2.2 Воздействие опасных и вредных факторов на организм пользователя эвм

Поражение электрическим током

Воздействие на человека электрического тока носит термический, электролитный, биологический характер, что может привести к общим травмам (электроудары) и местным (ожоги, металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения).

Различают электроудары четырех степеней сложности:

. Электроудары I степени: сопровождаются судорожным болезненным сокращением мышц без потери сознания;

. Электроудары II степени: сопровождаются судорожным болезненным сокращением мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и сердцебиения;

. Электроудары III степени: сопровождаются судорожным болезненным сокращением мышц, c потерей сознания, нарушением работы сердца и/или дыхания;

. Электроудары IV степени: наступает клиническая смерть, то есть прекращается дыхание и кровообращение.

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение может послужить причиной возникновения или обострения следующих заболеваний:

. Заболевания кожи: угревая сыпь, себорроидная экзема, розовый лишай, меломанный рак кожи и другие;

. Катаракта глаз;

. Нарушение терморегуляции организма.

Статическое электричество

Под действием статических электрических полей дисплея пыль в помещении электризуется и переносится на лицо пользователя (так как тело человека имеет отрицательный потенциал, а частички пыли заряжены положительно). При подвижности воздуха в помещении вычислительного центра выше 0, 2 м/с пыль, скопившаяся на поверхности экрана, сдувается с нее и также переносится на лицо пользователя (разработчика), что приводит к заболеваниям кожи. С точки зрения технического влияния следует отметить следующее: электронные компоненты персонального компьютера (ПК) работают при низких значениях напряжения (5-12 В). При большом значении напряженности электростатического поля возможны замыкания клавиатуры, реле и потеря информации на экране. Нормируемая величина напряженности электростатического поля E = 15 кВ/м.

Излучение электромагнитных полей низких частот

Воздействие этого фактора может привести к следующим последствиям:

. Обострение некоторых кожных заболеваний: угревая сыпьсеборроидная экзема, розовый лишай, рак кожи и другие;

. Нарушение метаболизма;

. Изменение биохимической реакции крови на клеточном уровне, что ведет к стрессу;

. Нарушения в протекании беременности (увеличение в два раза вероятности выкидыша у беременных);

. Нарушение репродуктивной функции и возникновению злокачественных образований (в случае воздействия низкочастотных полей);

. Изменения в нервной системе (потеря порога чувствительности).

Из анализа воздействия опасных и вредных факторов видно, что пользователь персонального компьютера (ПК) нуждается в защите от них.

.3 Способы защиты пользователей от опасных и вредных факторов

Защита от поражения электрическим током

На корпусе оборудования может образовываться напряжение, если возникает пробой изоляции, обрыв токоведущего провода и касание его корпуса и т.п. Это может привести к воздействию электрического тока на человека, если человек коснется корпуса оборудования (прямое или косвенное прикосновение).

Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением. Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Напряжение прикосновения - напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Согласно общим требованиям ПУЭ [21, гл. 1.7, пп. 1.7.49-1.7.51], токоведущие части электроустановки не должны быть доступны для случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим опасность поражения электрическим током, как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции.

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличии требований других глав ПУЭ, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.

Зануление - преднамеренное соединение нетоковедущих частей с нулевым защитным проводником (НЗП). Оно применяется в трехфазных четырех проводных сетях с глухо-заземленной нейтралью в установках до 1.000 Вт и является основным средством обеспечения электробезопасности.

Принцип защиты при занулении заключается в следующем: ток короткого замыкания вызывает перегорание предохранителя (срабатывание автомата) и, следовательно, отключение пользователя от сети, предотвращая перегрев и самовозгорание токоведущих частей сети электропитания. Кроме того, устройство защитного отключения (УЗО) срабатывает при возникновении утечки из сети электропитания величиной не более 30 мА, предотвращая поражение электрическим током в случае прямого прикосновения.

Схема подключения ПЭВМ к электрической сети показана ниже (R0 - сопротивление нейтрали).

Рис. 2.1. Схемы подключения ПЭВМ к электросети

Определим ток короткого замыкания I_кз по заданным параметрам:

_кз = U_ф / ((r_т / 3) + R_общ), где

_кз - ток короткого замыкания;ф - фазное напряжение: Uф = 220 В;_т - паспортная величина сопротивления обмотки трансформатора:_т = 0, 412 Ом;_общ = R₁ + R₂ + R_нзп = p₁ * L₁ / S₁ + p_нзп * L_нзп / S_нзп + p₂ * L₂ / S₂

- удельное сопротивление проводника:

₁ = 0, 0280 (Ом * мм² / м) (алюминий);_нзп = p₂ = 0, 0175 (Ом * мм² / м) (медь).

