Методика выполнения измерений параметров электрического и магнитного полей на рабочих местах с видеомониторами с ЭЛТ

Под рабочим местом с персональной электронно-вычислительной машиной понимается обособленный участок общего рабочего помещения (кабинета, лаборатории, помещения и т.п.), оборудованный необходимым комплексом технических средств вычислительной техники, и в пределах которого постоянно или временно пребывает пользователь (оператор) ПЭВМ в процессе своей трудовой деятельности.

К понятию "рабочее место" относятся также и учебные места в компьютерных классах.

На рабочих местах с ПЭВМ можно выделить два вида пространственных полей:

-поля, создаваемые собственно ПЭВМ;

-поля, порожденные другими (посторонними) окружающими рабочее место источниками.

Вклад собственного поля ПЭВМ в суммарное поле можно оценить по разности показаний измерительного прибора при работающей и выключенной (отключенной от розеток питающей сети) ПЭВМ при одном и том же положении и ориентации антенны измерителя.

Современная ПЭВМ является энергонасыщенным аппаратом с потреблением до 200-250 Вт, содержащим несколько электро- и радио электронных устройств с различными физическими принципами действия. Поэтому она создает вокруг себя поля с широким частотным спектром и пространственным распределением, такие как:

• электростатическое поле;

• переменные низкочастотные электрические поля;

• переменные низкочастотные магнитные поля.

Потенциально возможными вредными факторами могут быть также:

• рентгеновское и ультрафиолетовое излучения электроннолучевой трубки (ЭЛТ) дисплея ПЭВМ;

• электромагнитное излучение радиочастотного диапазона;

• электромагнитный фон (электромагнитные поля, создаваемые сторонними источниками на рабочем месте с компьютерной техникой).

Сразу же отметим, что рентгеновское и ультрафиолетовое излучения экранов видео дисплейным терминалом можно назвать лишь потенциально существующими вредными факторами. Дело в том, что экраны современных дисплеев делают из стекла, не прозрачного для рентгеновского излучения, возникающего в трубке, а ультрафиолетовое излучение при испытаниях не обнаруживается даже в самых старых моделях дисплеев. Излучения радиочастотного диапазона от электронных узлов компьютерной техники также существенно ниже предельно допустимых уровней, регламентируемых санитарными нормами. Соответственно, эти факторы (потенциально опасные, но не имеющие места при практической работе с ПЭВМ) не рассматриваются далее.

Электростатическое поле возникает за счет наличия электростатического потенциала (ускоряющего напряжения) на экране ЭЛТ. При этом появляется разность потенциалов между экраном дисплея и пользователем ПЭВМ. Наличие электростатического поля в пространстве вокруг ПЭВМ приводит, в том числе к тому, что пыль из воздуха оседает на клавиатуре ПЭВМ и затем проникает в поры на пальцах, вызывая заболевания кожи рук.

Электростатическое поле вокруг пользователя ПЭВМ зависит не только от полей, создаваемых дисплеем, но также от разности потенциалов между пользователем и окружающими предметами. Эта разность потенциалов возникает, когда заряженные частицы накапливаются на теле в результате ходьбы по полу с ковровым покрытием, при трении материалов одежды друг о друга и т.п.

В современных моделях дисплеев приняты кардинальные меры для снижения электростатического потенциала экрана. Но нужно помнить, что разработчиками дисплеев применяются различные технические способы для борьбы с данным фактором, в том числе и, так называемый, компенсационный способ, особенность которого заключается в том, что снижение потенциала экрана до требуемых норм обеспечивается лишь в установившемся режиме работы дисплея. Соответственно, подобный дисплей имеет повышенный (в десятки раз более установившегося значения) уровень электростатического потенциала экрана в течение 20...30-ти секунд после своего включения и до нескольких минут (!!!) после выключения; что достаточно для электризации пыли и близлежащих предметов.

Источниками переменных электрических и магнитных полей в ПЭВМ являются узлы, в которых присутствует высокое переменное напряжение, и узлы, работающие с большими токами. Типичные пространственные распределения переменного магнитного поля и переменного электрического поля вокруг дисплея ПЭВМ показаны на рис. 7 и рис. 8, соответственно.

