных полей.

Перспективные экранирующие материалы класса «Новафор».

ООО «ЛАОТЭК», АНО «Городской медико-социальный Центр».

Коды государственного рубрикатора научно-технической информации (ГРНТИ) статьи: 76.33.33 Коммунальная гигиена и гигиена окружающей среды. 86.33 Охрана труда по источникам опасности и методам защиты. 87.55.33 Электрические и магнитные поля и излучения. Исследование полей и излучений. Методы и средства борьбы.

Обзор

Экранирование электромагнитных полей (ЭМП) является актуальной задачей защиты здоровья, информационной безопасности, электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии жилых помещений, защиты помещений для серверов и/или электронного оборудования.

Быстрое развитие телевидения и радиосвязи, мобильной сотовой связи, Интернета - вызывает все большее "загрязнение" окружающей среды. Весомый вклад вносят также бытовые электроприборы, электротранспорт и, безусловно, компьютеры. Наведенные электромагнитные поля все чаще вызывают сбои в работе ИТ-оборудования, влияют на качество связи,. Одновременно с этим, существует реальная возможность, с помощью специальной аппаратуры используя побочные электромагнитные излучения и наводки (т.н. ПЕМИН ) электронных приборов, снимать конфиденциальную информацию с серверов, вмешиваться в работу информационных систем, прослушивать переговоры или уничтожать данные на электронных носителях умышленно, а также по неосторожности.

Единственным физически обоснованным и надежным способом защиты от данных видов угроз является специальное экранирование компьютерных помещений или установка электронной техники в экранированные кабины. При кажущейся внешней простоте, данное решение позволяет, при учете особенностей распространения радиоволн и квалифицированном исполнении экраносооружения, добиться существенного ослабления фонового сигнала. Защитное экранирование помещений позволяет, кроме того, исключить вредное влияние на человека сильных электромагнитных полей от различных радиопередающих устройств и других средств электромагнитного излучения.

Мы углубленно изучаем новые научно-практические способы существенного ослабления воздействия электромагнитных полей, создаваемых какими-либо источниками, как на человека, так и на радиоэлектронные приборы. Традиционно для создания электромагнитного экрана или экранированного объема чаще применяются материалы в виде стальных, медных, алюминиевых листов, фольги. В последние годы применяются более современные гибкие композитные материалы в виде сетки, ткани или пленки. Например, запатентованные нами универсальные композитные материалы класса «Новафор» .

Экранирование технических средств обработки информации и помещений, в которых происходит прием, передача и обработка конфиденциальной информации, позволяет снизить уровни электромагнитных излучений до заданных величин.

Мы разрабатываем полный диапазон специального оборудования, такого как экранированные двери и окна , комнатные экраны и сборно-разборные экранированные кабины , электрические фильтры , фильтры сигнализации , вентиляционные фильтры , а также экранирующие материалы по линии ЭМС .

Данная тема весьма многоплановая, но, прежде всего, экранирование ЭМИ - это основа экологической безопасности и одно из самых действенных средств пассивной защиты объекта от утечки информации по техническим каналам.

Применение качественных электромагнитных экранов, например, на основе композиционного материала класса Новафор позволяет решать задачи эффективной защиты по электрической и магнитной составляющим поля объектов обработки, приема-передачи конфиденциальной информации; отдельных технических средств и компонентов вычислительной техники; приемной и радиопередающей техники; технических средств (ТС), имеющих повышенные уровни электромагнитных излучений; ТС, к которым предъявляются жесткие требования по уровням взаимных помех; ТС, создающих проблемы электромагнитной совместимости и проблемы индустриальных помех; задачи защиты персонала от повышенного уровня электромагнитных полей; задачи обеспечения надлежащей экологической обстановки вокруг работающих электроустановок и СВЧ-устройств и т.д.

Потребность в применении качественных электромагнитных экранов возникает практически во всех отраслях промышленности и у большого количества субъектов производственно-хозяйственного комплекса. В области информационной безопасности также существуют задачи, связанные с экранированием ЭМИ.

Так как защита информации от утечки - проблема, требующая постоянного внимания и своевременного качественного разрешения независимо от формы собственности предприятия или финансового и социального положения человека, на страницах специализированных изданий ей уделяется особое внимание. Однако большинство авторов статей, касаясь средств защиты информации от утечки по техническим каналам (средств защиты технических средств обработки закрытой информации, а также помещений, в которых обрабатывается такая информация), рассматривает исключительно активные методы защиты, которые заключаются в сокрытии информативных сигналов за счет шумовой или заградительной помехи с помощью генераторов шума или постановщиков помех.

В связи с бурным развитием в мире новейших технологий и производств технических средств различного назначения, включая средства приема-передачи и обработки информации, активные технические средства защиты информации быстро устаревают. При этом более мощная современная техника не может не наносить урон здоровью своих пользователей.

В сложившихся условиях нам представляется наиболее эффективным, долговечным, экологически чистым и абсолютно безвредным для пользователей использование новых отечественных пассивных средств защиты информации от утечки по техническим каналам, а именно - экранирование электромагнитных излучений, создание систем экранирования помещений, в которых обрабатывается закрытая информация, и систем экранирования технических средств обработки закрытой информации и их компонентов.

