Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломний проект - Спосіб оцінки впливу ЕМП, що збуджуються офісною технікою, на стан людини-оператора - файл 1.doc


Дипломний проект - Спосіб оцінки впливу ЕМП, що збуджуються офісною технікою, на стан людини-оператора
скачать (1580 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1580kb.18.11.2011 15:49скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...
РЕФЕРАТ


Обсяг роботи. Робота містить вступ, п’ять розділів, основні висновки і список літератури. Обсяг роботи без додатків, бібліографій, малюнків складає 106 сторінок; робота містить: 11 малюнків і 14 бібліографічних назв; загальний обсяг роботи 119 сторінок.

Ціль роботи.. Створити методику досліджень впливу ненавмисних електромагнітних випромінювань офісного обладнання на імовірність появи похибок у рішеннях, що приймає людина-оператор.

^ Структура роботи. У вступі сформульовані задача дослідження, обґрунтована її актуальність, визначена мета роботи, і коло розв'язуваних задач, відзначені її практична спрямованість, наукова новизна, описана структура роботи і коротко викладений зміст її розділів.

У першому розділі викладено механізм впливу електромагнітних полів на стан людини-оператора.

У другому розділі розглянуті основні джерела ненавмисного електромагнітного випромінювання, а також побутова та офісна апаратура як джерело штучного ЕМВ.

У третьому розділі приведені санітарні норми на електромагнітні випромінювання офісної та побутової техніки.

У четвертому розділі наведено методи проведення лабораторних тестів стійкості людини-оператора до впливу на неї електромагнітного випромінювання.

У п’ятому розділі проведено кількісну оцінку впливу електромагнітного випромінювання низької інтенсивності.

У шостому розділі викладені основні положення по охороні навколишнього середовища при роботі з ПЕОМ і розраховано енергозатрати при роботі на комп’ютері.


У сьомому розділі викладені основні положення по охороні праці операторів ПК.

У висновку представлені основні результати та висновки по роботі.

^ Методика дослідження й апаратура. У роботі пропонується використовувати лабораторну установку, що складається з таких елементів: генератор енергії ЕМП типу Г4-151; логоперіодична антена, що працює в діапазоні частот від 100 МГц до 500МГц; селективний мілівольтметр SMV-85; персональний комп’ютер.

Для дослідження впливу ЕМП на працездатність людини-оператора пропонується пропонується використовувати тести із випадковою зміною кольору геометричних фігур; співставлення габаритних розмірів різних геометричних фігур;фіксацію найпростішої інформації, що швидко змінюється та здійснення найпростіших обчислювальних процедур.

^ Практична цінність роботи. Вперше запропоновано наступні рекомендації для реалізації висунутої гіпотези:

- створення проекту електронного комплексу для відбору професійних операторів ергатичних систем надзвичайної відповідальності ( системи управління повітряним рухом, ядерним реактором, хімічним виробництвом і т.п.), кваліфікація яких є гарантом безпеки людини та навколишнього середовища, за критерієм їх несприятливості до негативного впливу електромагнітних полів, рівні яких не перевершують граничних санітарних норм;

- обґрунтування необхідності створення технічного комплексу для укріплення несприятливості професійних операторів ергатичних систем надзвичайної відповідальності до негативного впливу відносно слабких електромагнітних полів, яки прискорюють утомлюваність людини і сприяють збільшенню імовірності появи помилок першого або другого роду при прийнятті відповідних рішень.

^ Ключові слова: електромагнітне випромінювання,ергатична система,людина - оператор, пондеромоторна сила.

ВСТУП


Актуальність роботи. Технічний прогрес супроводжується неминучим збільшенням щільності НЕМП у місцях постійного або тимчасового перебування людини. Рівень техногенних НЕМП сьогодні значно перевершує природний електромагнітний фон. Тому НЕМП доцільно розцінювати як своєрідній небезпечний екологічний фактор. У зв’язку з цим розроблюються, удосконалюються та впроваджуються санітарні норми на граничнодопустимі рівні (ГДР) НЕМП, що випромінюються радіоелектронними системами різного призначення [1, 2, 3]. Але у літературі відсутні свідомості про результати будь-яких досліджень впливу НЕМП відносно низької інтенсивності, безпечних для життєдіяльності людини, на достовірність рішень, що приймає людина-оператор ергатичної системи надзвичайної відповідальності, наприклад, системи управління повітряним судном або повітряним рухом, системами управління роботою ядерного реактора, хімічним виробництвом, тощо.

Дослідження вчених за останні 20 років показали, що електромагнітні поля, створені технічними системами, навіть у сотні разів слабші природного поля Землі, можуть бути небезпечними для здоров'я людини. Якщо не змінити принципи побудови електронних та радіотехнічних систем, то тенденція їх розвитку і негативний вплив на біологічні системи на рівні дії полів можуть призвести до катастрофічного за своїми наслідками впливу на біосферу та людину.

Плоди науково-технічного прогресу, які повинні служити на благо людства, стають агресивними по відношенню навіть до своїх творців. Стрімко зростає енергонасиченість побуту людей. Електроніка підступає все ближче до людини. Комп'ютер, телевізор, відео-системи, мікрохвильові печі, радіотелефони - ось далеко не повний перелік технічних засобів, з якими людина постійно взаємодіє. Павутиння проводів електропостачання в будинках та в службових приміщеннях оточують людину. Людина знаходиться тривалий час під дією штучних полів, створених електронними системами та системами електропостачання.

Особливо стрімко в наше життя входять комп'ютери і телевізійні системи. Сьогодні у всьому світі комп'ютери займають важливе місце у роботі, житті та відпочинку людей. Без них вже неможливо уявити сучасний світ. Одним із шкідливих апаратних забезпечень ЕОМ для людського організму є дисплеї. Дисплеї, сконструйовані на основі електронно-променевої трубки, є джерелами електростатичного поля, м'якого рентгенівського, ультрафіолетового, інфрачервоного, видимого, низькочастотного, над низько частотного та високочастотного електромагнітного випромінювання (ЕМВ). Вплив комплексу ЕМВ чи окремих його видів на виникнення різних захворювань почали вивчати з моменту їх використання. В кінці 50-х років у СРСР були введені перші нормативи, що обмежують радіочастотний вплив. Наприкінці 60-х років радянські вчені встановили вплив електромагнітних полів, навіть дуже слабких, на нервову систему людини. У 70-ті роки ця проблема стала предметом широких дискусій і досліджень.

У світі існує безліч природних джерел електромагнітних полів різної енергетики і частотного спектру. Сукупність цих полів визначає електромагнітний фон, у якому виникла і існує екосистема землі, довкілля.

Електромагнітні поля штучного походження – неодмінний атрибут технічного прогресу. Формально такі поля, незалежно від їх інтенсивності, є фактором електромагнітного забруднення довкілля. Слід зазначити, що це забруднення для неіонізуючих ЕМП існує тільки під час роботи їх джерел (радіопередавачів, промислового обладнання та інше.)

Якщо життєдіяльність людини характеризувати абстрактним узагальненим нормованим показником життєвого тонусу – „ПЖТ”, то залежність тонусу від рівня інтенсивності електромагнітного поля („ІЕМП”) можна ілюструвати графіком, наведеним на рис. 1.1 [1].




Підсилення стресів, погіршення самопочуття


Підсилення стресів, погіршення само- почуття

Рисунок 1.1 – ЕМП – абіотичний фактор довкілля

Наукові дослідження у галузі біології і медицини свідчать про те, що живі організми можуть нормально розвиватися і функціонувати лише за наявності природних ЕМП, тобто електромагнітного фону, який є складовою довкілля, оптимального для життєдіяльності.

Електромагнітний фон Землі може бути суттєво зменшеним або усуненим у локальних областях перебування (роботи, мешкання) людини. Такими областями є тунелі, підземні споруди, шахти, ліфти домів, залізобетонні будівлі, автомобілі, космічні апарати, тощо.

Тривале знаходження людини у гіпоелектромагнітному природному фоні Землі може супроводжуватися погіршенням загального самопочуття, появою та підсиленням стресів.

Послаблення електромагнітного фону Землі не повинно перевищувати двократного, відносно інтенсивності фону на суміжному відкритому просторі. Надмірне забруднення природного електромагнітного фону електромагнітними полями штучного походження супроводжується зростанням енергетичного потенціалу довкілля, що викликає погіршення самопочуття людини, підсилення стресових станів і може привести до її летального випадку.

Форма кривої ПЖТ, що зображена на рис. 1.1., має фізичне тлумачення.

Тканина організму будь-якої істоти на 90 % складається з судин, по яким циркулюють біологічні рідини – провідники другого роду. Під впливом ЕМП природного або штучного походження у цих провідниках виникають електричні струми, індукуються електричні заряди, збуджуються нервові закінчення. Зниження рівня природного електромагнітного фону супроводжується загасанням цих життєво необхідних явищ у живому організмі, зменшенням його життєвого тонусу.

Надмірне перевищення електромагнітного фону відносно природного, супроводжується енергетичним перевантаженням судин організму, його нервових закінчень, локальними перегріваннями його клітин. Ці негативні явища також можуть привести до незворотних наслідків.

Наявність областей погіршення життєвого тонусу людини (рис. 1.1.) свідчить про необхідність проведення захисних та профілактичних заходів у галузі електромагнітної екології та у відповідному їх фінансовому забезпеченні.

Під впливом неіонізуючих електромагнітних полів (НЕМП) у тканинах біологічних об’єктів збуджуються електричні струми, активізуються хімічні реакції, на клітковому рівні змінюється природний тепловий баланс. Збільшення енергетики НЕМП відносно природного електромагнітного фону може стимулювати неадекватні реакції людини, наприклад, оператора ергатичної системи, на випадкові змінювання деяких подій, за якими здійснюється спостереження. Тому забезпечення функціональної цілісності ергатичних систем надзвичайної відповідальності при наявності НЕМП штучного походження є важливою проблемою, яка потребує розв’язку.

^ Мета роботи: створити методику досліджень впливу ненавмисних електромагнітних випромінювань офісного обладнання на імовірність появи похибок у рішеннях, що приймає людина-оператор.

^ Наукова новизна роботи. В дипломній роботі вперше запропоновано наукове обґрунтування та підготовка до експериментальної перевірки гіпотези про вплив НЕМП відносно низької інтенсивності на достовірність рішень, яки приймає людина-оператор.