- длина проводника (L₁ = 600 м, L₂ = 100 м; L_нзп = 50 м);- площадь поперечного сечения проводника (S₁ =2 мм²; S₂ =1 мм; S_нзп =1 мм²).

₁ = (0,0280 (Ом * мм² / м) * 600 м) / 2 мм² = 8,4 Ом₂ = (0,0175 (Ом * мм² / м) * 100 м) / 1 мм² = 1,75 Ом_нзп = (0,0175 (Ом * мм² / м) * 50 м) / 1 мм² = 0,875 Ом_общ = 8, 4 Ом +1, 75 Ом +0, 875 Ом = 11 Ом;_кз = 220 B / ((0,412 / 3) Ом + 3,24 Ом) = 19,75 А

Устройство защиты от короткого замыкания срабатывает при выполнении следующего условия:

Определим по I_кз с каким I_ном в цепь питания ПЭВМ вкл. автомат

_кз ≥ k * I_ном => I_ном ≤ I_кз / k, где

- коэффициент, учитывающий тип защитного устройства: k = 3 для автомата с электромагнитным расцепителем;_ном - номинальный ток срабатывания защитного устройства.

_ном ≤ 19,75А / 3 = 6,6 А ≈ 7 А

Указанному условию удовлетворяет защитное устройство УЗО 22-05-2-030 с номинальным током срабатывания I_ном = 7 А и номинальным отключающим дифференциальным током IΔ = 30 мА.

Вывод: во избежание поражения электрическим током, возникновения пожара в помещении и выхода из строя ПЭВМ и периферийного оборудования, в случае возникновения короткого замыкания или других причин появления напряжения прикосновения U_пр, в цепь питания ПЭВМ необходимо включить устройство защитного отключения с I_ном = 7 А и IΔ = 30 мА.

Защита от ультрафиолетового излучения

Синий люминофор экрана монитора вместе с ускоренными в электронно-лучевой трубке электронами являются источниками ультрафиолетового излучения. Воздействие ультрафиолетового излучения сказывается при длительной работе за компьютером. Основными источниками поражения являются глаза и кожа.

Для защиты от ультрафиолетового излучения используют:

. Обычную побелку стен и потолка (ослабляет излучение на 45-60%);

. Электролюминесцентные лампы, мощностью не более 40 Вт;

. Рекомендуемый материал одежды персонала - фланель, поплин.

. Специальные очки для защиты зрения толщиной 2мм.

Защита от статического электричества

Для защиты от статического электричества необходимо выполнять следующие требования:

. Использовать контурное заземление;

. Использовать нейтрализаторы статического электричества;

. Применять антистатическое покрытие полов;

. Использования экранов для снятия статики;

. Обеспечить регулярное проведение влажной уборки;

. Проветривать помещения при подвижности воздуха 0,1 - 0,2 м/сек без присутствия в нем пользователей.

Наиболее эффективным способом нейтрализации статического электричества является применение нейтрализаторов, создающих вблизи наэлектризованного диэлектрического объекта положительные и отрицательные ионы. Различают 4 типа нейтрализаторов:

. Коронного разряда (индуктивные и высоковольтные);

. Радиоизотопные;

. Комбинированные;

. Аэродинамические.

Защита от излучения электромагнитных полей низких частот

Защита от излучения электромагнитных полей низкой частоты осуществляется выбором расстояния от экрана монитора, длительности работы с компьютером и экранированием.

При разработке дипломного проекта используется монитор LG L1730P. Данный монитор соответствует стандартам MPR-II, ТСО ‘03, стандарту по эргономичности ISO 13406-2. Уровень напряженности полей низкой частоты соответствует нормам, поэтому единственным параметром, требующим соблюдения, является расстояние между мониторами в 1,5 м и более.

Ниже приведены схемы зон компьютерного излучения. Из них видно, что компьютерное излучение в горизонтальной проекции испускается с большей интенсивностью в направлении, перпендикулярном оси просмотра изображения, поэтому необходимо устанавливать экраны с боковых сторон монитора для защиты пользователей, работающих в том же помещении. В вертикальной плоскости компьютерное излучение имеет наивысшую напряженность в секторах А-С и С-В, поэтому необходимо также устанавливать защитный экран с задней стороны монитора. Кроме того, необходимо строго соблюдать безопасное расстояние до экрана монитора.

Рис. 2.2. Схемы зон компьютерного излучения

Для защиты от излучения электромагнитных полей низких частот необходимо выполнять следующие требования:

. Время работы на персональном компьютере не должно превышать 4 - 6 часов;

. Запрещается работать при открытых корпусах персональных компьютеров;

. Располагаться от экрана дисплея следует не ближе, чем на расстоянии вытянутой руки;

. При выборе рабочего места необходимо располагаться от боковых и задних стенок мониторов соседних компьютеров не ближе 1,5 м.