Влияние ПЭВМ на пользователей

Требования к организации рабочих мест с ПЭВМ.

Технические средства и способы защиты пользователей.

Влияние ПЭВМ на пользователей.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Санитарные нормы и правила СанПиН 2.2.2.542-96. – М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996. – 64 с.

2. Маньков В. Д. Безопасность жизни и деятельности. Часть V. Обеспечение безопасности при работе с персональными электронно–вычисли-тельными машинами и устройствами визуального отображения: Учебное пособие – СПб: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 2002. – 310 с., ил.

Перечень наглядных пособий и технических средств:

1. Плакат 17.1. Спектральная характеристика излучения монитора в диапазоне 10 Гц – 400 кГц.

2. Плакат 17.2. Входные электрические цепи блока питания ПЭВМ.

3. Плакат 17.3. Условия появления опасного напряжения на корпусе системного блока ПЭВМ.

4. Плакат 17.4. Подключение системного блока ПЭВМ к сети с глухозаземленной нейтралью в квартире (офисе).

5. Плакат 17.5. Правильное подключение ПЭВМ и внешних устройств к электрической сети.

6. Плакат 17.6. Организация рабочего места оператора ПЭВМ.

По оценкам специалистов, за последние несколько лет деятельности новых коммерческих структур и совместных предприятий парк персональных электронно–вычислительных машин (ПЭВМ) увеличился в России на два порядка и измеряется сегодня сотнями тысяч единиц разного происхождения и качества изготовления. Кроме того, пользователями ПЭВМ стали самые различные слои населения: бухгалтеры, управленцы, инженеры, преподаватели, учителя, студенты, школьники и даже дети дошкольного возраста.

Поэтому проблема сохранения здоровья работающих за ПЭВМ является актуальной практически для любой организации, использующей ПЭВМ, в том числе и для семей, в которых они имеются.

Однако, прежде чем рассматривать влияние ПЭВМ на пользователей, определим, какие факторы влияют на пользователей и какие устройства являются их источниками.

Вредным фактором мы будем считать фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

В зависимости от уровня и продолжительности действия вредный фактор может стать опасным.

Опасным фактором считается фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья.

Основными составляющими частями ПЭВМ являются: системный блок (процессор) и разнообразные устройства ввода–вывода информации: мониторы, клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер и т.п. Из них в контексте данной лекции особую роль играют мониторы.

Каждая ПЭВМ включает в себя средство визуального отображения информации, называемое по–разному – монитор, дисплей, как правило, устроенное с применением электронно–лучевой трубки.

Монитор на электронно–лучевой трубке считается основным источником неблагоприятного воздействия на пользователей.

ПЭВМ часто оснащаются сетевыми фильтрами (например, типа «Pilot»), источниками бесперебойного питания и другим вспомогательным оборудованием.

Выделим две группы неблагоприятных факторов: эргономические и технические.

К эргономическим факторам относятся:

– снижение контраста изображения в условиях интенсивной внешней засветки;

– зеркальные блики от передней поверхности экранов мониторов;

– мерцание изображения на экране монитора;

– напряженная статическая поза оператора при работе за ПЭВМ.

Технические факторы включают в себя:

– внешнее электромагнитное поле;

– электромагнитное поле ПЭВМ в диапазоне частот 20 Гц – 1000 МГц;

– статический электрический заряд на экране монитора;

– ультрафиолетовое излучение в диапазоне 200 – 400 нм;

– инфракрасное излучение в диапазоне 1050 нм – 1 мм;

– мягкое рентгеновское излучение;

– электрическое напряжение.

Все элементы ПЭВМ при работе формируют сложную электромагнитную обстановку на рабочем месте пользователя (табл.17.1).

Таблица 17.1

Частоты электромагнитных излучений источников

электромагнитных полей – составных элементов ПЭВМ

Источник электромагнитных излучений	Диапазон частот (первая гармоника)
Монитор: – сетевой трансформатор блока питания – статический преобразователь напряжения в импульсном блоке питания – блок кадровой развертки и синхронизации – блок строчной развертки и синхронизации – управляющее анодное напряжение монитора (только для мониторов с ЭЛТ) Системный блок (процессор) Устройства ввода–вывода информации Источники бесперебойного питания	50 Гц   20 – 100 кГц 48 – 100 Гц 15 – 110 кГц   0 Гц 50 Гц – 1000 МГц 0 – 50 Гц 50 Гц, 20 – 100 кГц

Кроме того, на рабочем месте пользователя источниками более мощными, чем компьютер, могут выступать объекты, неполный перечень которых приведен в табл.17.2.