^ Практична цінність роботи. Вперше запропоновано наступні рекомендації для реалізації висунутої гіпотези:

- створення проекту електронного комплексу для відбору професійних операторів ергатичних систем надзвичайної відповідальності ( системи управління повітряним рухом, ядерним реактором, хімічним виробництвом і т.п.), кваліфікація яких є гарантом безпеки людини та навколишнього середовища, за критерієм їх несприятливості до негативного впливу електромагнітних полів, рівні яких не перевершують граничних санітарних норм;

- обґрунтування необхідності створення технічного комплексу для укріплення несприятливості професійних операторів ергатичних систем надзвичайної відповідальності до негативного впливу відносно слабких електромагнітних полів, яки прискорюють утомлюваність людини і сприяють збільшенню імовірності появи помилок першого або другого роду при прийнятті відповідних рішень.


^ РОЗДІЛ 1. МЕХАНІЗМ ВПЛИВУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ НА СТАН ЗДОРОВЯ ЛЮДИНИ ОПЕРАТОРА


1.1. Загальна характеристика випромінювань електромагнітних полів (ЕМП) та фонового випромінювання, викликаного природними чинниками


Навколо Землі існують природне електричне та магнітне поля, інтенсивність яких не залишається постійною. Спостерігаються річні, добові коливання цих полів під дією грозових розрядів, опадів, вітрів, а також під дією сонячної активності (магнітні бурі).

У процесі науково-технічного розвитку людство додало до фонового випромінювання цілий ряд штучних факторів, які підсилили це випромінювання в декілька разів (антропогенні ЕМП). У побуті та промисловості набули масового застосування обладнання та прилади, робота яких пов'язана з утворенням електромагнітних випромінювань широкого діапазону частот. Зростання рівня ЕМП різко підсилилось з початку 30-х років XX століття. В окремих районах їх рівень в сотні разів перевищує рівень полів природного походження. Джерелами випромінювань електромагнітної енергії є потужні радіо та телевізійні станції, ретранслятори, засоби радіозв'язку різного призначення, в тому числі і супутникового, промислові установки високочастотного нагрівання металів, високовольтні лінії електропередач, електротранспорт, вимірювальні прилади, персональні комп'ютери (ПК).

В аеропортах та на військових об'єктах працюють потужні радіолокатори, які випромінюють в навколишнє середовище потоки електромагнітної енергії надвисоких частот. Потужність та кількість джерел ЕМП постійно зростає.

Відомо, що навколо провідника, по якому протікає електричний струм, виникають електричне та магнітне поля. Якщо струм постійний, то ці поля існують незалежно одне від одного.При змінному електричному струмі електричне та магнітне поля пов'язані між собою, становлячи єдине електромагнітне поле. При появі електричної напруги на струмоведучих частинах з'являється електричне поле (ЕП). Якщо електричне коло замкнуте, тобто по ньому протікає струм, це супроводжується появою магнітної складової поля, і в цьому випадку говорять про існування електромагнітного поля (ЕМП). Для характеристики ЕМП введено поняття напруженості його складових - електричного та магнітного полів.


^ 1.2. Дія електромагнітного випромінювання на організм людини


Електромагнітні поля негативно впливають на організм людини, яка безпосередньо працює з джерелом випромінювання, а також на населення, яке мешкає поблизу джерел випромінювання. Встановлено, що переважна частина населення знаходиться в умовах підвищеної активності ЕМП. Можна вважати, що в діапазоні промислових частот (у тому числі 50 Гц) допустимо розглядати вплив на біологічний об'єкт електричної і магнітної складових поля роздільно (нарізно). В будь-якій точці ЕМП промислової частоти енергія магнітної складової поля, яка поглинається тілом людини, майже в 50 разів менша від енергії електричної складової цього поля, що поглинається тілом. Це дає змогу зробити висновок, що в діапазоні промислових частот дією магнітної складової поля на біологічний об'єкт можна знехтувати, а негативний вплив на організм обумовлений електричною складовою поля.

Ступінь впливу електромагнітних випромінювань на організм людини взагалі залежить від діапазону частот, тривалості опромінення, характеру опромінення, режиму опромінення, розмірів поверхні тіла, яке опромінюється, та індивідуальних особливостей організму.

У результаті дії ЕМП на людину можливі гострі та хронічні форми порушення фізіологічних функцій організму. Ці порушення виникають в результаті дії електричної складової ЕМП на нервову систему, а також на структуру кори головного та спинного мозку, серцево-судинної системи. У більшості випадків такі зміни в діяльності нервової та серцево-судинної системи мають зворотній характер, але в результаті тривалої дії вони накопичуються, підсилюються з плином часу, але, як правило, зменшуються та зникають при виключенні впливу та поліпшенні умов праці. Тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень та захворювань.

На початку 60-х років у науково-технічній літературі з'явилися перші відомості про те, що люди, опромінені імпульсом НВЧ коливань, можуть постійно чути якийсь звук. Залежно від тривалості та частоти повторень імпульсів цей звук сприймається як щебет, цвірінчання чи дзюркіт у деякій точці всередині чи ззаду голови. Це явище викликало інтерес вчених, які розпочали систематичні дослідження на людях та тваринах. Під час дослідів люди повідомляли про свої відчуття.

Отже, електромагнітне випромінювання як хвороботворний чинник слід розглядати на підставі клінічних та експериментальних матеріалів. Сумісну дію цих випромінювань широкого діапазону можна класифікувати як окрему радіохвильову хворобу. Тяжкість її наслідків знаходиться у прямій залежності від напруженості ЕМП, тривалості впливу, фізичних особливостей різних діапазонів частот, умов зовнішнього середовища, а також від функціонального стану організму, його стійкості до впливу різних чинників можливостей адаптації.

Поряд із радіохвильовою хворобою (як специфічним результатом дії ЕМП) зростає ризик виникнення загальних захворювань, захворювань органів дихання, травлення тощо. Це відбувається також і за дуже малої інтенсивності ЕМП, яка незначно перевищує гігієнічні нормативи. Ймовірно, що причиною тут є порушення нервово-психічної діяльності як головної у керуванні всіма функціями організму.

У результаті дії на організм людини електромагнітних випромінювань в діапазоні 30 кГц - 300 МГц спостерігається: загальна слабкість, підвищена втома, сонливість, порушення сну, головний біль та біль в ділянці серця. З'являється роздратованість, втрачається увага, сповільнюються рухово-мовні реакції. Виникає ряд симптомів, які свідчать про порушення роботи окремих органів - шлунку, печінки, підшлункової залози. Погіршуються харчові та статеві рефлекси, діяльність серцево-судинної системи, фіксуються зміни показників білкового та вуглеводневого обміну, змінюється склад крові, зафіксовані зміни на рівні клітин.

При систематичній дії ЕМП високої та надвисокої частоти на організм людини спостерігається підвищення кров'яного тиску, трофічні явища (випадіння волосся, ламкість нігтів). ЕМП викликають зміну поляризації молекул та атомів, які є складовою частиною клітин, в результаті чого виникає небезпечний нагрів. Надмірне тепло може нанести шкоду як окремим органам, так і всьому організму людини. Професійні захворювання виникають у працівників при тривалому та інтенсивному опроміненні.

Вплив випромінювань надвисокої частоти (НВЧ) на організм людини привертає увагу великої кількості дослідників і відображається у численних наукових доповідях і публікаціях. В одній із них наведені відомості про клінічні прояви дії НВЧ залежно від інтенсивності опромінення. При інтенсивності близько 20 мкВт/см2 спостерігається зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, тобто явна реакція на опромінення. Вона сильніша й може навіть виражатися у підвищенні температури шкіри в осіб, які раніше потрапляли під дію опромінення.

Із ростом інтенсивності відбуваються електрокардіографічні зміни, при хронічному впливі - тенденція до гіпотонії, до змін у нервовій системі. Потім спостерігається прискорення пульсу, коливання об'єму крові.
При інтенсивності 6 мВт/см2 помічені зміни у статевих залозах, у складі крові, помутніння кришталика. Далі - зміни у здатності крові зсідатися, умовно-рефлекторній діяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім - підвищення кров'яного тиску, розрив капілярів і крововиливи у легені та печінку.

Випромінювання інтенсивністю до 100 мВт/см2 викликають стійку гіпотонію, стійкі зміни серцево-судинної системи, двосторонню катаракту. Подальше опромінення помітно впливає на тканини, викликає больові почуття. Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, це спричинює дуже швидку втрату зору, що є одним із серйозних ефектів дії НВЧ на організм людини. На більш низьких частотах такі ефекти не відбуваються, і тому їх треба вважати специфічними для НВЧ діапазону. Ступінь пошкодження залежить, в основному, від інтенсивності та тривалості опромінення.

Інтенсивне НВЧ опромінення відразу викликає сльозотечу, подразнення, звуження зіниці ока. Після короткого (1-2 доби) прихованого періоду спостерігається погіршення зору, що посилюється під час повторного опромінення і свідчить про кумулятивний характер пошкоджень. Спостереження за людьми доводять існування механізму відбудови пошкоджених клітин, який вимагає тривалого часу (10-20 діб). Зі зростанням часу та інтенсивності впливу пошкодження набувають незворотного характеру.

У разі прямого впливу на око випромінювання відбувається пошкодження рогівки. Але серед усіх тканин ока найбільшу чутливість в діапазоні 1...10 ГГц має кришталик. Сильні пошкодження кришталика зумовлені тепловим впливом НВЧ (при щільності потоку енергії понад 100 мВт/см2). За малої інтенсивності помутніння спостерігаються тільки у задній ділянці, за великої - по всьому об'єму кришталика.

Катароутворення пояснюється не тільки тепловою дією, воно залежить також від ряду інших не повністю встановлених чинників. Значну роль можуть відігравати концентрація поля у середовищах з окремими діелектричними властивостями та об'ємні резонансні ефекти.


^ 1.3. Біофізичні аспекти впливу електромагнітних полів на живі тканини


ЕМП мають здатність проникати у будь-які середовища, у тому числі, в тканини живої істоти. Їх проникаюча здатність суттєво залежить від частоти f. Усі неіонізуючі електромагніті поля розподіляють на 17 під діапазонів [4] таким чином, що у кожному під діапазоні співвідношення між максимальною та мінімальною частотами дорівнює десяти .

Атрибутика частотних діапазонів ілюструється табл. А.1.1(Додаток А). У цієї таблиці виділені під діапазони 4 – 12, які традиційно відносяться до радіохвиль і використовуються відповідно до Регламенту радіозв'язку.

Піддіапазони 13 – 15 є новими, що рекомендовані до засвоєння. Електромагнітні поля діапазонів 9 – 15 узагальнено називають мікрохвилями.

Дані табл. Б.1.2.(Додаток Б) ілюструють глибину проникнення ЕМП у тканини людини на різних частотах [1].