Так, например, экранирование помещений, в которых присутствуют элементы телекоммуникационных сетей, системы информационного обеспечения, контроля и управления, отдельные технические средства, а также помещений, используемых для приема, обработки и передачи конфиденциальной информации, позволит:

Защитить объект от несанкционированного съема информации по радиоканалу, каналу ПЭМИН, электроакустическому каналу;

Усилить защиту объекта от специально организованных, с применением различных технических средств, каналов утечки информации;

Устранить выход за пределы помещения информативных электромагнитных излучений и наводок излучающих компонентов оргтехники, оборудования и интерьера помещения;

Защитить находящихся в помещении пользователей, оргтехнику, радиоэлектронное оборудование от поражающего воздействия оружия направленной энергии.

Обеспечить биологическую защиту находящихся в помещении пользователей от воздействия повышенного уровня электромагнитных полей и направленных электромагнитных излучений;

Многозначность и сложность задач, существующих в области информационной безопасности, требуют применения многофункциональных качественных экранированных объемов и конструкций, предназначенных для работы в широком диапазоне частот с высоким коэффициентом экранирования и предусматривающих различные варианты использования.

Для производства таких экранированных объемов разработаны новые высокоэффективные радиоэкранирующие материалы: легкие, гибкие, удобные в монтаже. В том числе и материалы класса «Новафор». Из них могут изготавливаться рулонные гибкие экраны; рулонные тканые экраны; рулонные магнитные экраны; плитные оптически прозрачные экраны; гибкие оптически прозрачные экраны; рулонные экраны для защиты кабелей; экраны для защиты элементов ПК и РЭП.

Например, вес 1 кв.м. мягких электромагнитных экранов - от 0,2 кг; толщина мягкого электромагнитного экрана -от 0,8 мм. Вес 1 кв.м. рулонного оптически прозрачного экрана - от 0,5 кг; толщина рулонного оптически прозрачного экрана - от 0,7 мм, а коэффициент светопропускания - не менее 80%.

Плитные конструкционные оптически прозрачные экраны могут быть созданы на базе стекла (коэффициент светопропускания - не менее 75, коэффициент экранирования не менее 30 дБ в диапазоне частот - 30 МГц - 40 ГГц. Вес - не более 18 кг/ кв.м.).

Подобные материалы позволяют создавать эксклюзивные электромагнитные экраны для обеспечения потребностей любой из отраслей промышленности и производить многофункциональные высокоэффективные в широком диапазоне частот (от 50 Гц до 100 ГГц и более) мобильные экранированные объемы, такие как :

Портативные экранированные камеры;

Мобильные экранированные объемы и элементы;

Быстроразворачиваемые экранированные рабочие модули;

Оптически прозрачные экранированные модули и др.

Область применения экранирован­ных помещений, объемов и конструк­ций велика. Благодаря появлению мо­бильных экранированных объемов стала возможной защита от повышен­ного уровня электромагнитных излу­чений любых технических средств и объектов, включая временно занимае­мые (арендуемые) помещения; у поль­зователей появилась возможность са­мостоятельно оборудовать техничес­кое средство, требующее защиты; быс­тро разворачивать экранированные укрытия как на открытой площадке, так и внутри помещения.

Более того, универсальные мобильные экранированные объемы могут изготавливаться в со­ответствии с техническими и габарит­ными требованиями конкретного заказчика.

Если говорить об эффективной защите серверных помещений в офисах, решение таких задач требует обеспечение специализированной комплексного экранирования, как в других случаях, в соответствии со специальными требованиями и нормативами документами *:

Раньше для экранирования от электромагнитных излучений помещений, например, для размещения серверов, электронного оборудования и т.д., - изготавливали стальные панели толщиной 1,2-2,0 мм. Панели соединялись между собой контактной сваркой, а затем проваривались сплошным швом. Для предотвращения коррозии металла панели окрашивали с обеих сторон. Так, например,была разработана экранированная кабина типа "Гарант" , на которую было полученоТУ У31.6-24248667-004:2008. Несмотряна её дороговизну , конструкция кабины позволяет осуществлять ее монтаж в помещении без применения сварки, что позволяет, при необходимости, разобрать и перевезти ее на другой объект, где собрать заново. Такие кабины являлись приемлемым решением для защиты серверов в отделениях банков и фирм, в том числе и в тех, которые расположены в арендованных помещениях.

Следует отметить, что независимо от выбора материалов, система вентиляции экрансооружений имеет входной и выходной каналы. Эффективность электромагнитного экранирования достигается при помощи сотовых отверстий (волноводных фильтров). Система воздухообмена осуществляется кондиционером, внутренний блок которого должен размещаться вне помещения и путем воздуховодов осуществляется охлаждение воздуха. В экран помещения воздуховоды подсоединяются через диэлектрическую вставку и волноводный фильтр. Все линии электропитания, пожарной и охранной сигнализации фильтруются, разводка по помещению осуществляется в трубах или экранированной оплетке. Все линии локальной сети заводятся в металлических трубах, на концах труб устанавливаются специальные фильтры с радиопоглощающим материалом. Силовые и информационные вводы в помещение осуществляются через специальные фильтры.

Измерения затухания ПЕМИН (аттестация экрансооружений) производится после монтажа и по итогам обычно выдается протокол измерений и паспорт помещения.

Одним из путей проникновения электромагнитных помех во вторичные цепи является наличие емкостной и/или индуктивной связей между цепями. Ослабление связи достигается экранированием электромагнитных полей. Для ослабления электрического поля обычно используются конструкции из высокопроводящих материалов. Ослабление магнитного поля производят с помощью экранов из ферромагнитных материалов. Высокочастотные поля экранируют ферромагнитными материалами, либо высокопроводящими немагнитными материалами.