Рис. 7. Силовые линии магнитного поля вокруг дисплея

 

Рис. 8. Пространственная диаграмма распределения интенсивности электрического поля вокруг дисплея (в горизонтальной плоскости)

По частотному спектру эти электромагнитные поля разделяются на две группы:

• поля, создаваемые блоком сетевого питания и блоком кадровой развертки дисплея (основной энергетический спектр этих полей сосредоточен в диапазоне частот до 1 кГц);

• поля, создаваемые блоком строчной развертки и блоком сетевого питания ПЭВМ (в случае, если он импульсный); основной энергетический спектр этих полей сосредоточен в диапазоне частот от 15 до 100 кГц.

По своему энергетическому спектру две указанные группы полей четко разделены. Этот факт успешно используется при испытаниях компьютерной техники, когда при оценке ее качества измеряют уровни создаваемых полей при широкой полосе пропускания в двух различных частотных поддиапазонах: - первый поддиапазон - 5 Гц....2 кГц, второй поддиапазон - 2 кГц.... 400 кГц.

Особо необходимо отметить, что в спектре электромагнитных полей, создаваемых дисплеем, присутствуют составляющие, частоты которых существенно ниже частоты кадровой развертки. Это низкочастотные электромагнитные колебания от единиц герц до нескольких десятков герц, частоты которых близки к частотам биоритмов человеческого организма. В этом принципиальное отличие дисплеев ПЭВМ по их потенциальной экологической опасности в сравнении с обычными бытовыми электроприборами и другими излучающими техническими средствами, которые по роду своего использования могут находиться (как и дисплей ПЭВМ) в близком контакте с человеком.

Электромагнитные поля, порожденные посторонними (не входящими в состав ПЭВМ) источниками, называют иногда фоновыми полями. Характер этих полей, их пространственное распределение и уровни определяются физическими особенностями источников, положением их по отношению к рабочему месту. Часто фоновые поля имеют общий источник - сеть электропитания, дающую существенный вклад в общий энергетический спектр полей на частоте 50 Гц и ее гармониках. Это вклад во многом зависит от организации электросети и контура заземления, удаленности и расположения рабочего места относительно розеток питания и других элементов сети. Источниками фоновых низкочастотных полей являются также другие технические средства, в том числе бытовые (кондиционеры, вентиляторы, пылесосы, кухонная техника.), а также массивные не заземленные металлические предметы (решетки, стеллажи и т.п.).

Особого внимания требуют случаи появления экстремальных электрических и магнитных полей посторонних источников, которые могут не только многократно превышать гигиенические требования, но и нарушают нормальную работу ПЭВМ и другой, связанной с ними техники. Так, например, магнитное поле промышленной частоты 50 Гц с напряженностью более тысячи нанотесла (1 мкТл) вызывает заметную для глаз пространственную и временную нестабильность (дрожание и мерцание) изображения на экране дисплея ПЭВМ с частотой, равной разности между частотой кадровой развертки дисплея и частотой 50 Гц.

В таких случаях возникают эффекты опосредованного влияния на оператора ПЭВМ магнитного поля промчастоты 50 Гц.

Наличие механизмов неблагоприятного опосредованного влияния магнитных полей на человека является еще одной отличительной особенностью при использовании ПЭВМ в сфере жизнедеятельности человека по сравнению с использованием им других технических средств.

К нормируемым параметрами переменного электрического поля относится среднее квадратическое значение напряженности электрического поля в полосе 1 и в полосе 2.

Нормируемыми параметрами переменного магнитного поля является среднее квадратическое значение магнитной индукции (плотности магнитного потока) в полосе 1 и в полосе 2.

Допустимые значения нормируемых параметров для видеомониторов с ЭЛТ приведены в Таблице 3.

 

Таблица 3. Допустимые значения параметров электрического и магнитного полей, возбуждаемых видеомониторами с ЭЛТ

Наименование параметра	Обозначение	Допустимое значение на рабочем месте
Эквивалентный потенциал электростатического поля	Е 1 эст	500* В, не более
Среднее квадратическое значение напряженности электрического поля в полосе 1	Е 2 скз	25* В/м, не более
Среднее квадратическое значение напряженности электрического поля в полосе 2	Е 2 скз	2,5* В/м, не более
Среднее квадратическое значение магнитной индукции (плотности магнитного потока) в полосе1	В 2 скз	250* нТл, не более
Среднее квадратическое значение магнитной индукции (плотности магнитного потока) в полосе 2	В 2 скз	250* нТл, не более
1 Е  эст измеряется между экраном видеомонитора и измерительной пластиной, расположенной параллельно экрану на расстоянии 0, 1 м. 2  Е  скз  , В  скз измеряются на рабочем месте перед экраном видеомонитора на расстоянии 0,5 м от его центра.  * Значения даны в СанПиН 2.2.2.542-96.