Нагадуємо, що глибиною проникнення ЕМП у середовище є відстань, на якому амплітуда напруженості електричного поля Е послаблюється (зменшується) в рази.

З таблиці випливає, що глибина проникнення ЕМП у будь-які тканини людини зменшується при збільшенні частоти. Енергія ЕМП, що поглинається тканинами, витрачається на їх локальний розігрів, що може привести до негативних явищ в організмі.

Різна глибина проникнення ЕМП у тканини пояснюється їх різними фізичними показниками, а саме:

– відносною діелектричною проникністю середовища поширення ЕМП;

– питомою провідністю середовища, См/м.

В залежності від частоти ці параметри визначають співвідношення між щільністю струмів провідності та щільністю струмів зміщення (струмів у діелектриках) (, Ф/м – діелектрична стала), яке є тангенсом кута діелектричних втрат у відповідному середовищі – тканинах істоти:



Це співвідношення вказує на те, що тканина на конкретній частоті може мати провідний чи діелектричний характер.

Якщо тканину вважають провідною, при – діелектричною, а при – напівпровідною.

В провідних речовинах теплові втрати енергії ЕМП значно перевищують втрати у діелектричних середовищах.

Експлуатаційні дані про електричні властивості тканин організму, що наведені у табл. В.1.3, Д.1.4 [1,5] (Додатки В,Д)свідчать про суттєву залежність первісних електричних характеристик , та вторинного параметру від частоти f ЕМП.

Зі зростанням частоти тканини організму втрачають властивості провідників і набувають властивостей діелектриків.

Енергія ЕМП, що проникає у тканини організму, поглинається ним, тобто перетворюється у теплову енергію. Це супроводжується збільшенням загального тепловиділення тіла.

Механізм терморегуляції тіла здатний перерозподілити додаткову теплову енергію тіла лише у обмеженій кількості. Якщо ця межа перевищена, наприклад, за рахунок зростання інтенсивності ЕМП у довкіллі, може виникнути перегрів тіла, що негативно впливає на його загальний стан. Підвищення температури тіла на 10С і більше вважається неприпустимим.

У таблиці 1.5 наведені приклади порогових (мінімальних) значень інтенсивності ЕМП, наявність яких супроводжується появою негативних теплових ефектів [5].

Відомо, що вплив ЕМП, особливо мікрохвильового діапазону, на живий організм проявляється також за інтенсивності нижче порогових значень, тобто існує й нетеплова їх дія. Нетепловий вплив проявляється і за інтенсивності ЕМП, що перевищує теплові пороги. Сутність цих явищ може бути інтерпретована як результат взаємодії струмів, що індукуються у судинах та капілярах під впливом зовнішніх ЕМП.


Таблиця 1.5

^ Порогові інтенсивності ЕМП у частотних діапазонах


Частота

(діапазон довжин хвиль – табл. А.1.1)

Порогова інтенсивність

500 кГц (Гектометрові хвилі)

800 В/м, 160 А/м (17 Вт/см2)

14,83 МГц (Декаметрові хвилі)

2500 В/м (1,7 Вт/см2)

69,7 МГц (Метрові хвилі)

200 В/м (11 мВт/см2)

300 – 3000 МГц (Дециметрові хвилі)

380 В/м (40 мВт/см2)

3 ГГц (Сантиметрові хвилі)

190 В/м (10 мВт/см2)

10 ГГц (Сантиметрові хвилі)

(135 – 190) В/м (5 – 10 мВт/см2)

30 – 300 ГГц(Міліметрові хвилі)

170 В/м (7 мВт/см2)



^ 1.4.Медико-біологічні аспекти негативного впливу електромагнітних полів на живі організми


ЕМП здатні, в залежності від їх інтенсивності, викликати в організмі зворотні або незворотні зміни. Ці зміни можуть проявлятися як опіки, омертвляння тканин, крововиливів, зміна структури клітин та інше. До зворотних змін можна віднести порушення живлення тканин, окремих органів або організму у цілому. Зрозуміло, що зовнішні ЕМП будь-яких частот неприпустимої інтенсивності порушують нормальну роботу центральної нервової системи. За сумарним впливом на порушення роботи нервової системи найбільш небезпечними є ЕМП дециметрового діапазону. Потім, у порядку послаблення негативного впливу є поля сантиметрового, декаметрового, міліметрового та інших піддіапазонів (див. табл. А.1.1).

Необхідно відмітити можливі морфологічні (структурні) зміни в органах зору – появу катаракти при наявності в полях штучного походження хвилі від 3 см до 20 м (піддіапазони 7 – 10). Зміни виникають як за короткочасного перебуванню в ЕМП високої інтенсивності (сотні мВт/см2), а також за тривалого (декілька років) перебування в полях з інтенсивністю нижче теплового порогу (декілька мВт/см2).

Імпульсні випромінювання ЕМП більш безпечні, у порівнянні з безперервними. Можливі морфологічні зміни крові істоти, особливо в ЕМП дециметрового і сантиметрового піддіапазонів.

Погіршення регулярності функціонування нервової системи людини проявляються у наступному:

  • порушуються стереотипи умовних рефлексів;

  • змінюються характер та інтенсивність фізіологічних та біохімічних реакцій в організмі;

  • порушуються функції окремих відділів центральної нервової системи;

  • змінюється характер регуляції серцево-судинної системи.

Існують дані про те, що під впливом ЕМП в двічі зростає кількість випадків артеріальної гіпотонії, у п'ятнадцять разів – випадків брадикардії (уповільнення частоти серцевих ритмів), у дванадцять разів – випадків уповільнення внутрішньої шлуночкової провідності [5].

Функціональні розлади центральної нервової системи, що обумовлені наявністю інтенсивних ЕМП, проявляються як головні болі, порушення сону, підвищення стомлюваності, дратівливості і т.п. [37, 38].

В [6] узагальнені деякі відомості про негативний вплив невисокочастотних ЕМП на людину в залежності від їх інтенсивності. Деякі з них наведені у виді табл. 1.7.


^ Таблиця 1.7

Деякі проявлення негативної дії ЕМП НВЧ діапазону на людину



Інтенсивність,

мВт/см2

Форма проявлення

100

Підвищення кров'яного тиску з подальшим різким зниженням; при тривалому опромінюванні – стійка гіпотонія, морфологічні зміни з боку серцево-судинної системи; двобічна катаракта.

6,0

Болісні відчування при опромінюванні.

10,0

Зміни умовнорефлекторної діяльності, морфологічні зміни у корі головного мозку.

3,0

Зниження кров'яного тиску, підвищення пульсу, коливання об'єму крові у серці.

3,0

Деякі зміни у нервовій системі в умовах опромінювання протягом 5 – 10 років.

1,0

Дезадаптація, розлад механізмів управління імунологічним захистом; зниження офтальмотонусу.

0,2

Зниження частоти пульсу, тенденція до зниження артеріального тиску. Підвищення температури шкіри.


ЕМП, у тому числі низькочастотні (діапазони нижче третього), рівень яких перевищує природний фон, також вливають на всі біологічні об'єкти, що потрапляють в зону їх дії. Встановлено [7], що у районі високовольтних ліній електропередачі (ЛЕП) змінюється поведінка комах:

  • у бджіл підвищується агресивність, неспокій, знижується працездатність та продуктивність, відбувається деградація маток;

  • у жуків, комарів, метеликів змінюються реакції, знижується здатність до просторової орієнтації;

  • у рослин виникають аномалії їх розвитку, змінюється форма та кількість гілок, листів та інше;

  • у людини, навіть короткочасне опромінювання, може призвести до алергічних та епілептичних наслідків; подовжене опромінювання (місяці, роки) може сприяти розладу серцево-судинної та нервової системи.

Доцільно відмітити можливі наслідки впливу на людину випромінювань офісної техніки. Канадські дослідники встановили зв'язок погіршення здоров'я людини з випромінюваннями моніторів ПЕОМ [7]. При роботі від 2 до 6 годин на добу порушення центральної нервової системи підвищується у 4,6 рази відносно контрольної групи, хвороби серцево-судинної системи виникають у два рази більше, верхніх дихальних шляхів – більше у 1,9 рази, виникають значні гормональні та специфічні зміни біострумів мозку.

Подовження часу роботи на ПЕОМ супроводжується різким зростанням кількості захворювань.

За даними Бюро трудової статистики США, за період з 1982 року по 1990 рік зафіксовано 8-разове збільшення випадків розладу здоров'я користувачів ПЕОМ.

Жінки більш чутливі до негативного впливу ЕМП ПЕОМ у порівнянні з чоловіками.

ЕМП, що створюються моніторами ПЕОМ, призводить до іонізації повітря, яким дихає користувач, погіршення якості зору (з'являються „габа”, туман, порушується фокусування), виникнення м'язової слабкості, загострення схильності до стресів, виникнення дерматитів, погіршення пам'яті, можливих болів у шлунку.

Функціональні порушення, які обумовлені біологічним впливом ЕМП, здатні накопичуватися в організмі, але є зворотними, якщо електромагнітний стан довкілля поліпшити. З цією метою рівні електромагнітних полів нормують. Для населення та фахових робітників ці норми є різними.


^ 1.5.Соціально-економічний аспект негативного впливу електромагнітних полів штучного походження на життєву активність та працездатність людини


Працездатність, у широкому понятті, є привілеєм людини як істоти. Будь-яка праця пов’язана з втратами внутрішньої енергії, кількість якої має об’єктивні обмеження. Втрати цієї енергії у процесі трудової діяльності супроводжуються втомою організму.

Стомлення проявляються у наступному [5]:

  • зменшується сила та витривалість м’язів;

  • порушується координація руху;

  • зменшується здібність швидко і точно реагувати на команди і сигнали, що сприймаються органами почуття;

  • погіршуються показники системи кровообігу;

  • погіршуються функціонування органів дихання;

  • порушується процеси теплообміну з зовнішнім середовищем.

Стомлення – це природне фізіологічне явище, яке виконує в організмі сигнальну та захисні функції. В наслідок втоми працездатність людини не однакова протягом доби, тижня, місяця, року навіть за сприятливих умов життя та праці.

Будь-які додаткові фактори, що погіршують якість (стан) довкілля, супроводжується прискоренням стомлення, тобто погіршенням показників, що його визначають. Одним з таких факторів є електромагнітні поля штучного походження різних частотних діапазонів, які вказані у таблиці А.1.1.

В наслідок втоми особливо страждають складні навички, якими володіє людина. Деякі рухи людина виконує поспішно або із затримкою, тобто несвоєчасно. На сигнали реагує неадекватно, припускаючи помилки першого або другого роду. У стані перевтоми людина сприймає лише критичні рівні сигналів, або не сприймає їх зовсім.

