БЖД. И. Ю. Гриванов о. В. Гриванова с. М. Гриванова
 Скачать 1 Mb.
|
|
Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах Наименование параметров ВДУ ЭМП Напряженность электрическо- го поля в диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц 25 В/м в диапазоне частот 2 кГц – 400кГц 2,5 В/м Плотность магнитного потока в диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц 250 нТл в диапазоне частот 2 кГц – 400кГц 25 нТл Напряженность электрического поля 15 кВ/м Защита персонала от воздействия радиоволн применяется при всех видах работ, если условия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами: • согласованностью нагрузок и поглотителей мощности, снижаю- щих напряженность и плотность поля потока энергии электромагнит- ных волн; • экранированием рабочего места и источника излучения; • рациональным размещением оборудования в рабочем помещении; • подбором рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала; • применением средств предупредительной защиты. Наиболее эффективно использование согласованных нагрузок и по- глотителей мощности (эквивалентов антенн) при изготовлении, на- стройке и проверке отдельных блоков и комплексов аппаратуры. Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранирование источников излучения и рабочего места с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромаг- нитную энергию. Выбор конструкции экранов зависит от характера тех- нологического процесса, мощности источника, диапазона волн. 69 При повышенном уровне напряженности полей следует сократить время работы за компьютером делать пятнадцатиминутные перерывы в течение полутора часов работы и, конечно же, применять защитные экра- ны. Защитный экран, изготовляемы из мелкой сетки или стекла, собирает на себе электростатический разряд. Для снятия экран монитора заземляют. Для обеспечения безопасности работ с источниками электромагнит- ных волн производится систематический контроль фактических норми- руемых параметров на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала. Контроль осуществляется измерением напряженности элек- трического и магнитного поля, а также измерением плотности потока энергии по утвержденным методикам Министерства здравоохранения. При работе с компьютерами защита человека обеспечивается за счет конструктивных особенностей. Экранирующие материалы для изготовления средств защиты от ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 МГц – 40 ГГц Эффективность экранирующих устройств определяется электриче- скими и магнитными свойствами материала экрана, конструкцией экра- на, его геометрическими размерами и частотой излучения. Для уменьшения ЭМИ РЧ защитные устройства должны представ- лять собой электрически и магнитно замкнутый экран (табл. 8.2). Таблица 8.2 Экранирующие материалы для изготовления средств защиты от ЭМИ РЧ Наименование материала ГОСТ, ТУ Толщи- на, мм Диапазон частот, Гц Ослабле- ние, дБ 1 2 3 4 5 Листовая Ст3 ГОСТ 19903-74 1,4 30 МГц-40 ГГц 100 Фольга алюминевая ГОСТ 618-73 0,08 ― – ― 80 Фольга медная ГОСТ 5638-75 0,08 ― – ― 80 Сетка стальная тканая ГОСТ 5336-73 0,3–1,3 ― – ― 30 Радиозащитное стекло с одно- или двухсто- ронним полупровод- никовым покрытием ТУ 21-54-41-73 6 30 МГц – 30ГГц 20-40 Ткань хлопчатобу- мажная с микропро- водом ОСТ 17-28-70 -- ― – ― 20-40 Ткань металлизиро- ванная ―Восход‖ ГОСТ -- 10 кГц – 30 ГГц 40-65 70 Окончание табл. 8.2 1 2 3 4 5 Ткань трикотажная (полиамид+проволока) ТУ 6-06-С202-90 300кГц 30МГц 15-40 Примечание: На основе экранирующих материалов изготовлены сред- ства индивидуальной защиты: очки защитные с металлизированными стек- лами ОРЗ-5, ТУ 64-1-2717-81; щитки защитные лицевые ГОСТ 15.4.023-84. Эмиссионные требования к мониторам При работе монитор, как и любой телевизор, испускает ряд излучений: Во-первых, от экрана трубки идет мягкое рентгеновское излучение, которое называется тормозным. Вызывается оно торможением элек- тронного пучка. Убрать его полностью невозможно, но уменьшить раз- личными поглощающими слоями, прозрачными для видимых лучей, можно. В настоящее время все электронно-лучевые трубки выпускают- ся с условно безопасным уровнем рентгеновского излучения. Во-вторых, многочисленные катушки внутри монитора – катушки строчной и кадровой развертки, силовых трансформаторов и катушки коррекции – генерируют переменное электромагнитное излучение низ- кой частоты – поле с частотой 15–110 кГц, которое может вредно вли- ять на здоровье пользователя. Распространяется оно, в основном, в сто- роны и назад, поскольку экран ослабляет это излучение. Поэтому есть определенные правила организации рабочих мест: монитор соседа дол- жен находиться на достаточном удалении. Уменьшение низкочастотно- го излучения – это сложная инженерная задача, она решается при по- мощи тщательного экранирования и специальных дополнительных ка- тушек внутри монитора. Выражение low radiation относится