2.5.4. Джерела і характеристики електромагнітних полів 
на робочому місці користувачів комп’ютерів

Під робочим місцем з комп’ютерною технікою розуміють відокремлену ділянку загального робочого приміщення (кабінету, залу, цеху і т.п.), обладнану необхідним комплексом технічних засобів обчислювальної техніки, і в межах якої постійно або тимчасово перебуває користувач (оператор) у процесі своєї трудової діяльності.

На робочих місцях з комп’ютерною технікою можна виділити два види просторових полів: поля, що створюються власне персональним комп’ютером (ПК) і поля, породжені іншими джерелами, що оточують робоче місце.

Сучасна комп’ютерна техніка є енергонасиченим апаратом зі споживанням до 200-250 Вт, що містить декілька електро- і радіоелектронних пристроїв з різними фізичними принципами дії. Тому вона створює навколо себе поля із широким частотним спектром і просторовим розподілом, такі як:

– електростатичне поле (виникає за рахунок наявності електростатичного потенціалу на екрані електронно-променевої трубки, на РКЕ таке поле відсутнє);

– змінні низькочастотні електричні поля;

– змінні низькочастотні магнітні поля.

Потенційно можливими шкідливими факторами можуть бути також:

– електромагнітне випромінювання радіочастотного діапазону;

– електромагнітні поля, створювані сторонніми джерелами на робочому місці з комп'ютерною технікою.

Джерелами змінних електричних і магнітних полів у ПК є вузли, у яких присутня висока змінна напруга, і вузли, що працюють з великими струмами. Рівні напруженості електромагнітних полів за електричними складовими та густиною магнітних потоків (індукції) у цих піддіапазонах регламентуються чинним в Україні нормативним актом ДСанПіН 3.3.2.007-98 та загальноєвропейським стандартом MPR II, відомим під назвою „шведський стандарт”. Ці ж діапазони розглядаються в універсальному рекомендаційному стандарті TCO’99.

Джерелами ЕМВ є не тільки дисплеї, сконструйовані на основі ЕПТ, але і рідкокристалічні та плазмені монітори, високочастотні перетворювачі джерела живлення портативних комп’ютерів.

Монітори на основі рідких кристалів не генерують шкідливих випромінювань, властивих звичайним моніторам, у них відсутнє рентгенівське випромінювання і електростатичне поле. Існує думка, що в рідкокристалічних дисплеїв зовсім відсутні ЕМП. Однак результати досліджень, проведених у наукових центрах, показали, що така точка зору не має під собою підстав. За низької напруги мережі живлення такі дисплеї дійсно не мають електростатичного поля, але перемінні електричні і перемінні магнітні поля існують. ЕМП рідкокристалічних (РК) моніторів не перевищують допустимих норм, але тільки на відстані 50 см і більш від екрана. На менших відстанях може спостерігатися перевищення норм. Якщо до того ж монітори і системні блоки не заземлені, то ЕМВ на робочому місці користувачів комп’ютерів від моніторів на основі ЕПТ і РК моніторів не відрізняються, а їх рівні, за таких умов, практично завжди перевищують допустимі норми.

Не підтвердилася і розповсюджена, помилкова думка про повну безпеку портативних персональних комп’ютерів типу “Note Book". Такі персональні комп'ютери повністю безпечні за рівнем електростатичного потенціалу (через відсутність у них високої напруги постійного струму). Однак, через наявність у їх складі високочастотних перетворювачів джерела живлення деякі типи даних персональних комп’ютерів мають значне перевищення норм за рівнями електромагнітних полів.

Джерелом ЕМВ на робочому місці з ПЕОМ може бути безпровідний зв’язок Wi-Fi. У спеціалізованій літературі користувачами персональних комп’ютерів обговорюється не тільки його функціональні можливості, а і безпечність для персоналу. Потужності випромінювачів модулів обміну інформацією у таких приладах досить низька (30…50 мВт), але вони працюють на надвисоких частотах (1,8…2,4 ГГц) і випромінювання поширюється в усі боки від антени, що також може дати негативні наслідки як для користувачів, так і для деяких електронних приладів, якими обладнане робоче місце користувача персонального комп’ютера. 

