1. Охрана труда при работе с компьютерами

1.1 Описание рабочего места

Дипломная работа выполнялась в помещении дисплейного класса Алтайского Государственного Технического университета им И.И. Ползунова. Дисплейный класс располагается на втором этаже пятиэтажного кирпичного здания и занимает аудиторию №202 главного корпуса общей площадью 25 квадратных метров. Габаритные размеры помещения: длина 5 м, ширина 5 м и высота 3,2 м. Планировка помещения представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Планировка помещения аудитории №202

В помещении имеется два выхода, естественное освещение осуществляется через два оконных проёма. На окнах есть защита от солнечных лучей в виде штор светлых тонов. Все стены и потолок окрашены белой известью. Дисплейный класс оборудован системой водяного отопления. Лаборатория оснащена кондиционерами вида БК - 1500. На случай пожара имеется два углекислотных огнетушителя ОУ2. Дверь деревянная, обитая листовым железом. Система водоснабжения отсутствует. Имеется фальшпол (металлический, покрытый резиновым настилом).

В аудитории пять рабочих мест (на рисунке 6.1 они обозначены цифрой 2, цифрой 1 обозначены ЭВМ четвёртого поколения типа СМ - ЭВМ, которые относятся к старому фонду вычислительной техники, цифрой 3 обозначен преподавательский стол). Каждое место снабжено стулом и столом, которые окрашены светло - коричневыми красками. Размеры стола: длина 1,5 м, ширина 0,65 м и высота 0,7 м. Аудитория №202 предназначена для работы студентов с первого по пятый курс на персональных компьютерах типа IBM PC совместимых.

Искусственное освещение представлено четырьмя светильниками типа “Астра” из молочного стекла. В каждом светильнике находится одна лампа накаливания типа НГ 220 - 200, мощностью 200 Вт. Схема расположения светильников представлена на рисунке 1.2.

Рисунок. 1.2 - Схема расположения светильников в помещении аудитории №202

1.2 Анализ потенциальных опасных и вредных производственных факторов

Опасные и вредные производственные факторы, действующие на пользователя ПЭВМ, устанавливаются согласно ГОСТ 12.0.003 - 74 “Классификация опасных и вредных производственных факторов”.

Выделяют физические и психофизиологические опасные и вредные производственные факторы. Рассмотрим каждый из них для аудитории №202.

Физические опасные и вредные производственные факторы:

1) пониженная температура воздуха рабочей зоны;

2) повышенный уровень шума;

3) повышенный уровень статического электричества;

4) недостаток искусственного освещения рабочей зоны;

5) повышенный уровень естественного освещения;

6) повышенный уровень электромагнитного излучения;

7) повышенный уровень ультрафиолетового излучения;

8) повышенный уровень ближнего инфракрасного излучения;

9) повышенное напряжение электросети;

10) высокая ионизация воздуха.

Источники возникновения физически опасных и вредных производственных факторов:

1) низкая температура источника отопления;

2) использование шумящего оборудования (принтер);

3) дисплей с электронно-лучевой трубкой;

4) использование ламп накаливания, неисправные светильники;

5) неправильная ориентация окон;

6) работающая ЭВМ;

7) экран монитора;

8) короткие замыкания в электронных устройствах, перегрев аппаратуры, неисправная изоляция.

Средства защиты от физических опасных и вредных производственных факторов:

1) использование дополнительных источников отопления;

2) применение звукопоглощающих материалов;

3) заземлённый защитный экран, ежедневное очищение экрана от пыли;

4) своевременная замена ламп накаливания на люминесцентные;

5) установка на окнах занавесей (шторы, жалюзи);

6) соблюдение правил и режимов при работе с ЭВМ;

7) применение защитных экранов, размещение дисплеев на требуемом расстоянии;

8) усиленная изоляция кабелей;

9) проветривание помещений.

Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы:

1) статические перегрузки;

2) эмоциональные перегрузки;

3) умственное перенапряжение;

4) перенапряжение зрительного анализатора;

5) монотонность труда.

Источники возникновения психофизиологических опасных и вредных производственных факторов:

1) рабочее место не соответствует требованиям эргономики;

2) повышенная ответственность, некачественное программное обеспечение, дефицит времени;

3) наличие сложных задач, алгоритмов и т. п.;

4) блики на экране, несоблюдение правил и режимов труда;

5) большое число повторений одной операции.