Как правило, такие материалы являются достаточно дорогими, поэтомуэкранирование помещений является дорогостоящим решением .

В последнее время появились композиционные материалы, которые могут быть эффективным и достаточно дешевым решением.

Настоящая работа посвящена исследованию экранирования с помощью прототипа композиционного материала «Новафор» на базе известного резистивного композита «ЭКОМ» .

1. Прототип

Прототипом являлся композиционный материал «ЭКОМ », который составляется из трех мелкодиспергированных компонентов: графит, окись железа, корунд и одного жидкого компонента: ортофосфорная кислота. Для усиления подавления ЭМП в материале желательно иметь более высокую электропроводность и магнитную проницаемость. С этой целью необходимо добавить компоненты, имеющие высокие магнитную проницаемость и электропроводность. При этом просто добавление графита неэффективно, т.к. сопровождается уменьшением механической прочности материала. Было предложено добавление железной руды на основе Fe 3 O 4 , SiO 2 , Al 2 O 3 в качестве магнитного компонента (~20) и графита, в качестве электропроводного элемента. При этом механическая прочность обеспечивалась дополнительными технологическими операциями: плитки из базового материала перемалывались, к перемолу добавляли графит и ортофосфорную кислоту . Было получено, что ослабление электрического поля довольно значительно.

2. Эксперимент

Методика измерений с помощью устройства "Защита" была аналогичной изложенной в . Результаты представлены в таблице 1.

	Толщина, мм	Удельное сопр., мОм.м.	Ослабление магнитного поля, дБ на частоте, МГц					Ослабление электрического поля, дБ на частоте, МГц

3. Аналитика

Анализируя полученные данные можно заметить, что появилось ослабление магнитного поля в области низких частот. Это указывает, в том числе, на ферромагнитные свойства композиции. Конкретное значение магнитной проницаемости трудно определить из этих данных. Оценку проще сделать, используя известное выражение для расчета эффективной проводимости матричных композиционных материалов .

где V m -объемная доля руды, А - характеризует форму частиц, А=1.5 для сфер, А=3 для частичек нерегулярной формы с минимальной поверхностью, А=4 для пластинок и чешуек различной формы. Pm - максимально возможная объемная доля фазы, характеризующая укладку и форму частиц. Здесь матрицей являются неферромагнитные компоненты материала, а руда является наполнителем. Ее объемное содержание, например, для самого лучшего образца 125 составляло примерно 0.5. Для этого случая эффективная магнитная проницаемость композита, согласно (1), должна составлять примерно 3.

Нарастание коэффициента затухания магнитного поля и ослабление коэффициента затухания электрического поля с ростом частоты вполне очевидно, это связано с переходом из электростатического и магнитостатического режимов в электромагнитный режим экранирования. Действительно, самые высокие коэффициенты затухания в области высоких частот имеют образцы с меньшим удельным сопротивлением и с меньшей глубиной скин-слоя. А в экспериментах с самым высокоомным образцом 125 высокочастотное ослабление электрического поля не зафиксировано. Оценим глубину скин-слоя для образца 125. Глубина проникновения поля в проводящей среде определяется магнитной проницаемостью , частотой , проводимостью :

(2)

Полное затухание поля определяется отражением P на границе сред и поглощением А в материале образца. Для волнового режима коэффициент затухания вследствие отражения определяется соотношением K=Z 0 /Z e из выражения

(3)

а коэффициент ослабления вследствие поглощения можно определить по выражению

А=8.7h/ (4)

Для частоты 30 МГц значение  составляет 3.7 мм. Если стенка экранирующей плитки находится в дальней зоне источника, то волновое сопротивление пространства Z 0 =377 Ом, а волновое сопротивление плитки Z e =2/() на частоте 30 МГц для лучшего образца составит Z e 1.9 Ом, соответственно коэффициенты затухания для образца 371 должны были составлять примерно A=14.5, P=46. На самом деле, волновое сопротивление пространства в квазистатических режимах имеет существенно разные значения для электростатического и магнитостатического режимов. Поэтому коэффициент затухания вследствие отражения имеет существенно меньшие значения. Если считать расстояние от источника до экрана примерно 1 мм, то коэффициент отражения по электрической составляющей должен составлять более 90, а коэффициент отражения по магнитной составляющей примерно 8. Оценки отражения по электрической составляющей явно не соответствуют эксперименту. Тогда как суммарное ослабление по магнитному полю P+A22.5 незначительно отличается экспериментального значения 26.

В композиционном материале коэффициент отражения может иметь особенности. В частности в нем должен проявиться размерный эффект, при котором коэффициент отражения будет значительно меньше, по сравнению с отражением от гомогенного материала с той же проводимостью. Рассмотрим скин-эффект в дисперсном материале, составленном из композиции проводящего и непроводящего порошковых материалов. Выталкивание тока в тонкую приповерхностную область должно привести к новому эффекту. Дело в том, что в композиционном материале, при изменении концентрации проводящей компоненты, ток изменяется немонотонно. При низком значении концентрации электропроводность мала, а при некотором значении, называемом порогом проводимости, происходит ее резкий рост на несколько порядков. При трехмерном протекании пороговая концентрация значительно ниже, чем при двухмерном протекании . Выбирая фактическую концентрацию таким образом, чтобы она была выше "объемного" порога протекания, но ниже "поверхностного" порога протекания, можно получить, что удельное сопротивление материала вблизи поверхности будет значительно выше, чем объемное удельное сопротивление. Это должно привести к особенностям не только отражения, но и поглощения ЭМП.

