Методы защиты пользователей от опасных и вредных факторов - Моделирование беспроводных сенсорных сетей

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.

зануление

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

Провод

Длина, м

Площадь

Сечения, мм2

Материал

L1

570

10

Медь

L2

63

3

Алюминий

L3

20

2

Медь
    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 каким необходимо к цепи питания ПЭВМ включить автомат. При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если ток однофазного короткого замыкания удовлетворяет 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 темно-зеленого 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

R, см

5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pr

100

73

53,3

39

28,5

21

15,2

11,1

8,1

5,9

4,3

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).

зависимость излучения от расстояния

Рис. 33 Зависимость 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.
    9. Для защиты от статического электричества существуют специальные шнуры питания с встроенным заземлением. Там, где это не используется (отсутствует розетка) необходимо заземлять корпуса оборудования. Все корпуса оборудования, клавиатура, защелки дисководов и кнопки управления должны быть выполнены из изоляционного материала. 10. Мерцание экрана зависит исключительно от характеристик монитора, поэтому уменьшить воздействие данного вредного фактора можно лишь, уменьшив время, проведенное за экраном монитора. Блики на экране монитора могут возникнуть из-за неправильного освещения в помещении.

Похожие статьи




Методы защиты пользователей от опасных и вредных факторов - Моделирование беспроводных сенсорных сетей

Предыдущая | Следующая