Средства защиты от психофизиологических опасных и вредных производственных факторов:

1) выбор удобной мебели, правильное её размещение;

2) учёт требований эргономики при выборе программного обеспечения, рациональный режим труда и отдыха;

3) соблюдение режимов труда и отдыха, выбор адекватных информационных моделей;

4) выполнение специальной гимнастики для глаз, выбор соответствующего программного обеспечения, правильное размещение персонального компьютера;

5) выбор программного обеспечения, уменьшающего однообразные операции, использование новых технических средств ввода.

1.3 Пожарная безопасность

Основными источниками возникновения пожара в дисплейном классе могут стать:

1) замыкание и возгорание используемого электрооборудования (компьютеры, мониторы, принтер);

2) дополнительные отопительные приборы;

3) система искусственного освещения.

Здание (АГТУ), в котором располагается дисплейный класс, имеет объёмно-планировочное и техническое исполнение, позволяющее осуществить беспрепятственно эвакуацию из него людей до наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара.

Расположение рабочих мест в классе также позволяет обеспечить возможность беспрепятственного движения людей к выходу из помещения в случае пожара. Каждый студент в начале семестра знакомится и расписывается за технику безопасности для работы в дисплейном классе.

В помещении имеется пожарная сигнализация и установлены два углекислотных огнетушителя ОУ2. На этаже, где располагается дисплейный класс, имеется пожарный гидрант.

Вывод: в помещении соблюдаются все требования пожарной безопасности, в частности, имеются средства пожаротушения и автоматическая сигнализация.

1.4 Расчёт искусственного освещения рабочего места

Одним из основных факторов, влияющих на утомляемость органов зрения и их заболевание, является освещённость рабочего места. Нормы освещённости регулируются нормативными документами, в частности СанПиН 2.2.2.542 - 96, СниП 23 - 05 - 95.

По условиям зрительных работ дисплейные классы относятся к помещениям первой группы. Естественное освещение в помещении - боковое, искусственное - общее. При работе за дисплеем компьютера самыми мелкими объектами различения являются буквы и цифры текста толщиной от 0,5 до 1 мм, что соответствует средней точности. Фон также является средним. Контраст объекта различения с фоном - средний. При таких условиях работа в дисплейном классе АГТУ на компьютере относится к четвёртому разряду зрительных работ. В соответствии с этим разрядом работ, при среднем фоне и контрасте, значение общей искомой освещённости по СниП для ламп накаливания E_н = 300 лк.

Расчёт освещения для аудитории №202 проведём методом коэффициента использования светового потока.

Основная расчётная формула:

, (1.1)

где F_л - световой поток лампы, установленной в светильнике, лм;

N - число светильников над освещаемой поверхностью;

n - число ламп в светильнике;

W - коэффициент использования светового потока;

S - площадь освещаемой поверхности, м²;

k - коэффициент запаса;

Z - коэффициент минимальной освещённости.

Расчётная высота над рабочей поверхностью h_р в метрах рассчитывается по следующей формуле:

, (1.2)

где h - высота помещения , м;

h_рп - высота рабочей поверхности, м;

h_с - высота свеса лампы, м.

Расчёт высоты производим, используя следующие исходные данные по формуле (1.2):

h = 3,2 м; h_рп = 0,5 м; h_с = 0,7 м;

h_р = 3,2 - 0,5 - 0,7 = 2 м.

Индекс помещения:

, (1.3)

где i - индекс помещения;

a - длина помещения, м;

b - ширина помещения, м;

h_р - расчётная высота над рабочей поверхностью, м.

.

По значению индекса помещения, рассчитанного по формуле (6.3), находим коэффициент использования светового потока W = 0,46 (46 %).

Определим число светильников, необходимых в рассматриваемом помещении. Для этого определим расстояние между светильниками, используя коэффициент пропорциональности L = 2,1.

Далее определим количество рядов и количество светильников в ряду:

, (1.4)

, (1.5)

, (1.6)

где N - количество светильников в помещении;

N_a - количество рядов светильников;

N_b - количество светильников в ряду;

L - коэффициент пропорциональности.

Произведём расчёт количества светильников по формулам (6.4 - 6.6 ):

N_a = 2,4; N_b = 2,4; N = 5,76,

то есть N будет равно шести. План размещения светильников представлен на рисунке 1.3.



Рисунок 1.3 - План размещения светильников

Произведём расчёт светового потока лампы по формуле (1.1), используя следующие исходные данные:

k = 1,4 (в помещении с малым выделением пыли);

Z = 1,2; n = 1;

.

