CC BY
71
1/2011
ВЕСТНИК _МГСУ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЭКРАНИРОВАНИЯ КРОВЕЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
THE RESEARCH OF EFFICIENCY OF ELECTROMAGNETIC SHIELDING OF THE ROOFING BUILDING MATERIALS
M.B. Графкина, Е.Ю. Свиридова
M.V. Grafkina, E.Y. Sviridova
МГТУ «МАМИ»
В статье приведены результаты исследований эффективности электромагнитного экранирования кровельных строительных материалов, проведенных в лабораторных и естественных условиях.
In article results of researches of efficiency of electromagnetic shielding of the roofing building materials spent in laboratory and natural conditions are presented
Интенсивное использование электрической энергии в современном обществе привело к тому, что за последние десятилетия возник и сформировался еще один значимый антропогенный негативный фактор застроенных территорий - электромагнитное загрязнение окружающей среды. Важным этапом для обеспечения безопасности строительных объектов является выбор строительных материалов, которые позволяют обеспечивать не только прочность, надежность, эргономичность зданий и сооружений, но и их электромагнитную безопасность.
С целью определения эффективности электромагнитного экранирования кровельных строительных материалов были проведены исследования в лабораторных и естественных условиях.
1. Исследование эффективности экранирования кровельных строительных материалов в лабораторных условиях.
Была создана лабораторная установка на основании трансформатора ТУ 16-717.137-83 с напряжением первичной цепи 220 В и нагрузкой на вторичную цепь в 150 Вт на которой с помощью измерителя напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50 определялась эффективность экранирования электрического и магнитного полей разливных кровельных материалов (рисунок 1).
Рисунок 1. Лабораторная установка
Результаты проведенного эксперимента по исследованию эффективности экранирования полей кровельных материалов приведены в таблицах 1 и 2, а также на рисунках 2 и 3.
Таблица 1
Эффективность экранирования электрического поля промышленной частоты кровель_ными материалами_
Материал Напряженность Напряженность Эффективность
электрического электрического экранирования, дБ
поля без использо- поля при исполь-
вания экрана, кВ/м зовании экрана, кВ/м
Рубероид 4,34 3,11 2,89
Шифер 4,34 2,57 4,55
Ондулин 4,34 2,01 6,68
Металлочерепица 4,34 1,01 12,66
Листовая сталь 4,34 0,79 15,73
Таблица 2
Эффективность экранирования магнитного поля промышленной частоты _кровельными материалами_
Материал Напряженность электрического поля без использования экрана, кВ/м Напряженность электрического поля при использовании экрана, кВ/м Эффективность экранирования, дБ
Рубероид 2,18 1,73 2,01
Шифер 2,18 1,32 4,35
Ондулин 2,18 1,11 5,86
Металлочерепица 2,18 0,49 12,96
Листовая сталь 2,18 0,45 15,30
ш 1Я
1 лл
8 12
о
2 о
£ 6 1—1
1 6 ^ П
.0 гп
о 2 ■ ■ ■
I и 1 1 1 □3 ? ^ „в*5 о?- <?» ✓ о/ / /
Рисунок 2. Эффективность экранирования электрического поля кровельными материалами
1/2011
ВЕСТНИК _МГСУ
Рисунок 3. Эффективность экранирования магнитного поля кровельными материалами
2. Исследование эффективности экранирования кровельных строительных материалов в естественных условиях.
На расстоянии 10 мот проекции середины крайнего провода ЛЭП 500 кВ с помощью измерителя напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50 на высоте 1,8 м от поверхности земли были проведены замеры напряженностей электрического и магнитного поля. В результате были получены следующие значения: Е10=5,69 кВ/м; Н10=3,34 А/м. Затем в той же точке на высоте 2 мот уровня земли поочередно размещались навесы площадью 2,8 м2 и углом между двумя пластинами 50° из шифера, металлочерепицы и листовой стали. Каждый навес размещался сначала продольно по отношению к проводам линий электропередач (ЛЭП) (рисунок 4), а затем поперечно (рисунок 5).
Рисунок 4. Продольное расположение экрана по отношению к проводам ЛЭП
Рисунок 5. Поперечное расположение экрана по отношению к проводам ЛЭП
В каждом случае проводились замеры напряженностей электрического и магнитного полей на высоте 1,8 м. Результаты эксперимента представлены в таблице 3.
Таблица 3
Экранирование ЭМП кровельными материалами в границах _санитарно-защитной зоны ЛЭП_
При расположении навеса При расположении навеса
Сроительный продольно по отношению к поперечно по отношению к
материал проводам ЛЭП проводам ЛЭП
Ei, кВ/м Hi, А/м Е2, кВ/м Н2, А/м
Шифер 5,60 3,31 5,62 3,32
Ондулин 5,52 3,26 5,56 3,28
Металлочерепица 4,47 3,01 4,50 3,03
Листовая сталь 3,89 2,35 3,91 2,38
С целью получения более достоверных результатов эксперимент был полностью повторен на селитебной территории (на расстоянии 40 м от ЛЭП 500кВ). Результаты приведены в таблице 4.
Таблица 4
Экранирование ЭМП кровельными материалами вне границ санитарно-защитной
СЗЗ ЛЭП
Строительный материал При расположении навеса продольно по отношению к проводам ЛЭП При расположении навеса поперечно по отношению к проводам ЛЭП
Е1, кВ/м Нь А/м Е2, кВ/м Н2, А/м
Шифер 0,28 0,10 0,29 0,11
Ондулин 0,25 0,09 0,27 0,10
Металлочерепица 0,21 0,08 0,23 0,09
Листовая сталь 0,12 0,06 0,15 0,07
По результатам проведенных исследований эффективности экранирования кровельных строительных материалов можно сформулировать следующие выводы:
- большей эффективностью экранирования магнитного и электрического полей обладают листовая сталь и металлочерепица;
- ориентация экрана-навеса относительно проводов ЛЭП оказывает влияние на эффективность электромагнитного экранирования: в случае его расположения продольно по отношению к проводам может быть достигнута большая эффективность экранирования, чем в случае его поперечного размещения.
Ключевые слова: Электромагнитное поле, строительный объект, электромагнитная безопасность, кровельные материалы, шифер, металлочерепица, сталь, линии электропередач, са-нитарно-защитная зона.
Keywords: Electromagnetic field, building object, electromagnetic safety, roofing materials, slate, metal tile, steel, power lines, the sanitary protection zone.
e-mail: [email protected]
Статья представлена членом Редакционного совета «Вестника МГСУ» д.т.н. Потаповым А.Д.