Втома може викликати погіршення зору, слуху, уваги, пам’яті; супроводжуватися ілюзіями деяких типів. Тому при значній втомі людина може приймати помилкові рішення, що будуть мати негативні наслідки, значно знизити ефективність корисної діяльності.

Крім того, значна втома може викликати, патологічні зміни у стані здоров’я людини, тимчасову або постійну втрату працездатності.

Організм людини (іншої істоти) реагує на погіршення якості довкілля додатковою мобілізацією можливостей (ресурсів) своїх фізіологічних систем з метою підвищення (утримання) його працездатності або активного тонусу.

Оскільки будь-які фізичні ресурси мають природні обмеження, то інтенсивність його втрати визначає три можливих стану організму:

  • нормальне;

  • граничне;

  • патологічне (болісне).

Відповідно до цього відрізняють три класи складності праці, кожний з яких, у свою чергу, має дві категорії.

Сутність того, що мається на увазі під терміном “складність праці”, її класи та категорії пояснюється вимогами до відповідних умов, наведених у таблиці Ж.1.8 [5](Додаток Ж).

З таблиці випливає, що трудове навантаження, ефективність праці, стан та здоров’я людини безпосередньо залежать від факторів, що визначають якість довкілля, тобто від його санітарно-гігієнічних факторів.

Головними серед них є наступні:

  1. Атмосферний тиск.

  2. Освітленість робочих поверхонь.

  3. Інтенсивність шуму на робочих місцях.

  4. Рівень вібрацій.

  5. Концентрація у повітрі чужорідних парів, газів та пилу.

  6. Напруженість (інтенсивність) електромагнітних полів, сталих електричних та магнітних полів.

  7. Іонізуючих випромінювань.

Для кожного з цих факторів вводиться шість санітарно-гігієнічних показників, що відображають їх значущість у визначенні погіршення продуктивності праці (у відсотках). Ілюстрація цієї тези наведена у таблиці 1.9. У таблиці кожному з вищенаведених факторів відповідає, у свою чергу, шість умов погіршення довкілля [5], а для ЕМП – п’ять умов.

^ Таблиця 1.9

Процентний внесок ЕМП і погіршення ефективності праці



Номер показника

Процент зниження продуктивності праці у залежності від

відповідності інтенсивності ЕМП нормативам

1

2

3

4

5

6

1.



















...



















6.

Немає контакту з ЕМ випромі-нюванням

0%

Менше, ніж ГДР


1,5%

На рівні ГДР


3,5%

У 3 рази більше, ніж ГДР


6,5%

Значно більше, ніж ГДР


11,5%

-

7.




















З вищенаведеного фактичного матеріалу, отриманого багатьма дослідниками та зафіксованого в окремих державних нормативних документах (різних країн) випливає, що електромагнітні поля штучного походження будь-якої інтенсивності, особливо такої, що перевищує ГДР, погіршують якість і ефективність праці, у тому числі інтелектуальної і професійної [9], можуть зашкодити здоров’ю окремої людини та суспільству.


^ 1.6. Вплив пондеромоторних сил на помилки в рішеннях, що приймаються людиною - оператором


Помилки людини-оператора при прийманні рішень можна розглядати як помилки першого та другого роду по аналогії з хибною та невиявленою відмовами пристрою або системи. Умови та причини виникнення таких помилок при керуванні, наприклад, технічними об’єктами надзвичайної відповідальності, можуть призвести до аварійних або катастрофічних наслідків і тому заслуговують на увагу. Причини цих помилок різноманітні. Однією з них є електромагнітні поля, що створюються на робочому місці людини – оператора технічними засобами різноманітного призначення. Помилки можливі також тоді, коли енергетичні показники цих полів виявляється значно нижчими за гранично допустимі значення. Обґрунтування цієї гіпотези в наступному.

Природа захистила ряд життєво важливих органів людини від будь - яких механічних впливів кістковими оболонками у вигляді черепної коробки, трубчатих кісток, грудної клітки. Але цей захист виявився неефективним у відношенні ЕМП. Поля, проникаючи крізь кісткову тканину, взаємодіють із судинами і капілярами, що заповнені фізіологічними рідинами, як з провідниками другого роду. На ці провідники , в залежності із законами електродинаміки, діють механічні сили, обумовлені наявністю ЕМП . Вони називаються пондеромотрними.

Об’ємна щільність пондеромоторної (механічної) сили, яка породжується електромагнітним полем і діє на судини та капіляри визначається відомим співвідношенням:



де:

E і D – вектори напруженості і індукції електричного поля,

H і В – вектори напруженості і індукції магнітного поля, - об’ємна щільність електричних зарядів у провіднику, J – щільність струму провідності у ньому, і - абсолютні діелектрична та магнітна проникність середовищ, які знаходяться під впливом електромагнітних полів. Дві перші складові у співвідношенні визначають сили Лоренца, які впливають на одиницю об’єму провідника і намагаються змінити його просторове положення. Дві інші складові визначають натяг (тиск), який зазнає елемент об’єму під впливом електромагнітного поля. Останні складові сили f виникають, якщо провідники є неоднорідними і визначають ефекти електрострикції та магнітострикції в одиниці об’єму провідника. Пондеромоторну силу F, яка діє на окрему частку судини, наприклад, головного мозку, орієнтовно можна оцінити інтегруванням f у межах відповідного об’єму . Значення пондеромоторних сил F, діючих на певному інтервалі часу t, визначають енергетичне навантаження на судини та капіляри організму людини в цілому, та її головного мозку зокрема. Черепна коробка забезпечує природний захист мозку від будь-яких тактильних контактів, але вона виявляється неефективним захистом у відношенні дії НЕМП та пондеромоторних сил. Тому під їхнім впливом судини і капіляри головного мозку людини мусять зміщуватися в просторі, змінюючи форму перерізу та свою конфігурацію, звужуватися або розширюватися. В дійсності, жоден з цих ефектів не спостерігається. Це пояснюється тим, що організм нейтралізує дії всіх складових пондеромоторної сили, витрачаючи на її компенсацію деяку кількість внутрішньої енергії . Можна припустити, що ця енергія використовується для збільшення жорсткості стінок судин і капілярів за рахунок підвищення у них внутрішнього тиску фізіологічних рідин. Таким чином, природа, послуговуючись внутрішніми ресурсами організму, захищає його життєво важливі органи від пондеромоторних впливів, обумовлених наявністю як природних, так і техногенних НЕМП. Ця додаткова витрата енергії супроводжується непередбаченим зменшенням загального запасу внутрішньої енергії організму і, зокрема, тієї відносно невеликої її частини, яка призначена для здійснення інтелектуальної діяльності. Створений при цьому дефіцит енергії, яка витрачається на прийняття рішень, стає причиною додаткових помилок в при інтелектуальній діяльності людини-оператора. Вочевидь, що кількість енергії , яка витрачається на нейтралізацію негативної дії пондеромоторних сил F, пропорційна добутку потужності НЕМП на тривалість t його впливу на організм людини. Тому навіть малопотужні поля, рівні яких нижчі за гранично допустимі рівні, після певного інтервалу часу неминуче призведуть до зростання загальної кількості помилок, що з’являються в рішеннях людини-оператора. При цьому, можливо, ніякі додаткові збитки здоров’я не виникають.

Вочевидь добуток має екстремальний характер. Дійсно, при збільшенні безперервного стажу роботи за наявності НЕМП в організмі людини-оператора повинен здійснитися перерозподіл загального запасу внутрішньої енергії. Цей перерозподіл обумовлюється необхідністю відновлення тієї частини енергії, яка відводиться для репродукування інтелектуальної діяльності людини, але вже з урахуванням потреб у компенсації негативного впливу пондеромоторних сил. При природному старінні організму загальний запас його внутрішньої енергії та частина енергії, яка виділяється організмом для нейтралізації дії пондеромоторних сил, знижується. При цьому погіршуються якісні показники фахової діяльності людини-оператора. Календарний вік людини-оператора, при якому його несприйнятливість до дії НЕМП знаходиться в допустимих межах, є індивідуальною характеристикою.

Гіпотеза, згідно до якою відносно малопотужні НЕМП викликають збільшення кількості помилок першого і другого роду в процесі прийняття рішень людиною-оператором, була перевірена експериментально.


1.7.Висновки


  1. В цьому розділі доведено, що електромагнітні поля неприпустимих рівнів в кожному під діапазоні частот є факторами, що викликають погіршення якості роботи, самопочуття та стану здоров’я людини, а також, як і інші шкідливі фактори, можуть стати причиною втрати працездатності та, навіть, летального випадку.

  2. Функціональні порушення, які обумовлені біологічним впливом ЕМП, здатні накопичуватися в організмі, але є зворотними, якщо електромагнітний стан довкілля поліпшити. З цією метою рівні електромагнітних полів нормують.

  3. Електромагнітні поля штучного походження будь-якої інтенсивності, особливо такої, що перевищує ГДР, погіршують якість і ефективність праці, у тому числі інтелектуальної і професійної, можуть зашкодити здоров’ю окремої людини та суспільству.

  4. В цьому розділі була висунута гіпотеза, згідно до якою відносно малопотужні НЕМП викликають збільшення кількості помилок першого і другого роду в процесі прийняття рішень людиною-оператором.



^

РОЗДІЛ 2. ПОБУТОВА ТА ОФІСНА ТЕХНІКА-ДЖЕРЕЛА НЕНАВМИСНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ



2.1. Види джерел електромагнітних полів штучного походження


Як було сказано в попередньому розділі, електромагнітні поля штучного походження погіршують якість і ефективність праці, у тому числі інтелектуальної і професійної і можуть зашкодити здоров’ю окремої людини та суспільству, тому доцільно визначити джерела електромагнітних полів штучного походження.

До джерел електромагнітного поля будь-якої інтенсивності відносяться технічні засоби та пристрої, що споживають, перетворюють або виробляють електромагнітну енергію. До них відносяться лінії електропостачання, трансформатори та електромашини, пристрої індукційного нагріву речовин, деяке обладнання побутового та офісного призначення, різноманітні системи електрозв'язку (радіозв'язок, радіонавігація та радіолокація).

У таблиці 2.1 наведені відомості про розподіл джерел електромагнітних полів за частотними піддіапазонами.