Напряжение электрической сети составляет 220 В. Ближайший по световому потоку источник имеет мощность 80 Вт. Это лампа белого тёплого света ЛТБ - 80, её световой поток составляет 4350 лм, что несколько меньше потребного.

Вывод: величина отклонения освещённости от нормы может составлять от минус 10 % до плюс 20 %, следовательно, освещённость в помещении соответствует требованиям СанПиН 2.2.2.542 - 96 и СниП 23 - 05 - 95.

Общая мощность P_об в ваттах световой установки составляет:

, (1.7)

где P_л - мощность одной световой установки;

N - количество светильников в помещении.

.

1.5 Требования к микроклимату

Под микроклиматом производственной среды, согласно ГОСТ 12.1.005 - 88, понимают сочетание температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и интенсивности теплового излучения. Перечисленные параметры оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье, а также на надёжность работы средств вычислительной техники.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 88 установлены нормы - оптимальные значения температуры, влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне с учётом периода года (см. таблицу 6.1).

Таблица 6.1 - Нормы параметров микроклимата

Периоды года	Температура, ?С	Относительная влажность, %	Скорость воздуха, м/c
Холодный	22 - 24	40 - 60	0,1
Тёплый	23 - 25	40 - 60	0,1

При несоответствии параметров нормам необходимо использовать:

1) для регулирования температуры - кондиционеры и обогреватели;

2) для регулирования влажности воздуха - увлажнители воздуха;

3) для регулирования скорости движения воздуха - следить за вентиляцией помещения.

Параметры микроклимата в помещении вычислительного центра в целом соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.005 - 88 и СанПиН 2.2.2.542 - 96.

1.6 Режимы труда и отдыха

Хорошо известно, что при любом виде деятельности, требующем концентрации внимания на выполняемой работе и статичной позы в течении длительного времени, возникает ощущение напряжённости и усталости. Развитие утомления связано, в первую очередь, со снижением эффективности работы тех систем, которые непосредственно включены в процесс деятельности. В связи с этим чередование разных видов деятельности является положительным моментом в организации трудового процесса. При работе на ЭВМ особенно важно продумать рациональную организацию режима труда и отдыха. При проведённых исследованиях было выявлено, что частые паузы до развития утомления намного ценнее длительных, но менее частых перерывов, начинающихся уже после снижения уровня работоспособности. Рекомендуется 15-ти минутный период отдыха на каждый час работы. Эти меры способствуют снижению нервнопсихологических и эмоциональных перегрузок.

Работа пользователя за машиной выполняется в определённой среде, где одновременно проявляется много различных факторов, воздействующих на его организм. Отрицательное физиологическое воздействие на пользователя связано с дискомфортными зрительными условиями из - за неправильно спроектированного освещения: прямая и отражённая от экранов блёскость, вуалирующее отражение, неблагоприятное распределение яркости в поле зрения, неверная ориентация рабочих мест относительно светопроёмов. Высокая температура воздуха отрицательно сказывается на функциональном состоянии человека. Хотя генерация теплоты собственно дисплеем достигает критического уровня только в самое тёплое время года, необходимо создавать тепловые комфортные условия постоянно. Оптимальные значения температуры воздуха в помещении для холодного периода года составляют от 19? С до 23? С, для тёплого - от 23? С до 25? С (ГОСТ 12.1.005 - 88). Рекомендуется относительная влажность воздуха 55 %. Скорость движения воздуха не должна превышать на уровне лица 0,1 м/c. При ощутимом нагреве поверхностей (более 45? С), контактирующих с человеком, следует предусмотреть средства охлаждения или изоляцию поверхностей. Поскольку обычно машины имеют встроенные вентиляторы, необходимо уделить особое внимание путям отвода воздуха, чтобы исключить перегрев или сквозняк. Для этого используются кондиционеры.

Таким образом, для правильной организации рабочего места, оснащённого дисплеем, нужно, в первую очередь, определить специфику данного рабочего места на основе особенностей возможных пользователей и выполняемых ими задач. Для эффективной работы пользователя организация рабочего места должна удовлетворять ряду требований: оптимальное размещение элементов рабочего места относительно пользователя на основе анализа его деятельности, оптимизация условий окружающей рабочей среды. При работе на компьютере необходимо соблюдать следующие требования:

1) общее время работы с дисплеем не должно превышать 50 процентов рабочего времени оператора;

2) не следует превышать темп работы порядка 10 тысяч нажатий клавиш в час (примерно 1500 слов);

3) при обычной работе с компьютером необходимо делать 15 - ти минутные перерывы через каждые два часа, а при интенсивной работе через каждый час [30].