Снижение контраста изображения. От чего же происходит снижение контраста изображения? Световой поток падает на экран монитора и отражается от него. Одновременно экран монитора излучает ЭМП в видимой части спектра. Поскольку векторы линейной поляризации светового потока, отраженного от экрана, и видимой области спектра совпадают, в результате интерференции этих двух световых потоков происходит усиление амплитуды результирующего светового потока, что проявляется в снижении контрастности и появлении бликов.

Таблица 17.2

Частоты электромагнитных излучений внешних источников

электромагнитных полей на рабочем месте пользователя ПЭВМ

Источник электромагнитных излучений	Диапазон частот (первая гармоника)
ЛЭП Трансформаторные подстанции Распределительные щиты Электропроводка Бытовые и конторские электроприборы Телевизоры Радиостанции ДВ Соседние ПЭВМ Сотовые телефоны	50 Гц 50 Гц 50 Гц 50 Гц 50 Гц 0 – 15,6 кГц 30 – 300 кГц 0 – 1000 МГц 450 – 1200 МГц

Подобные воздействия вызывают повышенную усталость глазной мышцы и впоследствии могут стать причиной близорукости.

Зеркальные блики от передней поверхности экранов мониторов появляются при неправильной организации рабочего места, когда свет из оконных проемов и от искусственного освещения отражается от поверхности экрана, также вызывая усталость глазной мышцы. После длительной работы может появляться жжение в глазах, в результате развивается близорукость и / или заторможенная фокусировка зрения при его переводе с ближних объектов на дальние.

Мерцание изображения на экране монитора. Наиболее неприятным и оказывающим наибольшее влияние на зрение пользователей фактором является наличие мерцание изображения на экране монитора. Официальное название данного явления – «пространственная и временная нестабильность изображения».

Такой режим работы монитора становится опасным для здоровья пользователя. Причин нестабильности может быть несколько – это и элементарная неисправность мониторов, и влияние собственных магнитных полей звуковых частот в мультимедийных мониторах со встроенными звуковыми колонками. Но на практике часты случаи, когда на рабочем месте заменяется один монитор, – второй, – третий, а опасная для глаз пользователя нестабильность изображения на экране не исчезает.

Тогда можно однозначно утверждать: причина в высоком уровне внешнего магнитного поля промышленной частоты 50 Гц в зоне расположения данного рабочего места с ПЭВМ.

Внешнее электромагнитное поле. Проведенные эксперименты показывают, что у 14" и 15" мониторов появляется дрожание изображения при значениях внешнего магнитного поля более 1000 нТл (0,8 А/м); для мониторов с размером экрана 17" и более критическое значение магнитного поля снижается до 500 нТл (0,4 А/м). Причем речь идет именно об экспериментальных исследованиях.

По сути дела было бы правильным запрещение эксплуатации рабочих мест с ПЭВМ в таких помещениях, как потенциально опасной для здоровья операторов. Однако законных оснований для этого в настоящее время нет. В данной ситуации не нарушается ни один из действующих в настоящее время в России нормативных документов.

Правы производители, выполняющие требования всех нормативных документов, предъявляемые к УВО, и подтверждающие этот факт получением сертификатов соответствия и гигиенических сертификатов; правы торгующие организации, продающие сертифицированные мониторы; правы строительные органи-зации, осуществляющие монтаж систем электроснабжения зданий в соответствии с действующими санитарными нормами и строительными нормами и правилами.

«Крайними» же являются потребители, руководители организаций, которые безо всякой своей вины не могут в такой ситуации обеспечить безопасные условия работы на рабочих местах с ПЭВМ. Претензий предъявить некому.

В рассматриваемой проблеме важен еще один аспект. При отмеченных выше уровнях электромагнитных полей промышленной частоты 50 Гц проявляются эффекты опосредованного их влияния на оператора ПЭВМ.

