1.3. Снижение магнитного фона промчастоты 50 Гц путем экранировки

Задача снижения магнитного фона в окружающем пространстве при определенных условиях может быть решена за счет экранирования объектов, создающих магнитные поля. Помещая источник магнитного поля в объем, окруженный экраном из специального материала, например, пермаллоя толщиной 1 мм, получим ослабление магнитного поля в 10-15 раз. Это результат сам по себе неплохой, но годится только для малых объемов. Дело в том, что после любой механической обработки пермаллоевые сплавы теряют свои свойства, и для их восстановления требуется провести отжиг. Такую операцию с большими объемами проделать трудно, необходимо создание специальной технологии.

Действие магнитного экранирования в низкочастотном диапазоне определяется толщиной экранирующего материала и величиной его магнитной проницаемости. По этой причине используют магнитные материалы, обладающие высокой магнитной проницаемостью.

Чистое железо имеет низкую стоимость, однако, его коэффициент магнитной проницаемости (КМП) равен примерно 200, поэтому применение его ограничено. Широкое применение находит кремниевая сталь, поскольку КМП у нее гораздо выше, чем у чистого железа. У пермаллоевых материалов низкая остаточная намагниченность и высокий КМП. Эти материалы широко используются в таких областях, как экранирование от земного магнетизма и экранирование от крайне слабых магнитных полей.

Для того, чтобы получить высокий коэффициент магнитной проницаемости, заготовки из указанных материалов подвергают термообработке. До того, как один элемент станет материалом для экранирования, заготовку прокатывают и штампуют. Такая обработка сообщает магнитному материалу физические деформации, что препятствует получению высокого коэффициента магнитной проницаемости. Результаты воздействия на экранирующие материалы такой обработки, как штамповка и прокатка, устраняют посредством термообработки. В дальнейшем деформации материалов с высокой магнитной проницаемостью недопустимы, о чем необходимо помнить при их эксплуатации.

Имеются материалы на основе аморфных металлических сплавов (АМС) с высокими экранирующими свойствами. На основе испытаний в радиодиапазоне имеются данные, что при одинаковых объемах экранирующего слоя АМС обеспечивает экранировку в 10 раз эффективнее пермаллоя. Конкретные параметры этого материала по экранированию на промышленной частоте 50 Гц пока отсутствуют за исключением отдельных результатов по ослаблению магнитного поля с помощью плоских панелей. Материал представляет собой "рогожку" шириной 850-1750 мм, сплетенную из тонких (толщиной 0,02-0,04 мм) лент АМС. В настоящее время испытания этого материала не проводятся только из-за высокой его стоимости – около 400 долларов США за квадратный метр.

В сложившейся ситуации следует обратить внимание не столько на стоимость материала сколько на возможный экономический ущерб, который несет владелец здания из-за ухудшения качества помещений, предлагаемых к продаже или в аренду. В условиях плотной городской застройки, когда трансформаторная подстанция размещается внутри здания, магнитное поле вблизи подстанции на 2000 кВА может достигать нескольких десятков микроТесла. Ослабление поля до приемлемой величины произойдет только на расстоянии5-6 метров. Площадь, занимаемая такой подстанцией, составляет 80-100 квадратных метров. Площадь вокруг нее, непригодная для рабочих мест с ПЭВМ, составит еще 300-350 квадратных метров. Если учесть, что и на втором этаже над подстанцией поле будет не меньше, то потери удвоятся.

2.1. Повышенный уровень электрических полей на рабочем месте, обусловленный конструктивными особенностями дисплеев ПЭВМ