МОДЕЛЮВАННЯ ПОШИРЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАХИСНИХ КОНСТРУКЦІЙ

Abstract

Досліджено застосування моделювання поширення електромагнітних полів наднизьких, ультрависоких і вищих частот для оптимізації захисних властивостей та розташування електромагнітних екранів. Проведено моделювання розподілу магнітного поля промислової частоти у тілі людини, вкритому захисним одягом. Встановлено, що за певних умов ущільнення магнітного потоку можливе підвищення рівня магнітного поля. Отримана модель, яка дозволяє проєктувати захисний одяг високої ефективності, на основі моделювання поширення магнітних полів електричних машин, надано рекомендації щодо розташування магнітних екранів потрібної ефективності. Показано, що за умови немонотонності зміни напруженості магнітного поля з відстанню від електричної машини, магнітний екран повинен розташовуватися як надалі від точок зміни напрямку вектора магнітного поля (точок нульового значення напруженості поля). Методом моделювання зміни напруженості техногенного та геомагнітного поля захисною феромагнітною конструкцією визначено межі максимально можливого екранування техногенного магнітного поля без зниження напруженості природнього магнітного поля нижчої за нормативні значення. Показано, що моделювання поширення електромагнітних полів частот мобільного зв’язку доцільно використовувати не тільки для розроблення схем розташування базових станцій, а й для зниження рівнів випромінювання самих засобів зв’язку. Сигнали базових станцій навіть за забезпечення надійного зв’язку не повинні бути нижчі за 0,12–0,15 мкВт/см2 . У цьому випадку випромінювальні властивості більшості мобільних телефонів залишаються на мінімальному рівні. В умовах переходу мобільного зв’язку на стандарт 5G відбувається підвищення гранично допустимих рівнів, що обумовлене збільшенням робочих частот обладнання та підвищенням згасання потужності з відстанню. У таких умовах частина будівель потребує додаткового екранування від електромагнітних впливів. Наголошено, що магнітні та електрофізичні властивості захисних матеріалів мають частотну залежність. Тому розрахункові результати разом з певними спрощеннями і припущеннями при здійсненні моделювання можуть давати певні похибки. З урахуванням цього у проєктні рішення доцільно закладати запас ефективності захисту людей та впливу на стабільність роботи обладнання.