1.7 Влияние персонального компьютера на организм человека и мероприятия по снижению

1.7.1 Влияние персонального компьютера на организм человека

Электронно-вычислительная техника сегодня оказывается одним из факторов, в значительной мере определяющим дальнейшее развитие науки и техники. Она является неотъемлемой частью большинства автоматизированных информационно - управляющих систем, используемых в самых различных областях деятельности человека. В перспективе неизмеримо увеличатся масштабы и темпы её проникновения в сферу не только производства, но и быта.

Работа с персональной компьютерной техникой доставляет немало удовольствия, особенно тем, кто начинает её осваивать, и тем, кто уже освоил её настолько, что не в силах оторваться от клавиатуры и дисплея. Однако, как это ни прискорбно, интенсивная работа с персональным компьютером может доставить и немало неприятностей. Связаны они, как обычно, с незнанием мер безопасности или пренебрежением ими.

Оказывается, даже самая передовая технология может вызывать профессиональные заболевания, поэтому в данном разделе рассматриваются основные причины и симптомы неприятных последствий чрезмерного увлечения и беспечности пользователей персонального компьютера.

Типичными ощущениями, испытываемыми фанатиками работы с персональным компьютером к концу рабочего дня, являются: головная боль, резь в глазах, тянущие боли в мышцах шеи, рук и спины, зуд кожи на лице и т.д. Испытываемые день за днём, они могут привести к мигреням, частичной потери зрения, сколиозу, тремору, кожным воспалениям и другим нежелательным явлениям. В США зарегестрированы десятки случаев возникновения болезней, причины которых связывают с работой на компьютере. Уже выплачены сотни тысяч долларов по искам о возмещении убытков из-за потери трудоспособности при работе за терминалом компьютеров, подсчитаны немалые убытки, вызванные потерями рабочего времени. По данным Национальной академии наук США, а также по результатам многих исследований, проведённых учёными Австралии, Германии и ряда международных центров, выявлена определённая связь между работой на компьютерах и такими недомоганиями, как астенопия (быстрая утомляемость глаз), боли в спине и шее, запястный синдром (болезненное поражение срединного нерва запястья), тендениты (воспалительные процессы в тканях сухожилий), стенокардия и различные стрессовые состояния, на коже лица, хронические головные боли, головокружение, повышенная возбудимость и депрессивные состояния, снижение концентрации внимания, нарушение сна и, к сожалению, немало других, которые не только ведут к снижению трудоспособности, но и подрывают здоровье людей.

Вероятнее всего, человеку уже никогда не удастся полностью избежать пагубного влияния передовых технологий, но, как и во многих других случаях, пользователи персональных компьютеров, по крайней мере, могут свести их к минимуму. Большинство проблем решаются сами собой при правильной организации рабочего места, соблюдении техники безопасности и разумном распределении рабочего времени, проводимого за клавиатурой персонального компьютера.

Основные эргономические проблемы, связанные с охраной здоровья людей, использующих в своей работе автоматизированные информационные системы на основе персонального компьютера, возникают из - за дисплеев (мониторов), особенно с электронно-лучевыми трубками. Они являются источниками наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье операторов.

Как отметил канадский биофизик К. Мара, “нет ни одного вопроса столь важного, волнующего и сложного, как вопросы электромагнитного излучения дисплея”. История исследования этих вопросов уже достаточно длительная и непростая, но полученные результаты носят пока ещё преимущественно статический характер и не имеют адекватного объяснения [30].

