_методички / БЖД / Оценка-8.35

ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ С ПЭВМ

ОМСК 2013

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения

–––––––––––––––––––––––––––––––

ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ С ПЭВМ

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний к лабораторной работе по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Омск 2013

УДК 331.45:621.3(07)

ББК 31.29н6я73

0-93

Оценка электромагнитной безопасности на рабочих местах с ПЭВМ:

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». 2-е изд., с измен./ Ю. Н. Хмельницкий, Л. Я. Уфимцева, Б. В. Мусаткина, О. В. Игнатов; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск,

2013. 36 с.

В методических указаниях рассмотрены теоретические сведения об источниках и уровнях электромагнитных полей на рабочих местах с ПЭВМ, о принципах их нормирования, изложены требования санитарных норм и экологических стандартов к организации компьютерных рабочих мест, даны указания по контролю параметров электромагнитных полей, перечислены средства и методы обеспечения электромагнитной безопасности.

Методические указания предназначены для студентов четвертого и пятого курсов очной и заочной форм обучения, могут быть использованы при проведении практических занятий по охране труда со слушателями Института повышения квалификации и переподготовки.

Библиогр.: 11 назв. Табл. 4. Рис. 6.

Рецензенты: канд. техн. наук, доцент А. Б. Кильдибеков; начальник отдела охраны труда и промышленной безопас-

ности Омского отделения Западно-Сибирской железной дороги П. В. Валицкий.

––––––––––––––––––––––––––

© Омский гос. университет путей сообщения, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………...……..	5
Лабораторная работа. Оценка электромагнитной безопасности на рабо-
чих местах с ПЭВМ…………………………………………………….…	6
1. Характеристика электромагнитных полей на рабочих местах с ПЭВМ...	6

2.Нормирование электромагнитных полей ………………………….……... 9

3.Рекомендации по улучшению электромагнитной обстановки на рабо-

чих местах с ПЭВМ…………………………………...…………………..	11
4. Особенности инструментального контроля электромагнитных полей
на рабочих местах с ПЭВМ………………………...……………..……...	14
4.1. Порядок работы с измерителем электрического поля ИЭП-05.…	18

4.2.Порядок работы с измерителем магнитного поля ИМП-05...….. 22

4.3.Порядок работы с измерителем напряженности электростати-

ческого поля ИЭСП-01 ………………………….….…….………….….. 26

5. Порядок выполнения лабораторной работы………….……………..….… 30

6.Содержание отчета..………………………………….……………….….… 33

7.Контрольные вопросы ………….……………………..…………………… 33

Библиографический список………………………………………………..…. 34

3

ВВЕДЕНИЕ

Проблема электромагнитной безопасности как следствие широкого применения электротехнических устройств на производстве и в быту возникла сравнительно недавно. Большинство населения фактически живет и работает в сложном техногенном электромагнитном поле (ЭМП), интенсивность которого во много раз превосходит уровень ЭМП естественного происхождения и резко отличается от него по своим характеристикам. Электромагнитная среда обитания фактически может быть рассмотрена как источник помех в отношении жизнедеятельности человека и биоэкосистемы. В этой связи возникает проблема биоэлектромагнитной совместимости сложной системы взаимодействия живой природы и технических средств – источников ЭМП.

Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволили определить наиболее чувствительные системы организма человека – нервная, иммунная, эндокринная и половая, реакции которых должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население.

Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия на организм человека накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоль мозга, гормональные заболевания. Наиболее опасными ЭМП могут быть для детей, беременных женщин (воздействие на эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, а также для людей, страдающих аллергией, и с ослабленным иммунитетом.

Вопросы электромагнитной безопасности на рабочих местах с ПЭВМ актуальны при организации (проектировании) компьютерных залов, классов, офисов.

5

Лабораторная работа

ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ С ПЭВМ

Ц е л ь р а б о т ы: 1) ознакомление с требованиями электромагнитной безопасности к эмиссионным параметрам мониторов всех типов; 2) измерение электромагнитных полей на рабочих местах с ПЭВМ и их гигиеническая оценка.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ С ПЭВМ

Под рабочим местом с ПЭВМ в контексте данной работы понимается обособленный участок общего рабочего помещения (кабинета, зала, цеха и т. п.), оборудованный необходимым комплексом технических средств вычислительной техники, в пределах которого постоянно или временно пребывает пользователь (оператор) ПЭВМ в процессе своей трудовой деятельности. К понятию «рабочее место» относятся и учебные места в компьютерных классах.