Выводы

Высокоперспективным является дальнейшее изучение свойств нового композиционного материала класса «Новафор» (в сравнении с прототипами). Новый материал обладает достаточно высоким поглощением, как по магнитной, так и по электрической составляющим ЭМП. Анализ поведения композиционного материала под действием полей показывает, что он может обладать аномалиями в коэффициентах отражения и поглощения. Модификации подобного материала могут найти широкое применение при решении задач электромагнитной совместимости в ряде областей, в частности при создании безэховых помещений** и др.

Примечание*

1) СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96.ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА (ЭМИ РЧ).

7.4. Экранирование источников ЭМИ РЧ или рабочих мест осуществляется с помощью отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных). Отражающие экраны выполняются из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. (приложение 3).

В поглощающих экранах используются специальные материалы, обеспечивающие поглощение излучения соответствующей длины волны. В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструктивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, чехол, штора и т.д.).

7.5. При изготовлении экрана в виде замкнутой камеры вводы волноводов, коаксиальных фидеров, воды, воздуха, выводы ручек управления и элементов настройки не должны нарушать экранирующих свойств камеры.

7.6. Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью радиозащитного стекла. Для уменьшения просачивания электромагнитной энергии через вентиляционные жалюзи последние экранируются металлической сеткой, либо выполняются в виде запредельных волноводов.

7.7. Уменьшение утечек энергии из фланцевых сочленений волноводов достигается путем применения "дроссельных фланцев", уплотнения сочленений с помощью прокладок из проводящих (фосфористая бронза, медь, алюминий, свинец и другие металлы) и поглощающих материалов, осуществления дополнительного экранирования.

2) Санитарные нормы и правила при работе с источниками электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот. (утв. Главным Санитарным врачом СССР 30 марта 1970 г. N 848-70 с изменениями от 8 февраля 1978 г.)

Литература

А.И. Ольшанский. Патент РФ на изобретение № RU 2008114856.

А.И. Ольшанский. Патент РФ на изобретение № RU 2008115285.

А.И. Ольшанский. Патент РФ на изобретение № RU 2299057.

А.И. Ольшанский. Патент РФ на изобретение № RU 2379066.

А.И. Ольшанский. Патент РФ на ПМ.№ RU 76803.

A. I. Olshanskiy. COMPOSITE MATERIAL, PACKAGE AND CARRIER MADE ON THE BASIS OF THE COMPOSITE MATERIAL AND METHOD OF PRODUCING THE COMPOSITE MATERIAL. PCT/RU2009/000177. 14.04.2009 г.

Сарин Л.И., Белокуров Е.М., Емельянов Н.И., Ильиных М.В., Хохлов В.М. Материалы для экранирования электромагнитных полей на основе железофосфатного связующего. Тез. докл. научно-техн. конференции "Создание и использование новых перспективных материалов для радиоэлектронной аппаратуры и приборов", Москва, ГУП ВИМИ, 2000, стр. 85-86.

Наполнители для полимерных композиционных материалов. Спр. пособие/Под ред.Г.С.Каца и Д.В.Милевски.- М.:Химия, 1981, 736 с.

Шваб А. Электромагнитная совместимость: Пер. с нем. В.Д.Мазина и С.А. Спектора 2-е изд., перераб. и доп./Под ред. Кужекина И.П. М.: Энергоатомиздат, 1998, 480 с.

Неймарк А.В. Электрофизические свойства перколяционного слоя конечной толщины, ЖЭТФ, т.98, в.2, 1990, стр. 611-626.

СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА (ЭМИ РЧ).

В. Н. Коваленко, Д.Н. Владимиров, Е. Н. Хандогина. Многофункциональные мобильные экранированные объемы. Технологии оборудование материалы", апрель-июнь 2003.

С.М. Коробейников, Л.И. Сарин, В.М. Хохлов. Экранирующий материал для защиты от ЭМП. Москва, ГУП ВИМИ, 2005.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ 30372-95. ГОСТ P 50397-92. УДК 621.38.001.4: 006.354. Группа Э00 СОВМЕСТИМОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ. Термины и определения. Electromagnetic compatibility for electronic equipment. Terms and definitions. ОКСТУ 3401, 6301, 6501.

ГОСТ Р 50414-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование для испытаний. Камеры экранированнные . Классы, основные параметры, технические требования и методы испытаний. Electromagnet compatibility of technical means. Test equipment. Shielded chambers. Classes, general parametres, technical requirements and test methods.

ДокументSP–3-0092: (Стандарт TIA-942, редакция 7.0, февраль 2005) Телекоммуникационная инфраструктура Центров Обработки Данных . Скачать стандарт TIA-942

А.И. Ольшанский Современные способы защиты от электромагнитных полей. Перспективные экранирующие материалы класса «Новафор». // Научный электронный архив.
URL: (дата обращения: 21.04.2019).