Частотный состав (спектр) излучения монитора характеризуется комплексностью и включает рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное и другие электромагнитные колебания. Опасность рентгеновского и части других излучений большинством учёных считаются пренебрежно малой, поскольку они невелики по уровню либо поглощаются покрытием экрана. Допустимая мощность - доза рентгеновского излучения перед экраном на расстоянии 5 см от его поверхности равна 0,5 мР/ч. Рентгеновское излучение уменьшается пропорционально квадрату расстояния до экрана. Так, на расстоянии от экрана 10, 20, 40 и 50 см оно составляет соответственно 0,125, 0,031, 0,008 и 0,005 мР/ч. Наиболее тяжёлая ситуация связана, по - видимому, с полями излучений очень низких частот, которые, как выяснилось, способны вызвать биологические эффекты при воздействии на живые организмы. Было обнаружено, что электромагнитные поля с частотой порядка 60Гц могут инициировать изменения в клетках животных (вплоть до нарушения синтеза ДНК). Особенно поразительным для исследователей оказался тот факт, что в отличие, например, от рентгеновского излучения электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия не уменьшается при снижении интенсивности излучения. Мало того, некоторые поля действуют на клетки тела только при малых интенсивностях или на конкретных частотах. Согласно одному из объяснений, сформулированных американскими учёными, переменное электромагнитное поле, совершающее колебания с частотой порядка 60Гц, вовлекает в аналогичные колебания молекулы любого типа независимо от того, находятся они в мозге человека или в его теле. Результатом является изменение активности ферментов и клеточного иммунитета, причём сходные процессы наблюдаются в организмах и при возникновении опухолей. “Не нужно быть медиком, - замечает американский врач П. Броудер, - для того, чтобы понять, что подобные электромагнитные явления, не имеющие аналогов в истории эволюции человека, вполне могут оказать вредное влияние на организм” [30].

Специальные измерения показали, что мониторы действительно излучают магнитные волны по интенсивности, не уступающие уровням магнитных полей, способных обуславливать возникновение опухолей у людей. Более серьёзные результаты были получены при обследовании беременных женщин: оказалось, что для тех женщин, которые проводили за дисплеем компьютеров не менее 20 часов в неделю, вероятность преждевременного прерывания беременности на 80 % выше, чем для выполняющих аналогичные работы без применения компьютеров. Ещё один столь же неутешительный результат был получен при исследованиях, связанных с изучением глазных заболеваний. Выяснилось, что служащие, работающие за дисплеем компьютера по семь и более часов в день, страдают воспалениями и другими заболеваниями глаз на 70 % чаще, чем те, кто проводит за дисплеем меньшее время. Технические характеристики дисплеев (разрешающая способность, яркость, контрастность, частота обновления или мелькания) в том случае, если на них не обращают внимания при выборе устройства или неправильно устанавливают, могут крайне отрицательно сказаться на зрении.

Кожные заболевания (лица) связаны в основном с тем, что наэлектризованный экран дисплея притягивает частицы взвешенной в воздухе пыли так, что вблизи него “качество” воздуха ухудшается, и оператор вынужден работать в более запылённой атмосфере. Кстати, таким же воздухом он дышит.

1.7.2 Рекомендации по использованию персонального компьютера

Необходимо соблюдать ограничения на работу с персональным компьютером для служащих, страдающих заболеванием опорно-двигательного аппарата, глаз (или нарушением зрения), кожи и др., а также для беременных женщин (во всех случаях лучше получить консультацию врача).

Предпочтительнее использовать дисплеи с достаточно высокой разрешающей способностью (разрешением) и удобным размером экрана (лучше не применять CGA - мониторы и малоразмерные, менее 14 дюймов по диагонали, экраны).

Лучше выбирать видеоадаптеры с достаточно высоким разрешением и по возможности (если есть на рынке и цена приемлемая) с частотой обновления экранного изображения не менее 70 - 72 Гц.

Обязательно ставить на дисплеи экранные, в частности поляризационные фильтры, в несколько раз снижающие утомляемость глаз.

Если позволяют условия, то рекомендуется сидеть не ближе 70 см (примерно на расстоянии вытянутой руки) от дисплея.

При размещении в одной комнате нескольких персональных компьютеров расстояние от рабочего места каждого оператора до задних и боковых стенок соседних персональных компьютеров должно составлять не менее 1,2 метра (именно через эти имеет место наиболее сильное излучение от блоков развёртки изображений).

Общее время работы с дисплеем не должно превышать 50 % полного рабочего времени оператора.

При обычной работе с компьютером необходимо делать 15-ти минутные перерывы через каждые два часа, а при интенсивной работе - через каждый час.

Средства труда и их главная составляющая - орудия труда - выступают на производстве как один из существующих факторов, воздействующих на формирование условий труда. Они входят составной частью в группу технических и организационных факторов наряду с социально-экономическими и естественно-природными группами факторов.