Таблиця 2.1

^ Розподіл джерел електромагнітного забруднення довкілля за частотними діапазонами


Номер частотного діапазону

Діапазон

частот

Діапазон

довжин хвиль

Об'єкти – джерела

електромагнітного довкілля

1

2

3

4

-1; 0;

1; 2

(0 – 300) Гц

Більш, ніж 1000 км

Побутові електроприлади, високовольтні лінії електропередачі (ЛЕП), силові трансформатори, спеціальний радіозв'язок, апаратура для наукових досліджень, електротранспорт

3

(0,3 – 3) кГц

(1000 – 100) км

Радіозв'язок, електропечі, індукційний нагрів та плавлення металів, технологічне та медичне обладнання

4

(3 – 30) кГц

(100 – 10) км

Наддовгохвильовий радіозв'язок, індукційне промислове обладнання, медичне обладнання, відео дисплейні термінали (ВДТ)

5

(30 ÷ 300) кГц

(10 – 1) км

Радіонавігація, морський та повітряний радіозв'язок, довгохвильовий радіозв'язок, індукційне промислове обладнання, ВДТ, медичне обладнання

1

2

3

4

7

(3 – 30) МГц

(100 – 10) м

Радіозв'язок та радіомовлення, промислове устаткування, медичне устаткування

8

(30 – 300) МГц

(10 – 1) м

Радіозв'язок, телебачення, седичне устаткування, нагрів та діагностика плазми

9

(0,3 – 3) ГГц

(100 – 10) см

Радіолокація, радіонавігація, радіотелефонний зв'язок, телебачення, мікрохвильові нагрівальні печі побутового і промислового призначення, медичне устаткування, нагрів та діагностика плазми

10

(3 – 30) ГГц

(10 – 1) см

Радіолокація, супутниковий зв'язок, метеолокація, радіорелейний зв'язок, нагрів та діагностика плазми, радіоспектроскопія

11

(30 – 300) ГГц

(10 – 1) мм

Радіолокація, супутниковий зв'язок, радіометеорологія, медичне устаткування


^ 2.2. Побутові джерела електромагнітних полів


До можливих джерел електромагнітних полів побутової техніки відносяться майже усі споживачі електромагнітної енергії, наприклад, електричні плити, потужні холодильники та морозильники, мікрохвильові печі, електродрилі, настільні комп'ютери, тощо.

Середні рівні магнітної індукції, що створюють вказані приклади на відстані 3 м наведені у [7]. Так, наприклад, найпотужнішім джерелом є мікрохвильова піч – 12 мкТл, електродриль – 5 мкТл, електроплита – 4,2 мкТл.

Магнітні поля промислової частоти 50 Гц можуть бути потенційно небезпечними для людини (особливо для чутливої до алергійних захворювань), якщо вона регулярно, не менше 8 годин, буде знаходитися у магнітному полі, індукція якого перевищує 0,2 мкТл.

Напруженість електричних полів, що створюються приладами побутового призначення промислової частоти 50 Гц, завжди нижче ГДР (500 В/м).

Джерелами електростатичних полів є синтетичні матеріали – лінолеум, шпалери, паласи, деяка одежа.

Всі побутові прилади, що працюють із використанням електричного струму, є джерелами електромагнітних полів.

Найбільш потужними є НВЧ – печі , аерогрилі, холодильники із системою “без інею”, кухонні витяжки, електроплити, телевізори. Реально створюване ЕМП залежно від конкретної моделі й режиму роботи може сильно відрізнятися серед обладнання одного типу (див. рис. 1.1). Всі нижче наведені дані відносяться до магнітного поля промислової частоти 50 Гц.

Значення магнітного поля тісно пов'язані з потужністю приладу - чим вона вище, тим вище магнітне поле при його роботі. Значення електричного поля промислової частоти практично всіх електропобутових приладів не перевищують декількох десятків В/м на відстані 0,5 м, що значно менше ГДР 500 В/м.



Рисунок 2.1. Середні рівні магнітного поля промислової частоти побутових електроприладів на відстані 0,3 м.

У таблиці 2.2 представлені дані про відстань, на якій фіксується магнітне поле промислової частоти (50 Гц) величиною 0,2 мктл при роботі ряду побутових приладів.


Таблиця 2.2.

Поширення магнітного поля промислової частоти від побутових електричних приладів (вище рівня 0,2 мктл)



Джерело

Відстань, на якому фіксується величина більше 0,2 мкТл

Холодильник, оснащений системою "No frost" (під час роботи компресора)

1,2 м від дверцят; 1,4 м від задньої стінки

Холодильник звичайний (під час роботи компресора)

0,1 м від мотора

Праска (режим нагрівання)

0,25 м від ручки

Телевізор 14"

1,1 м від екрана; 1,2 м від бічної стінки.

Електрорадіатор

0,3 м

Торшер із двома лампами по 75 Вт

0,03 м (від проведення)

Електродуховка

0,4 м від передньої стінки

Аерогриль

1,4 м від бічної стінки



Рис.2.2. Зміна рівня магнітного поля промислової частоти побутових електроприладів у залежності відстані


^ 2.3. Електромагнітні випромінювання мікрохвильової печі


Мікрохвильова піч (або НВЧ - піч) у своїй роботі використовує для розігріву їжі електромагнітне поле, що називається також мікрохвильовим випромінюванням або НВЧ - випромінюванням. Робоча частота НВЧ випромінювання мікрохвильових печей становить 2,45 Ггц. Саме цього випромінювання й бояться багато людей. Однак, сучасні мікрохвильові печі обладнані досить зробленим захистом, що не дає електромагнітному полю виходити за межі робочого об'єму. Разом з тим, не можна говорити що поле зовсім не проникає поза мікрохвильовою піччю. З різних причин частина електромагнітного поля призначеного для курки проникає назовні, особливо інтенсивно, як правило, у районі правого нижнього кута дверцята.

^ 2.4. Електромагнітні випромінювання моніторів


Електромагнітні випромінювання, випромінювані відеодисплейним терміналом, мають широкий діапазон частот. Відповідно до стандартів, електромагнітне випромінювання повинне бути виміряне в діапазоні частот від 5 Гц до 400 кГц.

Для виділення необхідних смуг частот у вимірювальній установці передбачені фільтри верхніх і нижніх частот, що мають магазини загасань.

Змінні магнітні поля, випромінювані всіма потужнострумовими елементами відеодисплейного термінала (джерелом живлення, відхиляючою системою, високовольтними трансформаторами й т.д.), мають переважно несинусоїдальний характер і характеризуються більшим числом гармонік. Тому прилад, що вимірює випромінювані магнітні поля, повинен мати широкий частотний спектр. Значення вимірюваної щільності магнітного потоку: у діапазоні частот 5 Гц ... 2 кГц (діапазон I) - від 200 до 5000 нТл; у діапазоні 2 ... 400 кГц (діапазон II) - від 10 до 1000 нТл.

Вимірювані рівні напруженості електричного поля: у діапазоні I - 10 ... 1000 В/м, у діапазоні II - 1 ... 100 В/м.

Рівень фону (магнітні поля, випромінювані мережевою проводкою й іншими приладами) не повинен перевищувати 40 нТл для діапазону I й 5н Тл для діапазону II.

Результати тестування в сильному ступені залежать від типу використовуваних проводів електроживлення й від того, яким чином ці проводи розміщаються. Тому надзвичайно важливим є розуміння того, що отримані в результаті тестування дані можуть бути «перенесені» на конкретно використовуваний у роботі користувачем відео дисплейний термінал тільки в тому випадку, якщо його підключення виконується аналогічно тому, що тестується з використанням того ж самого типу проводів електроживлення й того ж способу підключення.

Для проведення випробувань і вимірів у даній області необхідно спеціальне устаткування для виміру електричних і магнітних полів, а також екрановані камери без відгуку. Крім цього необхідно вимірювати візуальні характеристики дисплеїв відповідно до вимог нових стандартів. Як приклад приводяться відомості про прилади Radians Innova AB (Швеція) для виміру параметрів випромінюваного електромагнітного випромінювання від персональних комп'ютерів, характеристики яких представлені в табл.З.2.3.


^ 2.5. Оцінка електромагнітних випромінювань персональних комп'ютерів

Основним джерелом несприятливого впливу на здоров'я користувача комп'ютера є засіб візуального відображення інформації на електронно-променевій трубці. Нижче перераховані основні фактори його несприятливого впливу.

Ергономічні параметри екрана монітора :

  • зниження контрасту зображення в умовах інтенсивної зовнішньої засвітки

  • дзеркальні відблиски від передньої поверхні екранів моніторів

  • наявність мерехтіння зображення на екрані монітора

Випромінювальні характеристики монітора :

  • електромагнітне поле монітора в діапазоні частот 20 Гц- 1000 Мгц

  • статичний електричний заряд на екрані монітора

  • ультрафіолетове випромінювання в діапазоні 200- 400 нм

  • інфрачервоне випромінювання в діапазоні 1050 нм- 1 мм

  • рентгенівське випромінювання > 1,2 кев

Основними складовими частинами персонального комп'ютера (ПК) є: системний блок (процесор) і різноманітні пристрої уведення/виведення інформації: клавіатура, дискові накопичувачі, принтер, сканер, і т.п. Кожен персональний комп'ютер включає засіб візуального відображення інформації , що називається по-різному : монітор, дисплей. Як правило, у його основі пристрій на основі електронно-променевої трубки. ПК часто оснащують мережевими фільтрами (наприклад, типу "Pilot"), джерелами безперебійного живлення й іншим допоміжним електроустаткуванням. Всі ці елементи при роботі ПК формують складну електромагнітну обстановку на робочому місці користувача (див. таблицю 2.4).

Таблиця 2.4

^ ПК як джерело ЕМП



Джерело

Діапазон частот (перша гармоніка)

Монітор

мережевий трансформатор блоку живлення

50 Гц

статичний перетворювач напруги в імпульсному блоці живлення

20 - 100 кгц

блок кадрової розгортки і синхронізації

48 - 160 Гц

блок рядкової розгортки і синхронізації

15 - 110 кгц

прискорювальна анодна напруга монітора (тільки для моніторів з ЕПТ)

0 Гц (електростатика)

Системний блок (процесор)

50 Гц- 1000 МГц

Пристрою уведення/виведення інформації

0 Гц, 50 Гц

Джерела безперебійного живлення

50 Гц, 20- 100 кгц



Крім того, на робочому місці користувача джерелами потужнішими, ніж комп'ютер, можуть виступати об'єкти, неповний перелік яких наведений у таблиці 2.5.