Экранирующие материалы предназначены для экранирования помещений/зданий (лабораторий, комнат, медицинских кабинетов, домов и т.д.) от воздействия электромагнитных излучений (полей) в широком диапазоне частот. Экранирующие материалы представлены широкой номенклатурой и включают в себя:

• Краски (ослабление до 40 дБ);
• Пленки (ослабление до 32 дБ);
• Ткани (ослабление до 60 дБ);
• Сетки и пластины (ослабление до 80 дБ);
• Покрытия;
• Одежда;
• Дополнительные приспособления для защиты от ЭМИ.

Экранирование магнитного поля

В большей степени встречаются постоянные и переменные низкочастотные поля. Высокочастотные магнитные поля из-за своей специфики имеют крайне быстрое затухание в пространстве, поэтому, зачастую не рассматриваются, как объект помех или негативного воздействия.

Существует небольшое количество материалов, способных экранировать магнитные поля . Меньшей степенью блокирования обладают ферромагнетики и электротехнические стали, в большей - пермаллои, мю-металлы и материалы из аморфных сплавов. Последние имеют высокий коэффициент магнитной проницаемости, за счет чего магнитная составляющая несет большие потери при прохождении через материал.

В каталоге нашей компании представлено три модификации материалов, экранирующих магнитные поля (как постоянные, так и переменные). Два из них отечественного производства и один - немецкого. Отечественный товар представлен аморфным сплавом, собранным в ленты из 3 см в полотно шириной 50 см, немецкий - мю-металл, имеющий ширину полотна 60 см. На товар представлены не полные характеристики в связи с отсутствием требуемого оборудования и нежеланием ряда исследовательских институтов сотрудничать в данном направлении. Помимо магнитной составляющей, все три материала хорошо блокируют низкочастотную электрическую и высокочастотные ЭМИ (более 55 дБ).

Принцип работы материала состоит в том, что силовые линии поля замыкаются в самом материале и практически не распространяются за пределы проводника. Кстати, из лент аморфного сплава изготавливают сердечники высокоточных трансформаторов тока.

Экранирование низкочастотной электрической составляющей и высокочастотных ЭМИ

С данной задачей справляются все материалы, представленные в каталоге. Коэффициент ослабления сильно зависит от типа материала и может колебаться от 20дБ до 100дБ.

Сетки медные и из нержавеющей стали

Представлены отечественными и импортными материалами. Отечественные поставляются по специальному заказу под брендом НЕОКИП и включают в себя медные сетки и сетки из нержавеющей стали определенной марки. Ячейка медной сетки составляет 0,56х0,56мм, ячека сетки из нержавеющей стали может иметь ячейку от 0,25 до 2 мм и ширину от 1 до 1,5 метров. Толщина проволоки зависит от ширины ячейки. Чем шире ячейка, тем толще проволока. Качество экранирующих сеток подтверждены независимыми испытаниями, на основании которых выданы протоколы испытаний на тестируемую продукцию.

Пленки на окна

Представлены с различным светопропусканием и коэффициентом пропускания.

• EDF50-150 - пленка на окна со светопропусканием 50% и ослаблением на частоте 1 ГГц - около 20 дБ. Самая низкая цена у данной модели;
• RDF62 - светопропускание 62%, ослабление на частоте 1 ГГц - 19 дБ;
• RDF72 - светопропускание 70%, ослабление на частоте 1 ГГц - 32 дБ.

Экранирующая ткань и покрытия

Имеет в своем ассортименте широкий спектр и представлена тюлями, плотными тканями для одежды и для технических целей. На сайте компании представлены только лучшие материалы мировых производителей, которые зарекомендовали себя с лучшей стороны как в промышленности, так и быту. Качество защитных свойств подтверждены независимыми испытаниями, по итогам которых имеются протоколы испытаний продукции. Практически все защитные ткани построены по принципу вплетения в основное волокно токопроводных нитей различной толщины и состава. Токопроводные элементы могут изготавливаться из специализированной нержавеющей стали или из меди и серебра, или из всех компонентов.

Тюли предназначены для защиты от электромагнитных излучений широкого диапазона и применяются в качестве завес на окнах, дверных проемах и различных конструкциях. Имеют в большинстве случаев белый или бежевый цвет. Ширина материала составляет от 1,3 до 3 метров. Отпускаются в погонных метрах.

Ткани для одежды имеют плотную структуру. В зависимости от типа ткани и применяемого в них металла, имеют различные тактильные ощущения. Эластичная Silver-Elastic и деликатная Wear мягко прилегают к телу и могут использоваться в качестве основы нижнего белья или одежды первого слоя. Ткань Steel Gray имеет более грубую структуру и при прикосновении к чувствительной коже, можно почувствовать покалывания, как от шерстяного свитера. Ткань Steel Twin или Silver Twin может использоваться как подкладочная ткань или внешний слой одежды, так как является самой толстой и грубой.

Технические ткани имеют максимальный коэффициент ослабления, который достигает 100 дБ (HNG80, HNG100). Могут применяться в качестве экранирующих основ для штор, палаток, чехлов, настенных покрытий и т.д.

Краска, грунтовка

Является крайне интересным направлением, так как достигается экранирующий эффект близкий к сеткам. За счет простоты нанесения на поверхность без дополнительных работ, позволяют получить минимальную стоимость по факту завершения работ по экранированию помещений. Сетку необходимо резать, стыковать, закреплять на поверхностях, штукатурить и т.д. Краску достаточно нанести на поверхность, заземлить и, по желанию, нанести финишное покрытие поверх самой краски. В настоящий момент компания поставляет модификацию немецкой экранирующей грунтовки HSF54. HSF54 является самой универсальной грунтовкой среди остальных. Одним из важных преимуществ HSF54 является ее морозостойкость. В настоящее время проходят разработки собственной экранирующей краски, которая по предварительным результатам, не уступает зарубежным аналогам.