На рабочих местах с ПЭВМ можно выделить два вида пространственных электромагнитных полей:

создаваемые собственно ПЭВМ; порожденные другими (посторонними) источниками, окружающими рабо-

чее место.

Составляющую собственного поля ПЭВМ в суммарном ЭМП можно оценить по разности показаний измерительного прибора при работающей и выключенной (отключенной от розеток питающей сети) ПЭВМ при одном и том же положении и одной и той же ориентации антенны измерителя.

ПЭВМ является комплексом электронных устройств с различными физическими принципами действия и создает вокруг себя поля с широким частотным спектром и пространственным распределением:

–электростатическое поле;

–переменные низкочастотные электрические поля;

–переменные низкочастотные магнитные поля.

6

Потенциально возможными вредными факторами могут быть:

рентгеновское и ультрафиолетовое излучения электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) монитора ПЭВМ;

электромагнитное излучение радиочастотного диапазона; электромагнитный фон (электромагнитные поля, создаваемые сторонними

источниками на рабочем месте с компьютерной техникой).

Электростатическое поле возникает за счет электростатического потенциала (ускоряющего напряжения) на экране ЭЛТ, при этом появляется разность потенциалов между экраном монитора и пользователем ПЭВМ. Электростатическое поле вокруг пользователя ПЭВМ зависит не только от полей, создаваемых монитором, но также от разности потенциалов между пользователем и окружающими предметами, которая возникает, когда заряженные частицы накапливаются на теле пользователя в результате ходьбы по полу с ковровым покрытием, при трении материалов одежды и т. п.

В современных моделях мониторов приняты конструктивные меры для снижения электростатического потенциала экрана. Разработчики мониторов применяют различные технические способы для борьбы с данным фактором, в том числе и так называемый компенсационный способ, особенность которого заключается в том, что снижение потенциала экрана до требуемых норм обеспечивается только в установившемся режиме работы дисплея. Следовательно, подобный монитор имеет повышенный (в десятки раз более установившегося значения) уровень электростатического потенциала экрана в течение 20 – 30 с после своего включения и нескольких минут после выключения, этого времени достаточно для электризации пыли и близлежащих предметов.

Источниками переменных электрических и магнитных полей в ПЭВМ являются блоки, работающие на высоком переменном напряжении, и блоки, работающие со значительными токами. По частотному спектру эти электромагнитные поля разделяются на две группы:

поля, создаваемые блоком сетевого питания и блоком кадровой развертки монитора (основной энергетический спектр этих полей сосредоточен в диапазоне частоты от 50 Гц до 1 кГц);

поля, создаваемые блоком строчной развертки и блоком сетевого питания ПЭВМ (в случае, если он импульсный); основной энергетический спектр этих полей сосредоточен в диапазоне частоты от 15 до 100 кГц.

7

По своему энергетическому спектру указанные группы полей разделены. Этот факт используется при испытаниях компьютерной техники, когда при оценке ее эмиссионных параметров измеряют уровни создаваемых полей при широкой полосе пропускания в двух различных частотных диапазонах: первый диапазон – от 5 Гц до 2 кГц, второй – от 2 до 400 кГц.

В спектре ЭМП, создаваемых монитором, есть составляющие, частота которых существенно ниже частоты кадровой развертки. Эти низкочастотные (от единиц до нескольких десятков герц) электромагнитные колебания близки к частоте биоритмов человеческого организма. В этом заключается принципиальное отличие мониторов по их потенциально опасному воздействию от обычных бытовых электроприборов, которые могут находиться в близком контакте с челове-

ком. Независимо от характера труда, именно монитор практически	всегда
определяет уровень безопасности компьютерного рабочего места.

В качестве примера рассмотрим рис. 1, на котором представлены типичные диаграммы пространственного распределения интенсивности ЭМП в диапазоне частоты от 2 до 400 кГц для дисплеев на основе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) различных годов выпуска.