и к попыт- кам изготовителя уменьшить эту составляющую излучения монитора. В-третьих, используемое в электронно-лучевых трубках высокое на- пряжение приводит к появлению вне монитора электростатического поля, которое по своей природе аналогично создаваемому кинескопами телевизоров. Если в мониторе не применяются специальные технические решения (фильтры), обеспечивающие ослабление внешнего поля, то по- тенциал накопленного заряда достигает 10–30 кВ. Тело человека может зарядиться до напряжения в несколько киловольт. Уровень заряда зависит от одежды, материала покрытия кресла, волокон, из которых изготовлен ковер, относительной влажности воздуха в помещении и ряда других факторов. Под действием электростатического поля заряженные частицы в зависимости от их знака притягиваются или отталкиваются экраном, причем частицы с положительным зарядом могут попасть в пользователя. Для снятия электростатического заряда на экран наносят специаль- ное антистатическое покрытие. 71 В табл. 8.3 перечислены основные составляющие компоненты мо- нитора, которые при его включении формируют сложную электромаг- нитную обстановку. Таблица 8.3 Основные компоненты монитора, создающие электромагнитные поля Источник Диапазон частот Сетевой трансформатор блока питания 50 Гц статический преобразователь напряжения в импульсном блоке питания 20–100 кГц блок кадровой развертки и синхронизации 48–160 Гц блок строчной развертки и синхронизации 15–110 кГц ускоряющее анодное напряжение монитора (только для мониторов с ЭЛТ) 0 Гц (электроста- тическое поле) По данным российских и зарубежных (в основном шведских) спе- циалистов излучения мониторовмогут быть опасными для здоровья, поэтому санитарные нормы развитых стран устанавливают минималь- ное расстояние от экрана до оператора около 50–70 см (длина вытяну- той руки), а ближайших рабочих мест от боковой и задней стенок мони- тора – не менее 1,5 м, клавиатура и руки оператора также должны быть расположены на максимально возможном расстоянии от монитора. Низко-частотные поля при продолжительном облучении сидящих у мо- нитора людей могут привести к нарушениям самых различных физио- логических процессов. Излучения от 1 Гц до 2 кГц, включая электромагнитные, возникают вследствие работы трансформатора питания постоянного тока, а также из-за вертикальной развертки ЭЛТ. Поля от 2 кГц до 400 кГц возникают в основном из-за строчной развертки ЭЛТ. Процесс подавления элек- тромагнитных полей, излучаемых монитором, реализуется путем экра- нирования таковых с использованием электропроводящих материалов. В течение 1994–1996 годов сотрудниками Центра электромагнитной безопасности при участии сотрудников Лаборатории измерения парамет- ров электромагнитной совместимости ВНИИФТРИ и Лаборатории элек- тромагнитных волн НИИ медицины труда РАМН проводились измерения электромагнитного поля непосредственно на рабочих местах пользовате- лей. Всего были проведены измерения на 474 рабочих местах, оснащен- ных мониторами 72-х типов 1990–1996 годов выпуска (табл. 8.4). В 1998 году Северо-западным научным центром гигиены и общест- венного здоровья Министерства здравоохранения выполнена работа по контролю соответствия уровней электромагнитных полей на рабочем 72 месте пользователя требованиям гигиенических норм РФ. Данные о зафиксированных значениях поля при обследовании более 120 рабочих мест пользователей ПК приведены в табл. 8.5. Таблица 8.4 Максимальные зафиксированные на рабочем месте значения элек- тромагнитных полей Вид поля, диапазон частот, единица измерения напряженности поля Значение напряженности поля по оси экрана вокруг монитора электрическое поле, 100 кГц — 300 МГц, В/м 17,0 24,0 электрическое поле, 0,02–2 кГц, В/м 150,0 155,0 электрическое поле, 2–400 кГц В/м 14,0 16,0 магнитное поле, 100 кГц — 300 МГц, мА/м нчп нчп магнитное поле, 0,02–2 кГц, мА/м 550,0 600,0 магнитное поле, 2–400 кГц, мА/м 35,0 35,0 электростатическое поле, кВ/м 22,0 — Примечание: нчп — ниже чувствительности прибора. Таблица 8.5 Наименование измеряемых параметров Диапазон частот 5 Гц – 2 кГц Диапазон частот 2–400 кГц Напряженность переменного электрического поля, (В/м) 1,0–35,0 0,1–1,1 Индукция переменного магнитного поля, (нТл) 6,0–770,0 1,0–32,0 Контрольные вопросы 1. В чем заключается опасность воздействия ЭМП? 2. Каким нормативным документом устанавливаются ВДУ ЭМП? 3. Какая защита предусмотрена для снижения воздействия ЭМП на человека при работе с компьютером? 4. Какие Экранирующие материалы рекомендуются для изготовле- ния средств защиты от ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 МГц – 40 ГГц? 5. Какие классы условий труда могут быть установлены при несо- блюдении нормативных требований? 73 Практическое занятие № 9 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ Цель работы: Обеспечить поддержание электробезопасности в помещении. Задачи работы: 1. Указать источник поражения электрическим током. 