Одежда

Экранирующая одежда представлена небольшим ассортиментом, так как в большинстве случаев требуется индивидуальный пошив. Наилучшим, но и самым дорогостоящим вариантом будет использование экранирующей одежды из ткани Silver Elastic. Одежда из этой ткани может растягиваться до 2 раз, за счет чего практически невозможно промахнуться с размером. В экранирующей одежде больше всего нуждается персонал, обслуживающий мощные электротехнические установки или антенно-фидерные устройства источников радиоизлучений, чувствительные к ЭМП людей, людей, имеющих кардиостимуляторы.

Компания ООО "Измерительные Системы и Технологии" помимо поставок материала, осуществляет пошив и сборку специализированных палаток и пространств, защищающих от электромагнитных излучений персонал или высокочувствительное оборудование.

Защита от электромагнитных излучений в последнее время набирает свои обороты, так как ранее данному вопросу практически не уделялось никакого внимания. В России до конца 80-х годов шла активная научная деятельность в области воздействия ЭМП на организм человека, разрабатывались новые жесткие нормативы СанПин, давались рекомендации. К концу 90-х активно стали развиваться системы сотовой связи. Только в 2013 году ученые со всего мира стали получать результаты исследований по влиянию электромагнитных излучений сотовой связи на организм человека и стали "по тихому" делаться выводы, что ЭМП длительного воздействия представляют явную угрозу для человека. Но за счет мощного лоббирования операторами сотовой связи во всем мире, голос ученых никто не слышит. Сотрудники нашей компании будут постепенно публиковать результаты экспериментов исследований ученых. Следите за новыми записями в блоге компании.

1.5. Циклы земельных ресурсов и природный потенциал

Природный потенциал

Климатические ресурсы

1.6. Взаимодействие природы и общества. Ресурсные циклы

Эффективность использования природных ресурсов

Вопросы для самоконтроля

2.2. Новые экономические механизмы природопользования

2.3. Лицензия на право потребления природных ресурсов

Лицензия на использование животного мира

Лицензирование на пользование атмосферным воздухом

2.4. Лимитирование природопользования

2.5. Договорно-арендные отношения в области природопользования

Договор аренды комплексного природопользования

2.6. Основные положения рационального природопользования

Вопросы для самоконтроля

3.3. Расчеты выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сгорании топлива на тепловых электрических станциях

3.4. Критерии оценки загрязнения акваэкосистем. Деградация акваэкосистем

3.5. Подземные воды и критерии их оценки

Оценка качества сточных вод

Обеспечение качества водных объектов

3.7. Регламентация поступления загрязняющих веществ в водные объекты

3.8. Оценка загрязнения почв. Деградация почв

Биоиндикаторы загрязнения экосистем

3.9. Основные загрязнители аграрной продукции

Вопросы для самоконтроля

Глава 4.

4.2. Воздействие текстильной промышленности на состояние окружающей среды

4.3. Проблемы утилизация отходов текстильного производства

4.4. Влияние красильного и кожевенного производств на окружающую природную среду

Вопросы для самоконтроля

Энергетика и окружающая среда обитания человека

5.3. Основные экологические требования к функционированию и развитию энергетики

5.4. Экологические требования к традиционным видам энергетики

5.5. Экологические аспекты при строительстве и эксплуатации гидроэлектрических станций

5.6. Экологические аспекты при эксплуатации атомных электрических станций

5.8. Основные характеристики ионизирующих излучений

5.9. Методы и способы защиты от действия ионизирующих излучений

Негативное воздействие энергонасыщенной техники на окружающую среду

5.12. Воздействие инфразвука и ультразвука на живую природу и здоровье человека

Эффекты влияния инфразвука на человека. Нормативные документы

Ультразвук

Альтернативная энергетика

Гелиоэнергетика

Геотермальная энергетика

Ветроэнергетика

Морская энергетика

Водородная и биоэнергетика

Электромагнитное воздействие токов высокого напряжения на живые организмы Биологические эффекты электромагнитных воздействий

5.16. Средства защиты от электромагнитного излучения Электромагнитное экранирование

Гигиеническое нормирование параметров электромагнитных полей для населения

5.17. Влияние вибрации на живые организмы и состояние здоровья человека. Защита от вибрации

Защита от воздействия вибрации

Вопросы для самоконтроля

Глава 6. Влияние загрязненной среды обитания на здоровье населения

6.1. Состояние биосферы и болезни человека

6.2. Факторы, вызывающие негативные воздействия на население Биологические факторы

Биологическое оружие

Дикая фауна как фактор биологической опасности

Наиболее распространенные ядовитые грибы

Химические факторы

6.3. Химические соединения и физические факторы, вредные и опасные для здоровья человека

Продукты жизнедеятельности вредителей

6.4. Нитраты и их влияние на организм человека

6.5. Тяжёлые металлы и их воздействие на здоровье людей

6.6. Болезни человека, связанные с влиянием среды обитания

Экологический спид человечества

Вопросы для самоконтроля

5.16. Средства защиты от электромагнитного излучения Электромагнитное экранирование

Электромагнитным экраном называют инженерную конструкцию, предназначенную для ослабления или полного задержания (отражения) электромагнитных излучений, формируемых внешними источниками излучения.