	Мониторы,		произво-
	димые	различными		фир-	1
	мами,	характеризуются
	разнообразными		прост-		2
	ранственными		диаграм-		Норма СанПиН
	мами	низкочастотных
	электромагнитных излуче-				Направление
					на пользователя
	ний. В связи с этим при
	планировке групповых ра-
	бочих	мест обязательно			Рис. 1. Типичные диаграммы пространственного
	необходимо проводить де-
					распределения излучений мониторов ПЭВМ:
	тальное	обследование		ра-	1 – до 2000 г. выпуска; 2 – 2000 – 2006 гг. выпуска

бочих мест с использованием специализированной аппаратуры для установления оптимального варианта их компоновки.

ЭМП, порожденные посторонними (не входящими в состав ПЭВМ) источниками, называют фоновыми полями. Характер этих полей, их пространственное распределение и уровень каждого из них определяются физическими

8

особенностями источников, их расположением по отношению к рабочему месту. Часто фоновые поля имеют общий источник – сеть электропитания, которая создает ЭМП в общем энергетическом спектре полей на частоте 50 Гц и ее гармониках. Эта составляющая значительно зависит от организации электросети и контура заземления, удаленности и расположения рабочего места относительно розеток питания и других элементов сети. Источниками фоновых низкочастотных полей являются и другие технические средства, в том числе производственные и бытовые электроустановки (кондиционеры, вентиляторы и т. п.), а также массивные незаземленные металлические предметы (решетки, стеллажи и т.

п.).

Необходимо обращать внимание на появление экстремальных электрических и магнитных полей от посторонних источников, которые могут не только многократно превышать гигиенические требования, но и нарушают нормальную работу ПЭВМ и другой связанной с ними техники. Например, магнитное поле промышленной частоты 50 Гц с напряженностью более 0,8 А/м (1000 нТл) вызывает заметную для глаз пространственную и временную нестабильность (дрожание и мерцание) изображения на экране дисплея ПЭВМ с частотой, равной разности между частотой кадровой развертки дисплея и промышленной частотой 50 Гц.

В таких случаях возникают эффекты дополнительного влияния на оператора ПЭВМ магнитного поля промышленной частоты 50 Гц. Наличие вышеуказанных механизмов неблагоприятного влияния магнитных полей на человека является еще одной отличительной особенностью использования ПЭВМ в сфере жизнедеятельности человека по сравнению с использованием им других технических средств.

2. НОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Действующие государственные стандарты [7 – 9] и соответствующие им санитарные нормы [6, 10] устанавливают предельно допустимые уровни (ПДУ) напряженности электростатических полей, электрических полей промышленной частоты, полей радиочастот, магнитных полей на рабочих местах. Анализ этих документов позволяет сделать выводы:

9

указанные стандарты и нормы предназначены для специфических производственных условий и распространяются на персонал, обслуживающий высоковольтные электроустановки или находящийся в ближней зоне действия мощных радиостанций;

низкочастотный диапазон до 30 кГц, за исключением одной фиксированной частоты, равной 50 Гц, не нормирован;

каждый стандарт рассматривает только один вид электромагнитного воздействия на человека, в то время как на пользователя ПЭВМ воздействует комплекс физических и эргономических факторов;

указанные в стандартах ПДУ определены для линейно поляризованных (однофазных) переменных электрических и магнитных полей, в то время как наиболее вредное воздействие на организм человека оказывают вращающиеся (трехфазные) ЭМП, доля которых в неэкранированных помещениях может достигать 80 %.

В России ПДУ ЭМП компьютерной техники устанавливаются в двух основополагающих стандартах [2, 3] (соответствующих международным так называемыми «шведскими стандартами» МРR II), введенных в действие в 2001 г. С учетом данных стандартов Госсанэпиднадзор России разработал и ввел в действие с 30.06.2003 санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» (табл. 1).

Т а б л и ц а 1 Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ

Наименование		Диапазон частоты	Временно допустимый
параметра			уровень ЭМП
Напряженность	элек-	5 Гц – 2 кГц	25 В/м
трического поля
		2 – 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного		5 Гц – 2 кГц	250 нТл
потока
		2 – 400 кГц	25 нТл
Поверхностный	элек-	–	500 В
тростатический потенциал
экрана видеомонитора

10