^ Таблиця 2.5

Зовнішні джерела ЕМП на робочому місці користувача ПК




Джерело

Діапазон частот (перша гармоніка)

ЛЕП

50 Гц

Трансформаторні підстанції

50 Гц

Розподільні щити

50 Гц

Електропроводка

50 Гц

Побутові й офісні електроприлади

50 Гц

Телевізори

0- 15,6 кгц

Радіостанції ДХ

30- 300 кгц

Сусідні ПК

0- 1000 МГц



Електромагнітне поле, що створюється персональним комп'ютером, має складний спектральний склад в діапазоні частот від 0 Гц до 1000 Мгц. Електромагнітне поле має електричну (Е) і магнітну (Н) складові, причому взаємозв'язок їх досить складний, тому оцінка Е і Н робиться роздільно. Приклад спектральної характеристики ПК у діапазоні 10 Гц - 400 кГц наведений на Рис 2.4.



Рис.2.4. Спектральна характеристика випромінювання монітора в діапазоні 10 Гц-400 кГц


На протязі 1994 – 1996 років співробітниками Центру електромагнітної безпеки при участі співробітників Лабораторії вимірювання параметрів електромагнітної сумісності ВНІІФТРІ й Лабораторії електромагнітних хвиль НДІ медицини праці РАМН проводилися виміри електромагнітного поля безпосередньо на робочих місцях користувачів. Усього були проведені вимірювання на 474 робочих місцях оснащених моніторами 72-х типів 1990- 96 р. випуску. Максимальні зафіксовані на робочих місцях користувачів ПК значення полів наведені в таблиці 2.6.


^ Таблиця 2.6


Максимальні зафіксовані на робочому місці значення ЕМП




Вид поля, діапазон частот, одиниця вимірювання напруженості поля

Значення напруженості поля

по осі екрана

навколо монітора

електричне поле, 100 кгц- 300 МГц , В/м

17,0

24,0

електричне поле, 0,02- 2 кГц, В/м

150,0

155,0

електричне поле, 2- 400 кГц В/м

14,0

16,0

магнітне поле, 100кгц- 300МГц, мА/м

нчп

нчп

магнітне поле, 0,02- 2 кгц, мА/м

550,0

600,0

магнітне поле, 2- 400 кГц, мА/м

35,0

35,0

електростатичне поле, кВ/м

22,0

-

Примітка до табл. 2.6: нчп - нижче чутливості приладу


В 1998 році Північно-західним науковим центром гігієни й суспільного здоров'я Міністерства Охорони здоров'я виконана робота з контролю відповідності рівнів ЕМП на робочому місці користувача вимогам гігієнічних норм України. Дані про зафіксовані значення поля при обстеженні більше 120 робочих місць користувачів ПК наведені в таблиці 2.7.


^ Таблиця 2.7

Діапазон значень електромагнітних полів, вимірюваних на робочих місцях користувачів ПК




Найменування вимірюваних параметрів

Діапазон частот

5 Гц - 2 кГц

Діапазон частот

2 - 400 кГц

Напруженість змінного електричного поля, (В/м)

1,0 - 35,0

0,1 - 1,1

Індукція змінного магнітного поля, (нТл)

6,0 - 770,0

1,0 - 32,0



Шведський інститут захисту від випромінювань, розроблювач специфікацій стандарту безпеки MPR II, у своєму звіті приводить результати вимірів електромагнітного поля 150 моделей моніторів (див. таблицю 2.8).

Таблиця 2.8

^ Максимальні й середні величини електромагнітного випромінювання ВДТ по даним Шведського інституту захисту від випромінювань




Середнє значення

Максимальне значення

Відстань

0,5 м

0,3 м

0,5 м

0,3 м

Напрямок випромінювання

по осі

навколо

по осі

навколо

по осі

по осі

Вид поля, діапазон частот,одиниця виміру




магнітне поле,

5Гц- 2кгц, нТл

<200

<200

<200

260

500

730

магнітне поле,

2- 400 кгц, нТл

<10

13

#

52

52

#

Електричне поле, 5Гц- 2кгц, В/м

<10

#

17

74

#

152

електричне поле,

2- 400 кгц, В/м

1,7

1,9

4,2

12

12

32

електростатичний потенціал, В

500

500

500

19900

19000

19000

Примітка до таблиці 5: # - немає даних


Наявність у приміщенні декількох комп'ютерів з допоміжною апаратурою і системою електроживлення створює складну картину електромагнітного поля.

Рис 2.5 ілюструє типовий приклад розподілу магнітного поля промислової частоти в приміщенні комп'ютерного залу. Очевидно, що електромагнітна обстановка в приміщеннях з комп'ютерами вкрай складна, розподіл полів нерівномірний, а рівні досить високі, щоб говорити про небезпеку їхньої біологічної дії.



Рисунок. 2.5. Приклад типового розподілу магнітного поля в діапазоні від 5 Гц до 2 кГц у приміщенні оснащеному комп'ютерами


При роботі монітора на екрані кінескопа накопичується електростатичний заряд, що створює електростатичне поле ( ЕСтП ). У різних дослідженнях, при різних умовах виміру значення ЕСтП коливалися від 8 до 75 кв/м. При цьому люди, що працюють із монітором, одержують електростатичний потенціал. Розкид електростатичних потенціалів користувачів коливається в діапазоні від -3 до +5 кв. Коли ЕСтП суб'єктивно відчувається, потенціал користувача служить вирішальним фактором при виникненні неприємних суб'єктивних відчуттів.

Помітний внесок у загальне електростатичне поле вносять клавіатури, що електризуються від тертя поверхні, і миші. Експерименти показують, що навіть після роботи із клавіатурою, електростатичне поле швидко зростає з 2 до 12 кв/м. На окремих робочих місцях в області рук реєструвалися напруженості статичних електричних полів більше 20 кв/м.

^ 2.5.1. Випромінюючі пристрої в дисплеях


Основними джерелами електромагнітного випромінювання відеодисплейного термінала є електронно-променева трубка, вузли розгорток, імпульсне джерело живлення, відеопідсилювач.

Електронна пушка випромінює електрони в напрямку людини. При зіткненні електронів із передньою стінкою електронно-променевої трубки (екрана) у результаті гальмування електронів виникають різні випромінювання. Крім цього, для розгону електронів використовується висока напруга, порядку десятків кіловольт. Тому навколо монітора присутнє електростатичне поле, найбільш сильне позаду й з боків.

У звичайних відеодисплейних терміналах, що використовують ЕПТ, мають місце три різних процеси, які дають внесок у збільшення змінних електричних випромінювань:

•  випромінювання, що формуються напругою мережевого електроживлення й тих елементів, які служать для підключення до мережевого електроживлення. Домінуюча частота таких випромінювань збігається із частотою мережі й становить для України 50 Гц. У тому випадку, якщо використовується блок живлення імпульсного типу, може також мати місце генерування випромінювань із частотами від 20 до 100 кГц;

•  схеми керування вертикальним переміщенням електронного пучка в електронно-променевій трубці разом зі схемою частотного відновлення екрана можуть давати збільшення змінних випромінювань у діапазоні частот від 50 Гц до 2 кгц. У результаті впливу напруги, призначеної для відхилення електронного пучка по горизонталі, і в результаті сканування окремих рядків або символів на екрані може мати місце збільшення напруженості змінних випромінювань у діапазоні частот від 2 до 400 кГц;

•  імпульсне джерело живлення також вносить істотний вклад у загальний рівень електромагнітного випромінювання, що генерується на частотах від 10 до 500 кГц. Причиною утворення високочастотного електромагнітного випромінювання в ньому є комутаційні процеси, обумовлені роботою ключових елементів - діодів мережевого й вихідного випрямлячів і транзистора імпульсного перетворювача. Рівень випромінювання від мережевого випрямляча багато в чому визначається інерційними властивостями використовуваних діодів.

Як приклад розглянемо результати випробувань декількох типів ПК із дисплеями на ЕПТ по емісійних параметрах. Вимірювання емісійних параметрів всіх видів ПК проводилися з використанням як шведських, так і російських приладів, розроблених підприємством «Циклон-Тест».



^ 2.5.2. Результати вимірів електромагнітного поля дисплеїв


Слід відзначити факт наявності зони виходу за межі норм і складну форму розподілу електромагнітних випромінювань, що у ряді випадків може приводити до більшої небезпеки опромінення сусідів по робочому приміщенню, ніж користувачів даного ПК.




 


Рисунок 2.7. Результати вимірів електромагнітного випромінювання
дисплеїв і персональних комп'ютерів


Слід звернути увагу на той факт, що на одній з моделей випробуваних моніторів є знаки відповідності вимогам MPRII і підтвердження параметрів, проставлені випробуваною фірмою TUF (Німеччина). Однак, як видно з діаграм (рис 2.7), норми MPRII у першому діапазоні (5 Гц ... 2 кгц) і по електричній і по магнітній складовій перевищені в десятки разів.

У цей час на ринку представлена величезна кількість персональних комп'ютерів і захисних фільтрів. За даними Центру по електромагнітній безпеці, серед комп'ютерів, які перебувають в експлуатації в різних організаціях, лише 10 - 15% повністю задовольняють вимогам шведського стандарту 1990 року. Безумовно, кожен виріб повинне мати сертифікат безпеки.

Навіть серед найсучасніших дорогих дисплеїв , що випускаються за кордоном далеко не всі мають ЕПТ із протибликовою обробкою. Одиничні типи мають покриття AGRAS (антивідблиск, антистатик, контрастування), трохи більше дисплеїв з покриттям ARAS (антивідблиск, антистатик) і ARAG (антивідблиск, контрастування). Деякі фірми, наприклад, NEC у моделі MultiSync 5 Fge, не наносять антивідблиск, а рекомендують установлювати захисний фільтр. Щоб не було помітно мелькань, відповідно до рекомендації VESA (Асоціація стандартів по відеоелектроніці) ергономічний сучасний дисплей повинен мати частоту кадрів не менш 75 Гц при всіх діапазонах роздільної здатності від 640х480 до 1280х1024.

У табл. 2.9 представлені дані Державного комітету із санітарно-епідеміологічному нагляду по випромінювальних характеристиках деяких моделей персональних комп'ютерів, представлених для проведення сертифікаційних випробувань або перебувають в експлуатації. Тому в цей час споживачеві доводиться шукати шляхи, за допомогою яких він міг би одержати відомості про реальні значення випромінювальних характеристик устаткування. Ситуація ускладнюється тим, що більшість приміщень, особливо в будинках старої будівлі, спроектовано без обліку вимог по розведенню електричних проводів. У зв'язку із цим необхідно проводити виміри й фонові електромагнітні випромінювання.


Таблиця 2.9.