Действие электромагнитного экрана как линейной системы определяется несколькими характеристиками, основной из которых является эффективность экранирования и выражается следующей формулой:

Э = Е / Е э или Э = Н / Н э ,

где Е э и Н э – напряженности электрического и магнитного полей, в какой-либо точке экранного пространства при наличии экрана и при его отсутствии.

Часто эффективность экранирования выражают в децибелах (дБ):

Э дБ = 20 lg ∙ Э .

Эффективность экранирования рассчитывают исходя из требований норм уровней облучения людей. По найденному значению эффективности экранирования определяют материал и геометрические размеры экрана.

Эффективность экрана существенно зависит от характера источника поля. В свободном пространстве при r >>  / 2П , где r – расстояние от источника;  – длина волны (так называемая дальняя зона).

Е и Н – практически синфазы, и в этом случае говорят об электромагнитном экранировании. При r <<  /2П имеет место так называемая «ближняя зона», в которой Е и Н оказываются почти в квадратуре и поля в зависимости от источника рассматриваются как квазиэлектрические и квазимагнитостатические.

Экранирование электромагнитного поля

При нормальном падении плоской электромагнитной волны на однородный плоский экран, изготовленный из металла, эффективность экранирования определяется следующим образом:

,

где Z g – модуль импенданса (общее сопротивление: магнитное+электромагнитное+электрическое) воздушного диэлектрика, Ом, определяемый по данным табл. 5.40;

r – расстояние от источника до рабочего места, м;

Q – удельная проводимость материала экрана, см/м;

d – толщина экрана;

 =
– глубина проникновения поля в экран, м;

М о – 1,257∙10 -6 Гн/м;

М – относительная магнитная проницаемость материала экрана;

f – частота поля, Гц (табл. 5.41).

Таблица 5.40. Модуль импеданса воздушного диэлектрика

Таблица 5.41. Электрические экранирующие характеристики материалов

Материал	Удельная проводимость Q 10 7 , см/м	Относительная магнитная проницаемость, М
Медь отожженная
Медь холодокатанная
Алюминий
Алюминиевые сплавы
Сталь нержавеющая
Сталь автомобильная
Пермаллой

при

В области высоких частот эффективность экранирования магнитными металлами любого из рассматриваемых видов полей оказывается выше эффективности экранирования немагнитными металлами. Вместе с тем применение магнитных металлов приводит к большим электрическим потерям в экранируемой цепи.

При расчете эффективности экранирования экранов сферической и цилиндрической форм, расположенных в дальней и ближней зонах, пользуются приведенными соотношениями; модули импендансов Z q воздушного диэлектрика представлены в табл. 5.42.

Таблица 5.42. Модули импендансов (сопротивлений) для различных полей

	Сферический экран радиусом Rm	Цилиндрический экран
Электромагнитное
Магнитное	240 П 2 Rm/	240П 2
Электрические	60	60

При расчете экранных конструкций произвольной формы можно пользоваться формулами экранирования плоского, сферического и цилиндрического экранов, приводя исходные геометрические конструкции с некоторыми допущениями к эквивалентным экранам идеальной формы.

Экран, имеющий форму прямоугольного параллепипеда с квадратным основанием, при расчетах следует заменять цилиндрическими. При этом диаметр цилиндра принимается равным стороне квадрата. Экран в виде камеры соразмерными сторонами следует заменять эквивалентным шаровым экраном с радиусом

,

где V – объем камеры, м 3 .

Негерметические экраны. Эффективность экранирования замкнутого экрана может быть сколь угодно высокой при соответствующем выборе материала и его толщины. Однако на практике экраны не бывают полностью сплошным из-за наличия крышек, швов, разъемов, смотровых окон и т.д., образующих дополнительные каналы проникновения электромагнитного поля. Эффективность негерметичного экрана определяется:

Э = Э з ∙ Э отв / (Э з + Э отв),

где Э з – эффективность замкнутого экрана из того же материала с той же толщиной стенок и той же формы, что и реальный экран;

Э отв = 0,25 (S экр /S оэ) 3/2 – эффективность экрана такой же формы, с теми же отверстиями и щелями и с той же толщиной, что и реальный экран, но изготовленный из идеально проводящего материала;

S экр и S оэ – полная площадь поверхности экрана и эквивалентная площадь отверстия, м 2 ;

S оэ = S о ∙a (в/а);

S 0 – фактическая площадь отверстия, м 2 ;

а∙ (в/а) – функция отношения размеров отверстия.

в/а – соответственно больший или меньший размеры отверстий, м, причем предполагается, что вихревые токи в экране протекают в направлении размера (а ). Если число отверстий n больше одного, то эффективность экранирования определяется из выражения:

,

где Э n – эффективности экранирования, определение для экрана с каждым отверстием в отдельности.

Если в экране n -е количество одинаковых отверстий, то эффективность экранирования определяется как

Э = Э з ∙Э отв /(Э з + Э отв).

10 -3 1 10 10 2 10 3 10 4

Рис. 5.22. Функции отношения размеров отверстия экрана

Материалы для электромагнитных экранов

Для металлических листов расчет эффективности экранирования производится по приведенным формулам. Преимуществами проволочных сеток по сравнению со сплошными металлическими листами являются:

– снижение массогабаритных параметров;

– улучшенный теплообмен экранированной камеры с внешней средой;

– возможность визуального наблюдения за индикаторами установок.