Безопасное по уровню в обычных условиях магнитное поле (500 – 1000 нТл) становится уже опасным для рабочих мест с компьютерной техникой. Наличие механизмов неблагоприятного опосредованного влияния магнитных полей на человека является еще одной отличительной особенностью при использовании УВО и ПЭВМ в сфере жизнедеятельности человека по сравнению с использованием им других технических средств.

Электромагнитное поле ПЭВМ. Электромагнитное поле, создаваемое ПЭВМ, имеет сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц. Электромагнитное поле имеет электрическую (Е) и магнитную (Н) составляющие, причем взаимосвязь их достаточно сложна, поэтому оценка Е и Н производится раздельно.

Пример спектральной характеристики ПЭВМ в диапазоне 10 Гц – 400 кГц приведен на плак.17.1.

Плакат 17.1. Спектральная характеристика излучения монитора

в диапазоне 10 Гц – 400 кГц

В течение 1994 – 1996 г.г. сотрудниками Центра электромагнитной безопасности при участии сотрудников Лаборатории измерения параметров электромагнитной совместимости ВНИИФТРИ и Лаборатории электромагнитных волн НИИ медицины труда РАМН проводились измерения электромагнитного поля непосредственно на рабочих местах пользователей. Всего были проведены измерения на 474 рабочих местах, оснащенных мониторами 72 типов 1990 – 1996 г.г. выпуска.

Максимальные зафиксированные на рабочих местах пользователей ПЭВМ значения полей приведены в табл.17.3.

Статический электрический заряд на экране монитора. Электростатические поля создает электронно–лучевая трубка (ЭЛТ) монитора. Значительный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и компьютерной «мыши».

Исследования показывают, что даже после непродолжительной работы с клавиатурой электростатическое поле быстро возрастает с 2 до 12 кВ/м. На отдельных рабочих местах при продолжительной работе в области рук регистрировались уровни напряженности электростатических полей более 20 кВ/м.

Импульсные переменные электрические и магнитные поля создаются системами кадровой и строчной развертки электронного луча монитора (на частотах 50 – 150 Гц и 15 – 130 кГц соответственно).

Таблица 17.3

Максимальные значения напряженности электростатических и

электромагнитных полей на рабочем месте с ПЭВМ

Вид поля	Диапазон частот	Единицы измерения напряженности поля	Значение напряженности поля
По оси экрана монитора	Вокруг монитора
Электрическое	100 кГц – 300 МГц 0,02 – 2 кГц 2 – 400 кГц	В/м В/м В/м	17,0 150,0 14,0	24,0 155,0 16,0
Магнитное	100 кГц – 300 МГц 0,02 – 2 кГц 2 – 400 кГц	мА/м мА/м мА/м	нчп* 550,0 35,0	нчп^* 600,0 35,0
Электростатическое	–	кВ/м	22,0	–

Существенный вклад в электромагнитную обстановку (ЭМО) вносят процессор и генератор тактовой частоты, накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД) в режиме записи (уровни напряженности электрического поля превышают уровни монитора почти в 1,5 раза) и другие периферийные устройства (принтер, модем, сканер и т.п.).

Источником переменного электромагнитного поля (ЭМП) промышленной частоты (50 Гц) может быть незаземленный (незануленный) блок питания. При этом напряжение на корпусе системного блока превышает 100 В, а в рабочей зоне формируется низкочастотное ЭМП.

В подобных случаях на расстоянии 0,2 м от устройства регистрировались высокие уровни индукции магнитных полей:

– системный блок – 4,2 мкТл;

– клавиатура – 1,7 мкТл;

– принтер – до 0,4 мкТл;

– сканер – 2,4 мкТл.

Стремление снизить габариты и массу сетевого трансформатора способствовали появлению импульсного блока питания. Это привело к увеличению частоты питающего напряжения до 100 – 150 кГц и появлению на рабочем месте ЭМП такой же частоты.

Свою лепту в формирование ЭМП в рабочей зоне вносят ЭМП, создаваемые сетевым фильтром и многочисленными соединительными кабелями.