^ Випромінювальні характеристики деяких моделей моніторів



Модель,

рік виготовлення, виготовлювач

Н1, нтл

(250 нтл)

Н2, нтл

(250 нтл)

Е1, (В/м)

(25 В/м)

Е2, (В/м)

(25 В/м)

Електроста-
тичний
потенціал,
кв, (500 В)

Funai ECM 1448 GAS

100

10,6

18

1,68

1,5

Samsung SENS 700

70

1,2

--

1,7

0

Samsung CFG 9637L

176

17,5

1,2

0,54

1,0

Casper DS-1480

175

21

11,2

2,4

5,0

Power Lasing CAD-451
( Тайвань )

186

18,2

6,1

2,22

0,6

Apple Multiple M-2612
( Корея )

95

76

13,8

1,74

2,5

Apple Multiple M-1198

102

14,4

19,1

0,95

2,8

Apple Multiple M-2611

98

13,8

24,5

1,26

1,0

Apple Multiple M-3379

90

15

18,2

1,59

4,0

Macintosh M-3935

104

5,6

19,6

2,08

1,0

Hewlett Packard D2802A ( Корея 1994)

595

41,5

70

3,68

10



Примітка. Виміри проводилися в реальних умовах, тобто на реальних робочих місцях. У цьому випадку рівень фонового випромінювання перевищує межі виміру.

Н1, Н2 - змінне магнітне поле в смугах частот 5 ... 2000 Гц й 2 ... 400 кгц відповідно;

Е1, Е2 - змінне електричне поле в смугах частот 5 ... 2000 Гц й 2 ... 400 кгц відповідно.

У дужках зазначені вимоги стандарту Швеції MPR 1990:08.

Як видно з таблиці, ряд представлених у ній моніторів не задовольняє вимогам міжнародних стандартів (MPR 1990:08), що ще раз указує на необхідність повсюдного контролю за випромінювальними характеристиками встаткування, яким укомплектовані робочі місця операторів.

Протягом 1994-1996 років співробітниками Центра електромагнітної безпеки при участі співробітників Лабораторії виміру параметрів електромагнітної сумісності ВНИИФТРИ й Лабораторії електромагнітних хвиль НДІ медицини праці РАМН проводилися виміри електромагнітних випромінювань безпосередньо на робочих місцях користувачів. Усього були проведені виміри на 474 робочих місцях, оснащених моніторами 72-х типів 1990-96 років випуску. Своєрідні «рекорди» - максимальні значення випромінювань, зафіксовані на робочих місцях користувачів ПК, наведені в табл. 2.10.

^ Таблиця 2.10

Максимальні значення ЕМП [i], зафіксовані на робочому місці




Вид поля, діапазон частот,
одиниця виміру напруженості поля


Значення напруженості поля

По осі екрана

Навколо монітора

Електричне поле, 100 кгц- 300 МГц , В/м

17,0

24,0

Електричне поле, 0,02- 2 кгц, В/м

150,0

155,0

Електричне поле, 2- 400 кгц В/м

14,0

16,0

Магнітне поле, 100кгц- 300МГц, ма/м

нчп

нчп

Магнітне поле, 0,02- 2 кгц, ма/м

550,0

600,0

Магнітне поле, 2- 400 кгц, ма/м

35,0

35,0

Електростатичне поле, кв/м

22,0

-

Примітка. Нчп - нижче чутливості приладу .


В 1998 році Північно-Західним науковим центром гігієни й суспільного здоров'я Міністерства Охорони здоров'я виконана робота з контролю відповідності рівнів ЕМВ на робочому місці користувача вимогам гігієнічних норм . Дані про зафіксовані значення випромінювань при дослідженні більше 120 робітників місць користувачів ПК наведені в таблиці 2.11.

^ Таблиця 2.11

Діапазон значень електромагнітних випромінювань,
вимірюваних на робочих місцях користувачів ПК




Найменування вимірюваних параметрів

Діапазон частот
5 Гц - 2 кгц

Діапазон частот
2 - 400 кгц

Напруженість змінного електричного поля, (В/м)

1,0 - 35,0

0,1 - 1,1

Індукція змінного магнітного поля, (нТл)

6,0 - 770,0

1,0 - 32,0



Шведський інститут захисту від випромінювань, співрозробник специфікацій стандарту безпеки MPR II, у своєму звіті приводить результати вимірів електромагнітних випромінювань 150 моделей моніторів (див. табл. К.2.12, Додаток К).


^ 2.5.3. «Безпека» Notebook


Кілька років назад існувала думка, що портативні комп'ютери типу Notebook безпечні для користувачів і не мають потреби в таких додаткових заходах захисту, як приекранні фільтри. В основі подібних подань лежав той факт, що в портативних комп'ютерах використовуються екрани на основі рідких кристалів, які не генерують шкідливих випромінювань, що властиві звичайним моніторам з електронно-променевою трубкою.

Електростатичне поле й рентгенівське випромінювання дійсно відсутні в рідкокристалічних екранах, але що стосується електромагнітних випромінювань, то результати досліджень показали, що електромагнітне випромінювання багатьох портативних комп'ютерів типу Notebook значно перевищує екологічні нормативи.

Нормативи шведського стандарту MPR II, рекомендовані Радою Європейського економічного співтовариства для країн ЄЕС, поширюються на дисплеї, що містять електронно-променеві трубки. Однак, якщо рівні випромінювання від дисплеїв з ЕПТ нормуються, виходячи з вимог безпеки, то логічно оцінити відповідність цим нормам й апаратури із жк-екранами. Адже ці ПК звичайно розташовуються ближче до користувача, і отже, джерела випромінювання будуть із більшою ймовірністю впливати на області життєво важливих органів людини, тим більше що деякі користувачі Notebook мають звичку розташовувати свій комп'ютер на колінах. Електронно-променева трубка не єдине джерело випромінювання. Генерувати поля може перетворювач напруги живлення (при роботі від електромережі), схеми керування й формування інформації на дискретних жк-екранах й інші елементи апаратури.

Для ПК із жк-екранами властиві два режими електроживлення - від вбудованого акумулятора й від мережі. У першому режимі, як показали вимірювання, випромінювання, природно, менше, але вони існують, причому в діапазонах частот, згаданих в MPRII. У режимі електроживлення від мережі портативний комп'ютер випромінює електричну складову змінного електромагнітного поля, що мало відрізняється по інтенсивності від ПК із дисплеями на ЕПТ.

На Рис 2.8 наведені напруженості змінного електричного поля Notebook фірми Epson 886C на двох відстанях від центра клавіатури - 30 см (реальна відстань при роботі із жк-екраном з діагоналлю порядку 10") і 50см (за методикою MPRII).



Рисунок. 2.8. Діаграми напруженості змінного електричного поля Notebook фірми Epson 886 C на двох відстанях від центра клавіатури – 30 см й 50 см

Як видно із графіків, випромінювання істотно перевищують норми й в I і в II діапазонах і мають своєрідну конфігурацію.

При живленні від акумулятора в більшості портативних ПК напруженості поля в першому діапазоні помітно перевищує норму, а в другому перевищення відзначено тільки праворуч і позаду від екрану. Як приклад на рис 2.9наведені картини поля Notebook фірми SAMSUNG у двох режимах живлення.



Рисунок 2.9. Діаграми напруженості електричного поля Notebook
фірми Samsung при харчуванні від мережі й акумуляторів


Не тільки самому користувачеві Notebook, але і його сусідам є над чим задуматися.

Особливу турботу про своє здоров'я варто проявити людині, що сидить спереду праворуч від користувача, що працює за комп'ютером. Саме в цьом

у напрямку всі досліджені зразки випромінювали найсильніше.

Результати вимірювань в іншому експерименті показали, що в першому діапазоні частот при живленні ПК і від мережі, і від акумулятора в жодному напрямку норми MPR II не виконуються в більшості з випробуваних зразків. Були досліджені 5 типів портативних комп'ютерів типу Notebook, зроблених відомими закордонними фірмами.

Вимірювання проводилися на відстанях, відлічуваних від центра клавіатури, оскільки вона, як правило, невіддільна від екрана. З урахуванням особливостей використання портативних ПК додатково були оцінені рівні випромінювань на менших відстанях, чим це передбачено стандартом MPR II. Випромінювання вимірялося по 8 напрямкам від портативного комп'ютера.

Лише один (EPSON) при живленні від акумулятора відповідав нормам. У діапазоні високих частот положення користувача трохи краще, хоча лише один комп'ютер (Samsung) відповідав екологічному стандарту при обох режимах електроживлення.

Рівні електромагнітного випромінювання портативних комп'ютерів перевищують нормативні параметри для багатьох комп'ютерів з моніторами на ЕПТ. Для підвищення електромагнітної безпеки моніторів з ЕПТ фірми вживають спеціальні заходи, адже продати такий комп'ютер без сертифіката безпеки по візуальних й емісійних параметрах важко. Що стосується портативних комп'ютерів, то на всі пропозиції провести випробування торгуючі організації відповідають: «Беруть і так!».


^ 2.6.Копіювальна апаратура(КА)як джерело штучного ЕМВ


Великий практичний інтерес представляє ЕМВ копіювальної апаратури(КА). Перенос зображень, що реалізується копіювальною апаратурою, здійснюється за допомогою непрямого електростатичного методу. Технологія копіювання передбачає використання в копіювальній апаратурі як високої постійної , так і змінної електричної напруги, яка викликає достатньо великі за величиною електричні струми. Ці напруги і струми створюють в оточуючому середовищі ЕМВ, тривалість і інтенсивність яких залежать від типу,продуктивності КА і часу використання робіт з його застосуванням.

За своїм призначенням, конструктивними особливостями і можливостями КА може бути розділена на чотири групи:

  1. Персональні копіри (продуктивність до 10 копій за хвилину - далі к/хв).

  2. Копіри основного класу(до 20 к/хв).

  3. Копіри середнього і вищого класу (20…50 к/хв).

  4. Копіри – дублікатори (більш ніж 50 к/хв).

Технологічний цикл КА являє собою послідовність наступних операцій.

  1. Фотоелектронна розрядка (остаточний заряд, що зберігся на поверхні барабана від попереднього цикла, нейтралізується за допомогою копіювальної лампи).

  2. Зарядка (вихідна електризація поверхні барабану за допомогою головного каратрона).

  3. Експонування (на поверхні барабану за допомогою оптичної системи формується приховане зображення).

  4. Проявлення (приховане зображення на поверхні барабану за допомогою тонера перетворюється у видиме).

  5. Перенос(видиме «тоноване» зображення каратрон переносу з поверхні барабану переводить на папір копії).

  6. Відділення (за допомогою карактрона розмагнічування електричний потенціал паперу нейтралізується, в наслідок чого він відділяється від барабану).

  7. Очистка (залишки тонеру знімаються з поверхні барабану ножем очистки - ракелем).