Эти факторы воздействуют на совокупность разнообразных элементов, обуславливающих условия труда. Сюда входят элементы санитарно-гигиенические, психофизические, эстетические, социально-психологические. Элементы условий труда прямо или косвенно влияют на здоровье и работоспособность человека, его отношение к труду и степень удовлетворённости трудом, на эффективность труда и другие экономические результаты, на уровень жизни и всестороннее развитие человека как главной производственной силы общества [30].

Исходя из выше сказанного, следует отметить, что исследование влияния электромагнитных полей на человека и применение результатов этих исследований к проектированию новой техники, должно обеспечить комфортную работу оператора за экраном монитора ЭВМ.

1.8 Электробезопасность в вычислительных центрах

1.8.1 Воздействие электрического тока на организм человека

Электрические установки, к которым относится практически всё оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса стоек ЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких - либо сигналов, которые предупреждали бы человека об опасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека. Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие. Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве тканей и биологических сред, что вызывает в них функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, крови и проявляется в изменении их физико-химического состава. Механическое действие тока заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма.

Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, т.е. к повреждению организма, вызванному воздействием электрического тока или электрической дуги (ГОСТ 12.1.009 - 76).

На практике условно различают местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма - электрический ожог, электрический знак, металлизация кожи частицами расплавившегося под действием электрической дуги металла, механические повреждения, вызванные непроизвольными сокращениями мышц под действием тока, и общие электротравмы, чаще называемые электрическим ударом, когда из - за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем поражается весь организм в целом. Часто оба вида травм сопутствуют друг другу, но возможна гибель организма от общей электротравмы, когда внешних местных повреждений не видно.

Под электрическим ударом понимается процесс возбуждения живых тканей организма электрическим током, сопровождающийся судорожным сокращением мышц. Степень воздействия на организм этих явлений может иметь различный характер и зависит от многих факторов, таких, как сила, длительность воздействия тока, его род (постоянный, выпрямленный, переменный), пути прохождения и др.

Установлено, что увеличение силы тока приводит к качественным изменениям воздействия его на организм человека. Так, из приведённых в таблице 6.2 данных видно, что с увеличением силы тока чётко проявляются три качественно отличные реакции организма: ощущение, судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного и болевой эффект для постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие ответную реакцию организма человека, получили названия соответственно ощутимых, неотпускающих и фибрилляционных, а их минимальные значения принято называть пороговыми.

Таблица 6.2 - Воздействие переменного тока на организм человека

Сила тока, мА	Характер воздействия
До 1	Не ощущается
1 - 6	Ощущения тока безболезненны. Управление мышцами не утрачено. Возможно самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением.
6 - 20	Ощущения тока болезненны. Управление мышцами затруднено, но возможно самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением.
20 - 30	Ощущения тока весьма болезненны. Самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением, невозможно.
30 - 50	Сильные судорожные сокращения мышц. Дыхание затруднено. Возможна остановка дыхания и сердца.
50 - 100	Парализация дыхания. Возможна фибрилляция сердца, приводящая к смерти.
100 - 500	Фибрилляция сердца, самовосстановление нормального биения сердца невозможно.
500 - 1000	Ожоги в местах контакта с частями, находящимися под напряжением. Фибрилляция сердца.
1000 и более	Сильные ожоги, возможна фибрилляция сердца.

Экспериментальные исследования показывают, что человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока силой 0,6…1,5 мА и постоянного тока - 5…7 мА. Эти токи не представляют серьёзной опасности для деятельности организма человека и так как при такой силе тока возможно самостоятельное освобождение человека от контакта с токоведущими частями, то допустимо его длительное протекание через тело человека.

В тех случаях, когда раздражающее действие тока становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает опасность длительного протекания тока через тело человека. Длительное воздействие таких токов может привести к затруднению и нарушению дыхания. Для переменного тока сила неотпускающего тока находится в пределах 6…20 мА и более. Постоянный ток не вызывает неотпускающего эффекта, а приводит к сильным болевым ощущениям, сила такого тока 15…80 мА и более.

При протекании тока в несколько сотых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может возникнуть фибрилляция сердца, т.е. беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы, при этом сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам, происходит остановка кровообращения. Фибрилляция длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим и сила тока, вызывающая его, является смертельной. Пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.

Рассмотренные реакции организма на действие электрического тока позволили установить три критерия электробезопасности и соответствующие им уровни допустимых токов (ГОСТ 12.1.038 - 82).

Первый критерий - неощутимый ток, который не вызывает нарушений деятельности организма и допускается для длительного (не более 10 мин в сутки) протекания через тело человека при обслуживании электрооборудования. Для переменного тока частотой 50 Гц он составляет 0,3 мА, для постоянного - 1 мА. В качестве второго критерия принимают отпускающий ток. Действие такого тока на человека допустимо, если длительность его протекания не превышает 30 с. Сила отпускающего тока: для переменного тока - 6 мА, для постоянного - 15 мА (неболевое значение). Третьим критерием является фидрилляционный ток, не превосходящий пороговый фибрилляционный ток и действующий кратковременно до 1 с. Сила тока в зависимости от длительности воздействия для переменного тока I_~ и постоянного тока I₌ принята следующей:

t, с 1,0 0,5 0,2 0,1 0,08…0,01

I_~, мА 50 100 250 500 650

I₌, мА 200 250 400 500 650

При поражении электрическим током большое значение имеет его путь. Поражение будет более тяжёлым, если на пути тока оказываются сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. Ток протекающий через тело человека, попавшего под напряжение, идёт, как правило, по пути “рука - рука” или “рука - ноги”. Однако он может протекать и по другим путям, например, “голова - ноги”, “спина - руки”, “нога - нога” и др. Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека попадут под воздействие тока, а также силы тока, проходящего непосредственно через сердце. Так, при протекании тока по пути “нога - нога” через сердце проходит 0,4 % общего тока, а по пути “рука - рука” - 3,3 %. Сила неотпускающего тока по пути “рука - рука” приблизительно в 2 раза меньше, чем по пути “рука - ноги”.

Условия электробезопасности зависят и от параметров окружающей среды производственных помещений (влажность, температура, наличие токопроводящей пыли, материала пола и др.). Тяжесть поражения электрическим током зависит от плотности и площади контакта человека с частями, находящимися под напряжением. Во влажных помещениях или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых улучшается контакт человека с токоведущими частями (увеличивается площадь контакта). Наличие заземлённых металлических конструкций и полов приводит к тому, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землёй) электроустановки. В этом случае любое прикосновение человека к токоведущим частям сразу приводит к двухполюсному включению его в электрическую цепь. Токопроводящая пыль также создаёт условия для хорошего электрического контакта как с токоведущими частями, так и с землёй.

Различают производственные помещения с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

К помещениям с повышенной опасностью относят помещения, характеризующиеся наличием в них одного из условий: относительная влажность воздуха длительно превышает 75 % (сырое помещение); имеется токопроводящая пыль; повышенная температура воздуха (температура постоянно или периодически, более одних суток, превышает +35^? С); возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землёй металлическим конструкциям зданий, технологическому оборудованию и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электроустановок или токоведущим частям, с другой, токопроводящие полы.

Особо опасными являются помещения, имеющие повышенную влажность, так называемые особо сырые помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, оборудование, находящиеся в помещении, покрыты влагой), или содержащие постоянно химически активную среду, которая разрушает изоляцию электрооборудования, а также помещения, в которых возможно одновременное действие двух условий, определяющих помещение с повышенной опасностью.

В помещениях без повышенной опасности отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность [30].

1.8.2 Меры защиты от поражения электрическим током

1.8.2.1 Общие положения

Исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок вычислительных центров, проведение ремонтных, монтажных и профилактических работ. При этом под правильной организацией понимается строгое выполнение ряда организационных и технических мероприятий и средств, установленных действующими “Правилами устройства электроустановок” (ПУЭ) и “Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей” (ПТЭ и ПТБ потребителей).

Действующими называют электроустановки, которые находятся под напряжением, либо на которых нет напряжения, но оно может быть подано включением выключателя, магнитного пускателя и другой коммутационной аппаратуры.

Согласно ПУЭ электроустановки и сети подразделяются на установки: выше 1000 В с заземлённой нейтралью; выше 1000 В с изолированной нейтралью; до 1000 В с заземлённой нейтралью; до 1000 В с изолированной нейтралью. Такое деление электроустановок на определённые группы позволяет разработать оптимальные требования к их конструкциям, а также комплекс мер и средств, обеспечивающих безопасность обслуживающего персонала. Электрооборудование вычислительных центров в основном относится к установкам напряжением до 1000 В, исключение составляют лишь экранные пульты, дисплеи, электронно-лучевые трубки которых имеют напряжение в несколько киловольт.

Режим работы нейтрали источника питания сети определяется системой энергоснабжения, принятой в месте расположения вычислительного центра.

Окружающая среда помещения, в котором находится оборудование вычислительного центра, воздействует на электрическую изоляцию приборов, устройств, электрическое сопротивление тела человека и может создавать условия для поражения обслуживающего персонала электрическим током.

В отношении применяемых мер электробезопасности при профилактическом обслуживании оборудования, проведении ремонтно-монтажных работ, работы подразделяются на выполняемые: 1. со снятием напряжения; 2. без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них; 3. без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

К работам со снятием напряжения относятся работы, выполняемые в электроустановке, аппаратуре или части её, в которой со всех токоведущих частей снято напряжение, например, при замене неисправного элемента, смене блока, подключённого к основной аппаратуре через разъём, подключение дополнительной, сервисной аппаратуры и т. п.

Работы без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них - работы, проводимые непосредственно на этих частях или при приближении к ним на расстояние менее установленного ПУЭ. К этим работам можно отнести работы по наладке отдельных узлов, блоков. При выполнении такого рода работ в электроустановках до 1000 В необходимо применение определённых технических мер, таких, как: работа в диэлектрических галошах или стоя на диэлектрическом коврике; применение инструмента с изолирующими рукоятками; использование диэлектрических перчаток. Работой без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, считается работа, при которой исключено случайное приближение работающих и используемого ими инструмента к токоведущим частям на расстоянии менее установленного ПУЭ, и поэтому не требуется принятия технических мер для предотвращения такого приближения.

В соответствии с ПТЭ и ПТБ потребителей к обслуживающему персоналу электроустановок предъявляются следующие требования: лица, не достигшие 18-летнего возраста, не могут быть допущены к работам в электроустановках; лица не должны иметь увечий и болезней, мешающих производственной работе; лица должны после соответствующей теоретической и практической подготовки пройти проверку знаний и иметь удостоверение на допуск к работе в электроустановках [30].

1.8.2.2 Технические средства защиты

Обеспечить в полной мере необходимую электробезопасность при эксплуатации электроустановок возможно, если наряду с выполнением предписанных ПТЭ и ПТБ потребителей организационных защитных мер использовать технические средства защиты, к которым относят: электрическую изоляцию токоведущих частей, защитное заземление, зануление, выравнивание потенциалов, защитное отключение, электрическое разделение сети, малое напряжение, двойную изоляцию. Использование этих средств в различных сочетаниях позволяет обеспечить защиту людей от прикосновения к токоведущим частям, от опасности перехода напряжения на металлические нетоковедущие части.

Физический смысл изоляции как защитной меры заключается в ограничении значения силы тока, протекающего через тело человека при различных обстоятельствах, возникающих в процессе эксплуатации электроустановок [30].

Защитное заземление

Защитное заземление - это основная техническая мера, применяемая в сетях с изолированной нейтралью. Под ним понимают преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Защитному заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, оболочки кабелей, приводы электрических аппаратов.

Помещение вычислительного центра оборудуют контуром - шиной защитного заземления, электрически соединённой с заземлителем (проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй). Контур - шина укладывается в виде сетки с размером ячейки 1200 * 1200 мм под всей площадью, занимаемой ЭВМ. В местах пересечения проводники сетки, выполняемые из медного провода сечением не менее 6 мм², спаиваются, а к элементам машины и заземлителю сетка подсоединяется с помощью болтового соединения. Все подлежащие заземлению элементы ЭВМ присоединяют к контуру - шине отдельными заземляющими проводниками (специальные проводники, фермы, колонны, арматура железобетонных строительных конструкций, оболочки кабелей), не допуская их последовательного включения, так как при нарушении целостности одного соединения незаземлёнными могут оказаться сразу несколько электропотребителей.

Зануление

Как известно, трёхфазные сети переменного тока могут работать как с изолированной, так и с заземлённой нейтралью. В таких сетях напряжением до 1000 В защита персонала от поражения электрическим током осуществляется занулением.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (ГОСТ 12.1.009 - 76).

Защитный эффект зануления заключается в уменьшении длительности замыкания на корпус, а следовательно, в сокращении времени воздействия электрического тока на человека. Это достигается соединением металлических корпусов электроустановки с нулевым проводом питающего трансформатора. Такое соединение превращает любое замыкание на корпус в короткое замыкание, при котором срабатывает максимальная токовая защита (плавкая вставка или автоматический выключатель), отключая повреждённую электроустановку от сети [30].