В деяких європейських країнах, наприклад Швеції, використання безпровідного зв’язку Wi-Fi в учбових закладах заборонено, в інших країнах (Великобританії, Німеччині, Франції) ввели обмеження на його використання із подальшою тенденцією до повної заборони.

Деякі вчені висловлюють занепокоєння, що електромагнітні випромінювання від безпровідного зв’язку Wi-Fi можуть викликати втрату концентрації уваги, втому, головний біль, проблеми з пам'яттю і відхилення в поведінці, а в довгостроковій перспективі навіть може привести до розвитку ракових пухлин. Вважається, що діти більше піддані впливу шкідливих факторів, тому що товщина кісток їхньої черепної коробки менше, а нервова система більш вразлива.

Остаточну відповідь на питання чи має Wi-Fi який-небудь вплив на мозок людини чи ні навіть найдосконаліші лабораторії зможуть дати через 30-40 років. Адже вплив може і не мати помітних наслідків безпосередньо в перші роки використання безпровідних комунікацій.

Електромагнітні поля, породжені сторонніми (що не входять до складу ПЕОМ) джерелами, називають іноді фоновими полями. Характер цих полів, їхній просторовий розподіл і рівні визначаються фізичними особливостями джерел, положенням їх стосовно робочого місця.

Джерелами електромагнітних полів та випромінювань на робочому місці користувача є додаткові та допоміжні пристрої, які підключаються до комп’ютера і знаходяться безпосередньо поблизу оператора. Це принтери, сканери, сканери штрихових кодів та сканери (пристрої) запису/зчитування інформації з інтегрованих мікросхем пластикових карток.

Пристрої запису/зчитування інформації з інтегрованих мікросхем мають досить великі робочі струми (до 150 мА) та здійснюють індуктивне живлення безконтактних мікросхем і обмінюються інформацією з ними та контактними схемами на робочих частотах 125 кГц та 13,56 МГц. Такі прилади є джерелами середньочастотних електромагнітних полів зі складними просторовими конфігураціями полів.

Інтенсивними джерелами електромагнітних полів є живлячі кабелі, силові щити і особливо транзитні силові кабелі та потужні розподільчі пристрої.

Джерелами фонових низькочастотних полів є також інші технічні засоби, у тому числі побутові (кондиціонери, вентилятори, пилососи, кухонна техніка), а також масивні не заземлені металеві предмети (ґрати, стелажі і т.п.).

Компонентами загального електромагнітного фону є також джерела високочастотних електромагнітних випромінювань, які розташовані безпосередньо у робочих приміщеннях це, перш за все, радіотелефони та радіоподовжувачі. Напруженості полів, які створюються радіотелефонами на частоті 900 МГц за електричною складовою дорівнює близько 10 В/м, що негативно впливає не тільки на оператора, але і на стабільність роботи технічних засобів.

У побутових умовах джерелами фону є, у першу чергу електропроводка, а також практично усе електрообладнання: електричні щити, розетки, вимикачі, освітлювальні прилади, холодильники, кондиціонери і т.ін.

Особливої уваги потребують випадки появи екстремальних електричних і магнітних полів сторонніх джерел, що можуть не тільки багаторазово перевищувати гігієнічні вимоги, але і порушують нормальну роботу ПК та іншої, з’єднаної з нею техніки. Так, наприклад, магнітне поле промислової частоти 50 Гц із напругою більше тисячі нанотесла (1 мкТл) викликає помітну для очей просторову і тимчасову нестабільність (тремтіння і мерехтіння) зображення на екрані дисплея ПЕОМ із частотою, що дорівнює різниці між частотою кадрової розгортки дисплея і частотою 50 Гц.

У таких випадках виникають ефекти опосередкованого впливу на оператора ПК магнітного поля промислової частоти 50 Гц. Опосередкований вплив відбувається за схемою „поле – відеомонітор – оператор”. Просторова та часова нестабільність зображення на моніторі (тремтіння) є шкідливим для зору користувача, негативно впливає на його психологічний та емоційний стан.