  8. Фотоелектрична розрядка (операція 1).

Створювати ЕМВ можуть наступні блоки КА:

  • Блок живлення (трансформує вхідну мережеву напругу в робочу напругу для всіх блоків напругу для всіх блоків КА);

  • Високовольтний блок (підвищує і подає напругу на блок кара тронів: до 700 В на головний каратрон і каратрон переносу,до 4,5кВ на каратрон розмагнічування, до 300В на фоторецептор і до 200В на магнітний вал тонер-картриджа);

  • Плата управління (включає в себе мікропроцесор з комплектом цифрових мікросхем і реле управління, соленоїдами і електронними ключами, а також імпульсний генератор);

  • Двигун каретки(являє собою реверсивний шаговий двигун, що управляється серіями імпульсів);

  • Пічка (в якості нагрівального елементу використовуєгалогенову лампу потужністю до кВт);

  • Лампа експонування (галогенові або люмінесцентна - флуоресцентна).

Структура ЕМВ, що створюється КА в процесі роботи, є неоднорідним у часі і просторі. Вимірювання рівнів ЕМВ КА можна проводити за допомогою портативних приладів, що призначені для визначення рівнів ЕМВ ЕОМ. Для організації безпечних робочих місць, обладнаних КА, немає необхідності контролювати весь спектр ЕМВ і можна обмежитися оцінкою його рівнів на частотах 5 Гц…400кГц. Найбільші рівні ЕМВ спостерігаються поблизу КА, з усіх сторін від нього – контрольована зона включає в себе область простору в межах 0.5…2м від КА, а також безпосередньо робоче місце оператора. Інтенсивність ЕМВ зменшується пропорційно третьому ступеню відстані, тому важливо організувати робоче місце оператора так , щоб КА залишалась якомога далі від життєво важливих органів оператора.

Рівні ЕМВ, що створюється КА різних типів, що обстежуються спеціалістами НПЛ ПГАТІ в 1998-99 рр,представлені в таблиці 2.11 (рівні ЕМВ КА визначались за допомогою приладу B&E-метр як різниця між результатами вимірювань рівнів ЕМВ на робочому місці і рівнем загального фону по ЕМВ в приміщенні).


Таблиця 2.11

^ Результати вимірювань рівнів ЕМВ для засобів офісної техніки


п/п

Тип КА

Наявність заземлення

Енч;В/м

Евч;В/м

Внч;В/м

Ввч;В/м

1

Canon FC-230

-

73-85

0-13

490-60

0-18

2

Canon NP-6216

-

220

0,2

210

0

3

Canon FC-2

-

150

2-30

120-450

1-31

4

Canon NP-6212

-

280-300

0,2-2

280

0

5

Sharp-2116

-

122

0,1

140-150

0

6

Sharp-2116

+

8-10

0

40

1

7

Sharp SF-2414

-

44-45

0

130-140

0

8

Sharp SF-2414

+

6-8

0

130-140

0

9

Sharp Z-25

-

87-89

0

130-140

0

10

Sharp Z-52

-

29-30

0,1

50-250

0

11

Sharp SF-2040

-

3-4

5,3

300-500

5

12

AGFA X-100

+

5-6

0

50-60

0

13

^ RANK XEROX 5316\17

-

200

0,1-8,4

140-200

0-14



Як видно з цих даних, рівні ЕМВ КА можуть досягати:

  • По напрузі Е-складової ЕМВ:

На частотах 5Гц…2кГц: до 20 В/м;

На частотах 2…400кГц: до 30В/м;

  • По густині магнітного потоку В ЕМВ:

На частотах 5Гц…2кГц: до 500нТл;

На частотах 2…400кГц: до 32 нТл.

Відсутність ефективної системи заземлення на робочих місцях, що обладнані КА, може приводити до наявності фону по ЕМВ техногенного походженням з наступними рівнями:

  • По напрузі Е-складової ЕМВ:

На частотах 5Гц…2кГц: до 300 В/м;

На частотах 2…400кГц: до 6 В/м;

  • По густині магнітного потоку В ЕМВ:

На частотах 5Гц…2кГц: до 300нТл;

На частотах 2…400кГц: до 5 нТл.

Дообладнання робочих місць, що обладнані КА, системою заземлення електро- і радіоапаратури дозволяє в 8…10 раз знизити фон техногенного походження за напругою Е-складової ЕМВ на частотах 5 Гц…2кГц.

Рівні ЕМВ техногенного походження на робочих місцях, що обладнані КА та іншими засобами офісної техніки, суттєво перевищують рівні фону природного походження. Це дозволяє вважати робочі місця користувачів засобів оргтехніки не цілком безпечними по фактору ЕМВ. Тому розробка науково обґрунтованих норм по ЕМВ для КА та інших засобів побутової та офісної техніки в наш час є актуальною задачою.


^ 2.7. Особливості електромагнітної безпеки побутових приладів України і США

У цей час проведені дослідження умов експлуатації електропобутових апаратур у будинках міського типу в Україні. У порівнянні з будинком середньої родини в США є наступні основні особливості:

При одній і тій же потужності електроприладу в США більш істотним є випромінювання магнітної складової, в Україні - електричної складової ЕМВ. Це відбувається через різницю використовуваної в побутовій мережі напруги (США -90-120 В, Україна 200 ~ 240 В).

Має значення й розходження в частоті ЕМВ - 60 Гц у США, 50 Гц в Україні.

У США, у типових будинках, у порівнянні з типовими будинками в Україні менше використовуються залізо місткі конструкції й комунікації, у результаті чого в нас ослаблення геомагнітного поля в приміщенні більше й вплив ЕМВ на людину сильніше. У малометражних кімнатах і кухнях людина змушена перебувати близько від випромінюючих приладів й електропроводки.

У США використовується трьох провідна мережа, де кожухи й панелі електроприладів заземлені й не випромінюють. В Україні використовується двох провідна мережа, кожуха й панелі не заземлені й вони випромінюють ЕМВ ПЧ. Причому рівень випромінювання залежить від положення вилки в розетці: наприклад, для холодильника «Ока-5М» воно змінюється в 6 разів, для настільної лампи з металевим абажуром - до 10 разів. У США електропроводка прокладається в коробі, що екранує, або рукаві в кутах стику, де й установлюється розетка. В Україні електропроводка монтується без екрана на висоті ~ 1м від підлоги, що створює великий рівень випромінювання ЕМВ, що діє на спину сидячої людини.





2.8.Висновки



  1. До джерел електромагнітного поля будь-якої інтенсивності відносяться технічні засоби та пристрої, що споживають, перетворюють або виробляють електромагнітну енергію .До побутової техніки можливих джерел електромагнітних полів відносяться майже усі споживачі електромагнітної енергії, наприклад, електричні плити, потужні холодильники та морозильники, мікрохвильові печі, електродрилі, настільні комп'ютери, тощо

  2. Електромагнітне поле, що створюється персональним комп'ютером, має складний спектральний склад в діапазоні частот від 0 Гц до 1000 Мгц. Електромагнітна обстановка в приміщеннях з комп'ютерами вкрай складна, розподіл полів нерівномірний, а рівні досить високі, щоб говорити про небезпеку їхньої біологічної дії.

  3. Рівні електромагнітного випромінювання портативних комп'ютерів перевищують нормативні параметри для багатьох комп'ютерів з моніторами на ЕПТ. Для підвищення електромагнітної безпеки моніторів з ЕПТ фірми вживають спеціальні заходи, адже продати такий комп'ютер без сертифіката безпеки по візуальних й емісійних параметрах важко.

  4. Рівні ЕМВ техногенного походження на робочих місцях, що обладнані КА та іншими засобами офісної техніки, суттєво перевищують рівні фону природного походження. Це дозволяє вважати робочі місця користувачів засобів оргтехніки не цілком безпечними по фактору ЕМВ. Тому розробка науково обґрунтованих норм по ЕМВ для КА та інших засобів побутової та офісної техніки в наш час є актуальною задачою.


^ РОЗДІЛ 3. САНІТАРНІ НОРМИ НА ПРИПУСТИМІ РІВНІ ЕЛЕКРОМАГНІТНИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ ПОБУТОВИХ ТА ОФІСНИХ ПРИСТРОЇВ


Як було сказано в попередньому розділі, рівні ЕМВ техногенного походження на робочих місцях, що обладнані КА та іншими засобами офісної техніки, суттєво перевищують рівні фону природного походження,що призводить до того,що робочі місця користувачів засобів оргтехніки не цілком безпечними по фактору ЕМВ. Тому розробка науково обґрунтованих норм по ЕМВ для КА та інших засобів побутової та офісної техніки в наш час є актуальною задачою.


^ 3.1. Система стандартів в області електромагнітної безпеки


Національні системи стандартів є основою для реалізації принципів електромагнітної безпеки. Як правило, системи стандартів містять у собі нормативи обмежуючі рівні електричних полів (ЕП), магнітних полів (МП) і електромагнітних полів (ЕМП) різних частотних діапазонів шляхом введення гранично припустимих рівнів впливу (ГДР) для різних умов опромінення й різних контингентів.

В Україні система стандартів по електромагнітній безпеці складається з Державних стандартів України (ДСТУ) і Санітарних правил і норм (СанПіН). Це взаємозалежні документи, що є обов'язковими для виконання на всій території України.

Державні стандарти по нормуванню припустимих рівнів впливу електромагнітних полів входять у групу Системи стандартів безпеки праці - комплекс стандартів, що містять вимоги, норми й правила, спрямованих на забезпечення безпеки, збереження здоров'я й працездатності людини в процесі праці. Вони є найбільш загальними документами й містять:

  • вимоги по видах відповідних небезпечних і шкідливих факторів;

  • гранично припустимі значення параметрів і характеристик;

  • загальні підходи до методів контролю нормованих параметрів і методи захисту працюючих.

Державні стандарти України в області електромагнітної безпеки за станом на 1 червня 1999 р. наведені в таблиці 3.1.

^ Таблиця 3.1

Державні стандарти України в області електромагнітної безпеки



Позначення

Найменування

ДСТУ 12.1. 002-84

Система стандартів безпеки праці. Електричні поля промислової частоти. Припустимі рівні напруженості й вимоги до проведення контролю

ДСТУ

12.1. 006-84

Система стандартів безпеки праці. Електромагнітні поля радіочастот. Припустимі рівні на робочих місцях і вимоги до проведення контролю

ДСТУ

12.1. 045-84

Система стандартів безпеки праці. Електростатичні поля. Припустимі рівні на робочих місцях і вимоги до проведення контролю
  1   2   3



Скачать файл (1580 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru