4.3 Методы защиты пользователей от опасных и вредных факторов

Для защиты от напряжения прикосновения используется защитное зануление. Занулением называется преднамеренное соединение нетоковедущих частей с нулевым защитным проводником (рис. 32). Оно применяется в трехфазных, четырехфазных сетях с глухо заземленной нейтралью в установках до 1000 вольт и является основным средством обеспечения электробезопасности.

Защита человека от поражения электротоком в сетях с заземлением осуществляется тем, что при замыкании одной из фаз на зануленный элемент машины в цепи этой фазы возникает ток короткого замыкания, который вызывает перегорание предохранителя (автомата) в оборудовании, в результате чего происходит отключение аварийного участка от сети.

Рис 32 Зануление

Расчет возможной величины тока короткого замыкания производится на основе следующих данных:

1. В качестве нейтральной электропроводки (НЭП) используются три провода, параметры которых приведены в таблице 12.

Таблица 12: Показатели НЭП

2. Коэффициент, учитывающий тип защитного устройства: k=3.

3. Фазовое напряжение: U=220В.

4. Паспортная величина сопротивления обмотки трансформатора:

Ом.

5. Удельное сопротивление медных проводников: Ом*м.

6. Удельное сопротивление алюминиевых проводников: Ом*м.

Расчет величины возможного тока короткого замыкания по заданным параметрам:

,

где – ток короткого замыкания [А];

–фазовое напряжение [B];

–общее сопротивление цепи [Ом];

–сопротивление катушек трансформатора [Ом].

,

где и– сопротивление первого и второго проводника соответственно [Ом];

–сопротивление нулевого защитного проводника [Ом];

Расчет сопротивления проводника производится по формуле:

,

где – удельное сопротивление материала проводника [Ом*м];

–длина проводника [м];

–площадь поперечного сечения проводника [мм²].

Таким образом, получаем следующие значения:

По величине тока короткого замыкания определим с какимнеобходимо к цепи питания ПЭВМ включить автомат. При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если ток однофазного короткого замыканияудовлетворяет условию:

,

где – номинальный ток срабатывания защитного устройства, [А];

k – коэффициент, учитывающий тип защитного устройства.

Таким образом, номинальный ток срабатывания защитного устройства:

Отсюда следует, что во избежание поражения электрическим током и выхода из строя ПЭВМ и периферийного оборудования, в случае возникновения короткого замыкания или других причин появления напряжения прикосновения в цепь питания ПЭВМ необходимо включить автомат с номинальным током А.

Номинальная полезная нагрузка в офисе 5720 Вт, а суммарная нагрузка всех устройств в офисе ~4000 Вт. А оптимальное значение тока для данного офиса.

Для снижения уровня воздействия электромагнитных полей желательно пользоваться следующими мерами:

• осуществлять экранирование экрана монитора, суть которого заключается в покрытии поверхности экрана слоем оксида олова, либо в стекло электролучевой трубки добавляется оксид свинца;

• удалять рабочее место от источника электромагнитного поля: оператор должен находиться на расстоянии вытянутой руки от экрана монитора;

• необходимо рациональное размещение оборудования. Располагать ЭВМ следует на расстоянии не менее 1,22 м от боковых и задних стенок других мониторов;

• запрещается работать при снятых внешних кожухах (корпусах) персональных компьютеров;

• необходимо ограничивать время работы за компьютером. Время непрерывной работы должно составлять не более 4 часов в сутки. За неделю суммарное время работы не должно превышать 20 часов.

Для ослабления ультрафиолетового излучения необходимо:

• использовать в помещении, где установлена вычислительная техника, люминесцентные лампы мощностью не более 40 Вт;

• стены в помещении должны быть побелены обычной побелкой, или побелкой с добавлением гипса (что ослабляет воздействие УФИ на 45-50%);

• использовать светофильтры (очки, шлемы) из тёмно-зелёного стекла, полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивают очки «флинтглаз» (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм;

• рекомендуется находиться в одежде из тканей, наименее пропускающих УФИ (например, из поплина или фланели).

Защиту от рентгеновского излучения можно обеспечить:

1. выбором длительности работы с компьютером;

2. выбором расстояния до экрана монитора;

3. экранированием.

Рассмотрим более подробно каждый пункт.

1. Время работы на персональном компьютере по санитарным нормам не должно превышать шести часов в сутки.

2. Все компьютеры, не соответствующие шведскому стандарту MPRII (MPRII базируется на концепции о том, что люди живут и работают в местах, где уже есть магнитные и электрические поля, поэтому устройства, которые мы используем, такие, как монитор для компьютера, не должны создавать электрические и магнитные поля, большие, чем те, которые уже существуют), на расстоянии 5 см от экрана имеют мощность дозы рентгеновского излучения 50-100 мкР/час.

Для определения величины облучения оператора, рассчитаем дозу, которую можно получить на различном расстоянии от экрана монитора.

Для этого необходимо определить мощность дозы облучения Pr на расстоянии r от экрана, которая рассчитывается по формуле:

,

где P₀ – начальная мощность дозы на расстоянии 5 см от экрана, равная 100мкР/ч (значение получено с помощью рентгеновского дифрактометра);

r – расстояние от экрана, измеряемое в сантиметрах;

–линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения воздухом, измеряемый в 1/см ().

Рассчитаем мощность дозы облучения на расстояниях: 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 см (обычно оператор не находится от монитора далее, чем на 1 метр). Результаты расчетов приведены в таблице, где в первой строке указано расстояние, а во второй величина дозы облучения.

На основании таблицы можно построить график зависимости мощности дозы излучения от расстояния до экрана (рис. 33).

Таблица 13: Зависимость излучения от расстояния

Как правило, пользователь располагается на расстоянии 50 – 60см от экрана дисплея. Таким образом, он подвергается дозе облучения 15,2–21 мкР/ч (для дальнейших расчетов будем использовать максимальное значение 21 мкР/ч).

Рис. 33Зависимость излучения от расстояния

Годовая норма дозы облучения составляет 0,1 Р/год. Для определения годовой нормы облучения оператора за год рассчитаем данную величину, учитывая, что человек находился перед монитором по 6 часов в сутки (максимально допустимое время) и 5 дней в неделю.

Из расчета получено, что годовая доза облучения составляет 0,028 Р/год, что не превышает нормированное значение.

Таким образом, при нахождении оператора на расстоянии 50–60 см от монитора по 6 часов в сутки 5 дней в неделю соблюдено условие защиты человека от радиации.

3. Пользователи, использующие мониторы, не соответствующие стандарту MPRII, нуждаются в дополнительной защите от воздействия рентгеновского излучения. Такая защита обеспечивается экранированием. Экранирование – это использование специальных экранов для монитора. Лучшим из них считаются экраны: ”Ergostar”, дающие ослабление 0,03 мкР/ч на 5 см., а также “Global Shield”, соответствующие стандарту MPRII.

Для защиты от статического электричества необходимо выполнять следующие требования:

1. Обеспечить подвижность воздуха в помещении не выше 0,2 м/сек;

2. При проветривании помещения люди в нем должны отсутствовать;

3. Обеспечить регулярное проведение влажной уборки, для снижения количества пыли в помещении;

4. Покрытие полов должно быть антистатичным;

5. Помещение должно быть оборудовано кондиционером и пылеуловителем, а иногда "Люстрой Чижевского" (ионизатор воздуха), эти устройства снижают количество пыли в помещении (а "Люстра Чижевского" еще и подавляет статические поля);

6. После занятий на компьютере необходимо умыться холодной водой;

7. В помещении крайне нежелательно применение мела, поскольку мел постепенно переходит с доски на лица людей путем разгона статическими полями (если в помещении должна быть доска, то она должна быть маркерной);

8. В помещении должны быть в наличии нейтрализаторы статического электричества. Наиболее эффективным способом нейтрализации статического электричества является применение нейтрализаторов, создающих вблизи наэлектризованного диэлектрического объекта положительные и отрицательные ионы. Различают несколько типов нейтрализаторов:

• коронного разряда (индуктивные и высоковольтные);

• радиоизотопные;

• комбинированные;

• аэродинамические.