Итак, электромагнитная обстановка (ЭМО) на рабочем месте пользователя ПЭВМ характеризуется рядом особенностей, среди которых необходимо выделить следующие:

– работу ПЭВМ сопровождают электромагнитные излучения видимого спектра частот, радиочастотного, сверх– и инфранизкочастотного диапазонов, а также электростатические поля;

– регистрируемые в рабочей зоне ПЭВМ ЭМП являются совокупными, т.е. они претерпевают наложение как по частоте и спектру, так и по уровню (при совпадении частот ЭМП от разных источников, в том числе и отраженных от окружающих предметов), что повышает уровни воздействия ПЭВМ на пользователей;

– излучения ЭМП не являются стационарными, их уровни и направления максимума существенно зависят от порядка размещения технических устройств ПЭВМ на рабочем месте, состава одновременно задействованного оборудования и режимов его работы;

– направления излучения ЭМП от отдельных технических устройств в составе ПЭВМ могут быть отличными для разных типов этих устройств. Они зависят от места их положения внутри корпуса;

– высокий уровень электростатических полей вокруг ПЭВМ способствует притягиванию в рабочую зону пыли (вместе с болезнетворными микробами), таким воздухом вынуждены дышать пользователи, длительно работающие с ПЭВМ.

Рентгеновское излучение. От экрана ЭЛТ монитора идет мягкое рентгеновское излучение, которое называется тормозным. Вызывается оно торможением электронного пучка. Убрать его полностью невозможно, но уменьшить различными поглощающими слоями, прозрачными для видимых лучей, можно. Уместным будет отметить, что разгоняющее напряжение в монохромных мониторах в три раза меньше, чем в цветных (т.к. у них только одна «электронная пушка»), поэтому они гораздо безопаснее с этой точки зрения.

Некоторое время назад с излучением боролись путем использования съемных защитных фильтров, задерживающих рентгеновское излучение; заодно они повышали и контрастность изображения на экране монитора. Затем стекло экрана монитора стало многослойным и появился термин «low radiation», т.е. с низким уровнем излучения. Аналогичный смысл имеет и менее распространенный термин «low emission». Следует отметить, что в настоящее время все ЭЛТ мониторов выпускаются с условно безопасным уровнем рентгеновского, ультрафиолетового и инфракрасного излучений, а по сему указанные виды излучений не рассматриваются.

Электрическое напряжение. Для работы ПЭВМ и периферийных устройств используется электрическая энергия.

С этой точки зрения ПЭВМ относится к электроприемникам.

Как все ЭУ, ПЭВМ являются потенциальными источниками опасности поражения человека электрическим током. Указанная опасность закладывается уже при нарушении правил подключения ПЭВМ к питающей сети. Рассмотрим правила подключения к питающей сети с точки зрения безопасности как человека, так и ПЭВМ.

Электрическое питание ПЭВМ осуществляется через блок питания. Практически каждый блок питания ПЭВМ или питающее устройство имеет сетевой фильтр (плак.17.2).

Конденсаторы этого фильтра предназначены для шунтирования высокочастотных помех питающей сети на землю через провод зануления и соответствующую трехполюсную вилку и розетку.

К розетке подключены три провода: один – фазный (Ф), второй – нулевой рабочий проводник (Н) и третий – нулевой защитный проводник (НЗП). Нулевой защитный проводник соединяют с нулевым рабочим проводом сети (рис.17.1).

При занулении необходимо быть уверенным в том, что «нуль» не станет фазой. Если же НЗП никуда не подключать, на корпусе системного блока появится напряжение величиной около 110 В переменного тока.

Плакат 17.2. Входные электрические цепи блока питания ПЭВМ

Рис.17.1. Правильное подключение трехполюсной розетки к

двухпроводной однофазной сети с заземленным выводом источника тока:

– рабочее заземление; – источник тока; – фазный провод; – нулевой рабочий провод; – нулевой защитный проводник

Это происходит потому, что конденсаторы фильтра работают как емкостной делитель напряжения и, поскольку их емкость одинакова, напряжение сети 220 В делится пополам (плак.17.3).

Плакат 17.3. Условия появления опасного напряжения на корпусе

системного блока ПЭВМ

Если учесть, что среднее сопротивление тела человека 1000 Ом, сопротивление пола (деревянного) и обуви порядка 330 Ом, то ток через тело человека будет равен

мА,

где – ток через тело человека;

– напряжение прикосновения;

– сопротивление тела человека;

– сопротивление пола;

– сопротивление обуви.

Ток величиной 83 мА является опасным, при нем возможен паралич дыхания.

Дата добавления: 2014-01-20