Повну гарантію безпеки робочого місця може дати лише його детальне обстеження за рівнями полів і атестація робочого місця уповноваженими на це організаціями і фахівцями.

Для забезпечення нормальної електромагнітної обстановки в приміщеннях з комп’ютерною технікою варто виконувати наступні поради:

1. Приміщення повинно бути віддаленим від сторонніх джерел електромагнітних полів, що створюються могутніми трансформаторами і електроустановками, електричними розподільними щитами, кабелями електроживлення з потужним енергоспоживанням, радіопередавальними пристроями й ін.

2. Якщо на вікнах приміщення є металеві ґрати, то вони повинні бути заземлені.

3. Групові робочі місця, що характеризуються значною скупченістю комп'ютерної й іншої оргтехніки бажано розміщати на нижніх поверхах будинків. За подібного розміщення робочих місць їхній вплив на загальну електромагнітну обстановку в будинку (енергонавантажені кабелі живлення не йдуть по всьому будинку) буде мінімальною. Істотно знижується також загальне електромагнітне поле на робочих місцях з комп'ютерною технікою (внаслідок мінімального значення опору заземлення саме на нижніх поверхах будинків).

У самих приміщеннях під час організації і плануванні розташування робочих місць необхідно керуватися наступними правилами:

Повинне бути забезпечене заземлення (або трипровідна мережа з третім, з'єднаним із землею проводом), що підводиться безпосередньо до кожного робочого місця.

Вкрай небажаними є варіант організації електроживлення за допомогою однієї лінії живлення, що обходить приміщення по всьому периметру, і наявність замкненого по периметру контуру заземлення. За подібних схем живлення й організації заземлення може різко зрости магнітна складова поля в діапазоні частот виміру 5 Гц....2 кГц.

Проводи живлення бажано прокладати в екрануючих металевих оболонках, або трубах.

Місця групового підключення ПК доцільно оснащувати екранованими щитками із достатньою кількістю розеток і розміщеними з урахуванням найбільшої рівновіддаленості їх від робочих місць користувачів ПК й інших співробітників, що постійно працюють у приміщенні.

Доцільно до кожного групового місця підключати не більш 2 – 3-х користувачів ПК.

Виконання перерахованих вище вимог може забезпечити зниження в десятки і сотні раз загального електромагнітного поля в приміщенні.

Важливим фактором для забезпечення нормальної електромагнітної обстановки на робочих місцях користувачів ПК є правильна організації самих робочих місць.

Організація робочого місця з ПЕОМ щодо електромагнітної безпеки

У випадку неправильної організації електроживлення робочого місця джерелами електричних і магнітних полів можуть бути не тільки дисплей ПК, імпульсне джерело живлення системного блоку ПК і мережні кабелі електроживлення, але і периферійні пристрої ПК (клавіатура, принтер, модем і т.п.).

Для правильної організації робочих місць з ПК варто враховувати наступні поради:

– дисплей і системний блок ПК (як основні джерела імпульсних електричних, магнітних та електростатичних полів розміщувати в межах робочого місця на максимально віддаленій відстані від користувача;

– забезпечити надійне заземлення (з періодичним контролем) системного блоку і джерел живлення ПК (якщо є технічна можливість, доцільно заземлити системний блок не тільки через контакт заземлення, триконтактної вилки живлення, але і шляхом з'єднання окремим провідником корпуса системного блоку з контуром заземлення в приміщенні);

– забезпечити найбільше віддалення користувача від мережних розеток і проводів електроживлення (не рекомендується використання різноманітних подовжувачів; використання двопровідних подовжувачів, переносок і мережних фільтрів, а також подібних пристроїв із триконтактними розетками і вилками живлення, але з незадіяним на шину заземлення контактом заземлення; використання таких пристроїв можна допустити тільки в тому випадку, якщо є окремо виконане заземлення системного блоку ПК);

Особливого підходу вимагає організація робочого місця з великою кількістю периферійних пристроїв – коли користувач в силу обставин оточений різною оргтехнікою. Щоб звести до мінімуму внесок самих периферійних пристроїв у загальний рівень електромагнітних полів на робочому місці необхідно виконати надійне заземлення кожного з них, а також переконатися у справності заземлювальної шини інформаційних ланцюгів, що зв'язують периферійні пристрої. Основну увагу необхідно приділити максимальному віддаленню від користувача дисплея і системного блоку.