2. Рассчитать пороговый ток, поражающий человека. 3. Отметить категорию помещения по электробезопасности и дока- зать выбранную категорию. 4. Предложить мероприятия по защите от элетропоражения. 5. Указать каким требованиям должно отвечать выбранное средст- во защиты от электропоражения. Методика выполнения работы Окружающая среда или окружающая обстановка усиливает или ос- лабляет опасность поражения электрическим током. Поэтому правила делят все помещения по степени опасности поражения людей электри- ческим током на три класса. 1. Помещения без повышенной опасности – сухие с изолирующим полом, в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с по- вышенной опасностью или особо опасным (жилые комнаты или конторы, а также лаборатории сборочные цехи часовых или приборных заводов, размещенные в сухих помещениях с нормальной температурой). 2. Помещения с повышенной опасностью – характеризуются нали- чием одного из следующих условий, создающих повышенную опас- ность: сырости (относительная влажность воздуха превышает 75%, тем- пература воздуха превышает +30%), токопроводящей пыли (технологи- ческая пыль оседает на проводах и проникает внутрь оборудования), токопроводящих полов – металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.д. 3. Помещения особо опасные – характеризуется наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости (влажность близка к 100%, стены, пол и предметы, покрыты влагой); химически активной среды (содержатся пары, действующие разрешаю- ще на изоляцию и токоведущие части электрооборудования); одновре- менного наличия двух или более условий свойственных помещениям с повышенной опасностью. Опасность поражения электрическим током Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и 74 опасного воздействия электрического тела, электрической дуги, элек- тромагнитного поля и статического электричества. Опасность электрического тока усугубляется тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить напряжение дистан- ционно. Опасность обнаруживается поздно, когда человек ранен. Анализ смертельных несчастных случаев на производстве показы- вает, что на долю поражения электрическим током приходится до 40%, а в энергетики до 60%. Большая часть смертельных электропоражений (до 80%) наблюдается в электроустановках напряжением до 1000 В. Проходя через живые ткани электрический ток, оказывает термиче- ское, электролитическое и биологическое воздействие. Это приводит к различным нарушениям в организации, вызывая как местное поражение тканей органов, так и общее поражение организма. Виды поражения электрическим током Действие электрического тока может привести к двум видам пора- жения: электрическим травмам и электрическим ударам. В некоторых случаях оба вида поражения возникают одновременно. Электрическими травмами называют местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электри- ческой дуги. Электрические травмы могут быть следующих видов: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, элек- троофтальмия и механические повреждения. Наиболее распространенной электрической травмой является элек- трический ожог. В зависимости от условий возникновения ожоги могут быть двух видов: токовый (или контактный) и дуговой. Токовый ожог обычно возникает в месте контакта тела человека с токоведущей частью. Так как кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела, то при прохождении тока через тело человека электрическая энергия преобра- зуется в тепловую, выделяющуюся в основном в месте контакта, вызы- вая обычно сравнительно легкий ожог кожи. Дуговой ожог, как правило, носит тяжелый характер и обусловлен воздействием на тело человека электрической дуги. Электрическая дуга, обладающая высокой температурой (свыше 3500 °С) и большой энер- гией, вызывает обширные ожоги тела и сгорание тканей на большую глубину. Различают четыре степени электрических ожогов: I – покраснение кожи; II – образование пузырей; III – обугливание кожи; IV – обугливание подкожной клетчатки, мышц, сосудов, нервов, костей. 75 Токовые ожоги обычно приводят к I–II степеням, а дуговые к III– IV степеням ожога тела. Электрические знаки (знаки тока, или электрические метки) прояв- ляются в виде пятен серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека подвергнувшейся действию тока. Иногда форма знака повторяет форму токоведущей части, которой коснулся пострадавший, а также может напоминать молнию. Металлизация кожи возникает от проникновения в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Пострадавший ощущает присутствие в коже ино- родного тела и часто боль от ожога из-за тепла, занесенного в тело ме- таллом. Кожа в месте поражения становится жесткой и шероховатой. Окраска кожи при металлизации зависит от металла: зеленая при кон- такте с красной медью, сине-зеленая при контакте с латунью, серо- желтая при контакте со свинцом. С