Безопасность и экологичность
Функционирование разрабатываемой АИС основано на организации автоматизированных рабочих мест, которые оснащаются персональной ЭВМ и различной оргтехникой.
В помещении, где находится ПК, целесообразно выделить следующие неблагоприятные факторы:
1) уровень электробезопасности;
2) повышенный уровень электромагнитных излучений;
3) повышенный уровень шума;
4) несоблюдение требований к эргономике;
5) недостаточная освещенность рабочей зоны;
6) неблагоприятные метеорологические условия рабочей зоны;
7) пожароопасные факторы;
Остановимся подробнее на влиянии выделенных неблагоприятных факторов, обозначим пути избавления от них или минимизации их отрицательного влияния.
Электробезопасность
Электрические установки, к которым относится практически все оборудованиеЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. В связи с этим исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок ВЦ, проведение ремонтных, монтажных и профилактических работ. Под правильной организацией понимается строгое выполнение ряда организационных и технических мероприятий и средств, установленных действующими правилами техники эксплуатации и правилами техники безопасности потребителей, а также правилами устройства электроустановок.
Для обеспечения электробезопасности при работе с вычислительной техникой необходимо проведение организационных мер электробезопасности. К ним относится учеба, инструктаж, правильная организации рабочего места и режима труда, применение защитных средств, предупредительных плакатов и сигнализации, подбор кадров с учетом профессиональных особенностей и т.д.
Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока и статического электричества.
Среди наиболее опасных факторов в помещении с электрооборудованием является возможность поражения человека электрическим током вследствие нарушения электроизоляции. При поражении человека электрическим током основным поражающим фактором является ток, проходящий через его тело. При этом степень отрицательного воздействия тока на организм человека зависит от величины тока, продолжительности его действия, частоты и некоторых других факторов.
Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты (50 Гц) относительно малого значения: 0.5 – 1.5 мА, постоянный ток – 5 – 7 мA. Ток 10 – 15 мА вызывает сильные и весьма болезненные судороги мышц, которые человек преодолеть не в состоянии. Ток 100 мА и более (при 50 Гц) или постоянный ток 300 мА вызывает существенные повреждения в организме человека. Он распространяет свое раздражающее действие на мышцу сердца и через 1-2 с с момента замыкания цепи этого тока через человека может наступить фибрилляция или остановка сердца. Такой ток называется фибрилляционым током, а наименьшее его значение – пороговым фибрилляционным током.
Рассмотрим заземление, как один из основных методов обеспечения электробезопасности.
Заземление электроустановки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством.
Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение - защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу электроприбора, который из-за нарушения изоляции оказался под напряжением.
Защитное заземление – преднамеренное соединение с землей частей электроустановки. Применятся в сетях с изолированной нейтралью, например, в старых домах с сетями 220В.
В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек - ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.
Есть два вида заземлителей – естественные и искусственные.
К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.
Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество исскуственных заземлителей.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления, и защитная аппаратура сработает эффективнее. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.
Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник.
Нулевой рабочий проводник служит для питания электроустановок и имеет одинаковую с другими проводами изоляцию и достаточное сечение для прохождения рабочего тока.
Нулевой защитный проводник служит для создания кратковременного тока короткого замыкания для срабатывания защиты и быстрого отключения поврежденной электроустановки от питающей сети. В качестве нулевого защитного провода могут быть использованы стальные трубы электропроводок и нулевые провода, не имеющие предохранителей и выключателей.
Системы заземления различаются по схемам соединения и числу нулевых рабочих и защитных проводников.
Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:
T — непосредственное соединения нейтрали источника питания с землёй.
I — все токоведущие части изолированы от земли.
Вторая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:
T — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с землёй, независимо от характера связи источника питания с землёй.
N — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания.
Буквы, следующие через чёрточку за N, определяют способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников: C — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечивается одним общим проводником PEN.
S — функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками.
Остановимся конкретнее на системе заземления TN-C-S.
Система TN-C-S характерна для реконструируемых сетей, в которых нулевой рабочий и защитный проводники объединены только в части схемы, во вводном устройстве электроустановки (например, вводном квартирном щитке). Во вводном устройстве электроустановки совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник PEN разделен на нулевой защитный проводник PE и нулевой рабочий проводник N. При этом нулевой защитный проводник PE соединен со всеми открытыми токопроводящими частями электроустановки. Система TN-C-S является перспективной для нашей страны, позволяет обеспечить высокий уровень электробезопасности при относительно небольших затратах.
Система заземления TN-S.
В системе TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники проложены отдельно. Все открытые проводящие части электроустановки соединены отдельным нулевым защитным проводником PE. Такая схема исключает обратные токи в проводнике РЕ, что снижает риск возникновения электромагнитных помех. Хорошим вариантом для минимизации помех является пристроенная трансформаторная подстанция (ТП), что позволяет обеспечить минимальную длину проводника от ввода кабелей электроснабжения до главного заземляющего зажима. Система TN-S при наличии пристроенной подстанции не требует повторного заземления, так как на этой подстанции имеется основной заземлитель. Такая система широко распространена в Европе.
Системы защитного отключения — это специальные электрические устройства, предназначенные для отключения электроустановок в случае появления опасности пробоя на корпус. Так как основной причиной замыкания на корпус токоведущих частей оборудования является нарушение изоляции, то системы защитного отключения осуществляют постоянный контроль за сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции оборудования. При достижении опасного уровня оборудование отключается до того момента, когда произойдет пробой на корпус и появится реальная опасность поражения электрическим током.
Таким образом, системы защитного отключения обеспечивают наибольшую электробезопасность при прикосновении к корпусам электроустановок. Однако, являясь достаточно сложными электрическими устройствами с определенной надежностью срабатывания, они применяются чаще всего в сочетании с защитным заземлением и защитным занулением.
Электромагнитные излучения
Спектр электромагнитного излучения, оказывающий влияние на человека в производственных условиях, имеет диапазон волн от тысяч километров (переменный ток) до триллионной части миллиметра (космические энергетические лучи). Характер воздействия на человека электромагнитного излучения в разных диапазонах различен. В связи с этим значительно различаются и требования к нормированию различных диапазонов электромагнитного излучения.
В производственных условиях на работающего оказывает воздействие широкий спектр электромагнитного излучения. В зависимости от диапазона длин волн различают: электромагнитное излучение радиочастот, инфракрасное излучение, видимую область, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-излучение и др.
При работе с персональным компьютером мы имеем дело с инфракрасным тепловым излучением. Влияние его сказывается на повышении температуры на рабочем месте. Решить данную проблему способна установка систем кондиционирования и вентиляции для поддержания нужного температурного баланса.
У современных ЖК мониторов уровень излучения невероятно мал по равнению со старыми моделями электро-лучевых приборов, которые в какой-то степени являются источником и рентгеновского излучения. Чтобы снизить излучение, мониторы должны включаться только в заземлённую электрическую розетку. Это относится и к самому компьютеру