На рисунках 2.73 – 2.76 показані рекомендовані і не рекомендовані варіанти компонування робочого місця, з точки зору електромагнітної безпеки.

Найбільш оптимальним є планування, коли повністю розділена зона місцезнаходження користувача ПК і зона, де розташовані кабелі електроживлення технічних засобів робочого місця, включаючи розетки мережного електроживлення (рисунок 2.73).

1 – робоче місце оператора; 2 – клавіатура; 3 – дисплей; 4 - системний блок ПЕОМ; 5 – принтер; 6 - розетки живлення; 7 – мережні кабелі живлення блоків ПЕОМ; 8 – металева заземлена труба

Рисунок 2.73 – Рекомендовані компонування робочого місця

Менш оптимальним є планування (рисунок 2.74), коли поруч з користувачем розташовані мережні кабелі електроживлення робочого місця. Дане планування небажано використовувати, якщо на робочому місці установлена велика кількість технічних засобів зі значним енергоспоживанням. У такому випадку по мережних кабелях електроживлення течуть значні струми, і користувач ПЕОМ знаходиться в зоні впливу магнітних полів промчастоти 50 Гц.

Вкрай небажаним є планування представлене на рисунку 2.75. Через реально ненульове значення опору ланцюга заземлення користувач ПЕОМ може знаходитися не тільки в зоні впливу магнітних, але й електричних полів промчастоти 50 Гц.

За відсутності можливості іншої організації робочого місця можна рекомендувати спосіб зниження рівня полів за рахунок розташування кабелів електроживлення в металевій (сталевий) заземленій трубі (рисунок 2.76).

Рисунок 2.76 – Рекомендована модернізація робочого місця, зображеного на рисунку 2.75

Розміщення й організація в приміщенні із декількома робочими місцями з ПК. При визначенні допустимої кількості робочих місць у приміщенні перш за все слід враховувати вимоги ДСанПіН 3.3.2. 007-98 про необхідність забезпечення площі на одне робоче місце з ВДТ або ПЕОМ не менше 6-ти м2, і об’єму – не менше 20 м3. Схеми розміщення робочих місць повинні враховувати допустимі відстані між робочими столами з ВДТ (відстань між бічними поверхнями відеотерміналів має бути не меншою за 1,2 м; відстань між тильною поверхнею одного відеотермінала та екраном іншого не повинна бути меншою 2,5 м).

Відхилення від загальних вимог до площі й об’єму робочих приміщень з ПК, які вже експлуатуються можна допустити лише у випадку, якщо на робочих місцях забезпечені вимоги ДСанПіН 3.3.2. 007-98, зокрема за рахунок використання сучасних технічних засобів зі створення мікроклімату й інших факторів оптимальних умов праці.

Основні принципи розміщення в приміщенні значної кількості робочих місць з ПК наступні:

1) автономне розміщення окремих робочих місць, їх автономне електроживлення, що дозволяє оперативно відключати ті робочі місця, які не експлуатуються в конкретний момент, з метою зменшення загального електромагнітного фону в приміщенні, а також оптимально виконати схему електроживлення;

2) вибір найбільш безпечних схем розміщення робочих місць; що забезпечують:

– максимально можливу віддаленість від кожного користувача мережних елементів і апаратури сусідніх робочих місць;

– розміщення апаратури і користувача з урахуванням їх розташування на сусідніх робочих місцях;

Вибір найбільш безпечних схем розміщення робочих місць залежить від конкретних характеристик приміщення, так як забезпечення електромагнітної безпеки на робочому місці з ПК проводиться одночасно із урахуванням й інших вимог з охорони праці, а саме, вимог електро- та пожежної безпеки, вимог щодо освітленості, мікроклімату і т.п.