течением времени пораженный уча- сток также приобретает нормальный вид. Электрическая дуга, являющаяся источником интенсивного излу- чения света, а также ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, может вызвать электроофтальмию – воспаление наружных оболочек глаз под действием ультрафиолетовых лучей, которые поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. В тяжелых случаях воспаляется роговая оболочка глаза, что требует длительного лечения. Под действием электрического тока происходит возбуждение жи- вых тканей, сопровождающееся непроизвольными судорожными со- кращениями мышц, электрический удар. При резких непроизвольных судорожных сокращениях мышц под действием тока, проходящего че- рез тело человека, могут возникать механические повреждения: разры- вы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов и пе- реломы костей. В зависимости от исхода воздействия тока на организм электриче- ские удары условно делятся на следующие четыре степени: I – судорожное сокращение мышц без потери сознания; II – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохра- нившимися дыханием и работой сердца; III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или ды- хания – (либо и того и другого вместе); IV – клиническая смерть, т. е. прекращение дыхания и кровообра- щения. Воздействие электрического тока на организм человека может при- вести к летальному исходу вследствие электрического шока и прекра- щения работы сердца и дыхания; воздействие на мышцу сердца может вызвать остановку сердца или его фибрилляцию, т.е. – быстрые хаоти- ческие сокращения волокон (фибрилл) сердечной мышцы, при которых сердце перестает нормально работать, и нарушается кровообращение. 76 Электрический шок – тяжелая рефлекторная реакция организма при сильном раздражении электрическим током, которая приводит к опасным расстройствам дыхания, кровообращения, обмена веществ и т. п. Шоковое состояние может длиться от нескольких минут до суток, после чего может наступить либо гибель в результате полного угасания жизненно важных функций, либо полное выздоровление как результат активного лечебного вмешательства. Электрический ожог возможен при прохождении через тело чело- века токов более 1А. При прохождении тока через ткани выделяется тепло, пропорциональное промышленному напряжению и току. Темпе- ратура поражаемых тканей может нагреваться до температуры 60–70°С, а при этой температуре свертывается белок, возникает ожог. Такие ожо- ги могут привести к частичной или полной инвалидности. В электроустройствах с напряжением 35 кВ и выше ожоги могут возникать и без непосредственного контакта с токоведущими частями, а даже при случайном приближении на опасное расстояние. Когда это расстояние меньше или равно разрядному, возникает сначала искровой разряд, который переходит в электро дугу. Температура дуги составляет 4000С, кроме того ткани человека нагреваются проходящим через них током. Это приводит к ожогу. Под действием тока происходит резкое сокращение мышц, которое приводит к разрыву мышц. Поскольку ток проходим через тело человека кратковременно, нарушений дыхания и кровообращения может не наступить, но полученные ожоги весьма серьезны, а порой и смертельны. В электроустановках до 1000В возможны также ожоги электриче- ской дугой. В этом случае дуга возникает между токоведущими частя- ми, а человек попадает в зону действия дуги. Электрический удар наблюдается при воздействии малых токов – обычно до нескольких сотен миллиампер и соответственно и при не- больших напряжениях, как правило, до 1000В. При такой малой мощно- сти выделение теплоты ничтожно и не вызывает ожогов. Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. Если ток парализует мышцы рук, человек уже не сможет самостоятельно освобо- дится от тока, т.о. действие тока будет длительным: ток в несколько миллидесятков ампер при длительном воздействии (более 20 с) приво- дит к остановке дыхания. Остановка сердца вызывается током в несколько сот миллиампер при большом времени воздействия (доли секунды), мышцы сердца рас- слабляются и остаются в таком состоянии. Как при остановке, так и при фибрилляции сердца работа его самостоятельно не восстанавливается. Характерно, что большие токи (порядка нескольких ампер) не вы- зывают ни остановки ни фибрилляции сердца. Сердечные мышцы под действием тока обычно резко сокращаются и остаются в таком состоя- нии до отключения тока, после чего сердце продолжает работу. Более 77 того, если через сердце пострадавшего, у которого наблюдается паралич или фибрилляция сердца, пропустить ток приблизительно 4 – 6А, мыш- цы сердца сокращаются и после отключения тока сердце продолжает работать. На этом принципе основано действие дефибриллятора. Т.о. наблюдается прямая зависимость между током через человека и опасностью поражения, при токах более 1А эта зависимость меняет характер, но остается прямой. |