Эффективность плоского экрана из сетки рассчитывается следующим образом:

Э с =  /2S;
,

где D – диаметр проволоки, м;

S – шаг сетки;

R = 1/ ПQ (0,5D ) 2 – сопротивление 1 м одной проволоки постоянному току, Ом;

Q – удельная проводимость материала проволоки, см/м;

(и) = D/(
);

а (и) = В(и) = и/(2
при и >50;

а (и) = 0,25(и
)b(и) = и 2
при 50 < и > 6

a(и) = 0,233 и +1; b(и) = 0,35 и при и < 6

Для сетчатых экранов справедливо следующее положение:

– с увеличением частоты уменьшается эффективность экранирования сеток;

– эффективность экранирования медной сеткой при прочих равных условиях выше, чем стальной, особенно для частот до 1 МГц;

– для частот ниже 50 кГц более эффективны редкая сетка из толстой проволоки, для более высоких частот – густая сетка из более тонкой проволоки.

Эффективность экранирования сплошного экрана с отверстиями, затянутыми сеткой, можно приближенно рассчитать по следующей формуле:

Э с = Э
,

где Э – эффективность экранирования, определенная по формуле для экрана с отверстиями;

N – число ячеек сетки, уменьшающееся на площади отверстия.

Если установленная на отверстии сетка не обеспечивает требуемой эффективности экранирования, а заменить её более густой сеткой невозможно, то имеет смысл применять двухслойные сетки. В этом случае вычисленное значение эффективности экранирования Э с дополнительно умножается на

Э с = 4ПД 12 / ,

где Д 12 – расстояние между слоями сетки, м;

 – длина волны.

Радиозащитное стекло применяется для изготовления смотровых отверстий и очков как средство индивидуальной защиты.

Эластичные экраны представляют собой либо материалы из фольги, наклеенной на ткань, либо радиозащитные ткани, либо специальные поглощающие материалы (резина, поролон). Применяются для изготовления эластичных экранов, халатов и фартуков как средств индивидуальной защиты (табл. 5.43, 5.44).

Таблица 5.43. Экранирующие свойства некоторых строительных материалов

Материал			Ослабление, дБ
Фольга алюминиевая	ГОСТ 618-73		(30 МГц-40ГГц)
Фольга медная	ГОСТ 5635-75		(30 МГц-40 ГГц)
Радиозащитное стекло	ТУ 21-54-41-76		(30 МГц -30 ГГц)
Ткань Х/Б с микропроводом	ОСТ 17-28-70		(30 МГц- 30 ГГц)
Ткань металлизированная «Восход»			(10 кГц–30 ГГц)
Ткань полиамидная с вплетенной проволокой	ТУ 6-0,6- С202-90		(300 кГц – 30МГц)

Таблица 5.44. Экранирующие свойства некоторых строительных материалов, дБ

Защитные мероприятия

Мероприятия по защите биологических объектов от ЭМП подразделяют на организационные; инженерно-технические; медико-профилактические и лечебные.

К организационным мероприятиям относят:

● периодический контроль облучения;

● рациональное размещение источников и приемников излучения (территориальный разнос);

● ограничение времени пребывания в зоне ЭМП;

● предупредительные надписи и знаки.

Например, при пользовании радиотелефоном рекомендуется:

● ограничивать время пользования радиотелефоном (лучше пользоваться проводным телефоном);

● пользоваться телефоном в неэкранированных помещениях и на открытых площадках;

● плотно охватывать трубку рукой;

● попеременно прикладывать трубку к ушам;

● иметь зазор между ухом и трубкой (при качественной связи).

Для снижения вредных воздействий питающих проводов в жилых домах и бытового электрооборудования необходимо соблюдать следующие рекомендации:

– не находиться рядом с длинными проводами под напряжением;

– избегать свивания проводов в кольца, поскольку это увеличивает интенсивность излучения (эффект магнитного диполя);

– не оставлять вилку в розетке при выключенном приборе, поскольку в данном случае питающий провод становится дополнительным источником электрического поля;

– не размещать электроприборы в углах железобетонных комнат – в данном случае уровень излучения значительно возрастает (угловой отражатель), это особенно относится к телевизорам и ПЭВМ.

К инженерно-техническим мероприятиям относятся уменьшение мощности излучения непосредственно в источнике или электромагнитное экранирование. Экраны могут размещать вблизи источника (кожухи, сетки), на трассе распространения (экранированные помещения, лесонасаждения), вблизи защищаемого человека (средство индивидуальной защиты – очки, фартуки, халаты). Иногда необходимо совместное применение организованных и технических мероприятий.

Например, для снижения воздействия электростатических полей рекомендуется:

использовать мониторы ПЭВМ с антистатическим покрытием экрана либо с заземленными защитными экранами – фильтрами;

выдерживать расстояние до телевизора с экраном диагональю до 36 см не менее метра и не менее 2 м с экраном свыше 51 см;

проводить влажную уборку в жилых помещениях;

использовать антистатические аэрозоли и бытовые ионизаторы воздуха.

Медико-профилактические и лечебные мероприятия предполагают:

гигиенические и терапевтические мероприятия по лечению пострадавших от электромагнитного воздействия;

временный и постоянный перевод на другую работу отдельных категорий граждан (женщин в период беременности и кормления);

просветительскую работу среды населения о возможных биологических эффектах электромагнитных воздействий и действующих стандартах, методах защиты.