Исследование электромагнитной восприимчивости дисплеев ПЭВМ к магнитным полям промчастоты 50 Гц

Известно, что дисплеи на электронно-лучевых трубках чувствительны к внешним магнитным полям, В реальных условиях эксплуатации при наличии повышенного фона магнитного поля промышленной частоты 50 Гц это приводит к появлению такого вредного для пользователей производственного фактора, как пространственная нестабильность изображения на экране.

Ситуация в значительной степени усложняется тем, что в действующих в настоящее время в России стандартах и гигиенических нормативах имеет место несоответствие между требованиями по электромагнитной устойчивости дисплеев ПЭВМ и требованиями, регламентирующими условия на рабочих местах, где должны эксплуатироваться эти изделия. Дрожание изображения на экранах дисплеев возникает уже при магнитных полях промышленной частоты с уровнем около 500 нТл. Вместе с тем, допустимый уровень низкочастотного магнитного поля в производственных помещениях по действующим в настоящее время нормативам (СанПиН 2.2.4.723-98) составляет величину 100000 нТл (!!!), а в жилых помещениях (СанПиН 2.1.2.1002-00) - величину 10000 нТл. Исходя из этих норм, проектируются и принимаются в эксплуатацию в настоящее время системы энергоснабжения как производственных, так и жилых зданий.

С 1-го июля 2002 года в России при сертификационных испытаниях дисплеев введена проверка их на устойчивость (по ГОСТ Р 50839-2000) к магнитным полям промчастоты 50 Гц. Казалось бы, заслон для попадания в торговлю дисплеев, не обеспечивающих необходимых потребительских характеристик, поставлен. Однако на практике это не так. Дело в том, что указанный выше ГОСТ допускает при проведении сертификационных испытаний дисплеев ухудшение качества изображения последних при воздействии помехи (магнитного поля 50 Гц), если это не мешает восприятию информации. Другими словами - если вы работаете с текстовой информацией, и текст дрожит на экране дисплея, но прочитать его можно, то такая ситуация допускается. Таким образом, с 1-го июля 2002 г. дисплеи с эффектами дрожания изображения при воздействии магнитного поля будут попадать в торговую сеть на совершенно законных основаниях. А тот факт, что при этом у вас появятся головные боли, быстрая утомляемость, постепенное ухудшение зрения - никого не беспокоит.

В данной ситуации не нарушается ни один из действующих в настоящее время в России нормативных документов. Правы производители, выпускающие продукцию в соответствии с установленными нормами безопасности и подтверждающие этот факт наличием сертификатов соответствия и гигиенических заключений. Правы торгующие организации, продающие сертифицированные дисплеи. Правы строительные организации, осуществляющие монтаж энергосистем зданий в соответствии с действующими санитарными и строительными нормами. Страдают же потребители, а руководители организаций (безо всякой своей вины) не могут в такой ситуации обеспечить безопасные условия работы своих сотрудников на рабочих местах с компьютерной техникой.

Претензий предъявить некому. Естественно, кардинальным решением проблемы является снижение магнитного фона промчастоты 50 Гц собственными силами или силами специализированных лабораторий. Источниками этого фона могут быть силовые кабели и распределительные щиты, расположенные вблизи рабочих мест. Кроме того причиной возникновения фона могут быть нескомпенсированные токи, возникающие из за неверно выполненного заземления и др. Методы борьбы с повышенным магнитным фоном существуют. Но зачастую они требуют значительных финансовых затрат, связанных с существенной реорганизацией систем электропитания – причем не только рабочих мест с ПЭВМ, но и помещений, а иногда и зданий в целом.

Вместе с тем, существенно снизить чувствительность дисплея ПЭВМ к внешнему магнитному полю промчастоты 50 Гц можно чисто аппаратными средствами. Проведенные нами исследования показывают, что эта чувствительность зависит в значительной степени от частоты кадровой развертки (частоты обновления изображения на экране дисплея).

В процессе исследований дисплеи помещались в испытательную установку (катушки Гельмгольца с внешним диаметром один метр), обеспечивающую по всему объему дисплея сравнительно однородное магнитное поле с уровнем, регулируемым до 10000 нТл (как поле промчастоты 50 Гц, так и поле, перестраиваемое по частоте от 50 до 200 Гц). Методологией эксперимента предусматривалось измерение уровня внешнего магнитного поля, при котором оператор начинал визуально фиксировать (через щель шириной один миллиметр) дрожание изображения на экране дисплея. Этот уровень далее определен, как "пороговый уровень".

Результаты исследований следующие:

1. Пороговый уровень зависит от направления вектора магнитного поля по отношению к направлению движения электронного луча. Максимальная чувствительность дисплея к магнитному полю (минимальный уровень порогового значения магнитного поля) наблюдается в случае, когда вектор магнитного поля перпендикулярен направлению движения электронного потока и эта чувствительность примерно в два раза выше, чем при иной ориентации магнитного поля.

2. Минимально обнаруженный пороговый уровень магнитного поля промчастоты 50 Гц для дисплеев с экраном 17" составляет величину 180 нТл, для дисплеев с экраном 14" – величину 400 нТл.

3. При повышении частоты кадровой развертки (частоты обновления изображения) дрожание изображения фиксируется зрительно при значительно более высоких внешних полях. Допустимый (пороговый) уровень внешнего магнитного поля для конкретного образца дисплея увеличивается более чем на порядок Экспериментально установленная зависимость порогового уровня от частоты обновления для одного из типов дисплеев с экраном 17 " представлена на рисунке 1.

Рис.1 Зависимость порогового уровня магнитного поля от частоты обновления изображения для одного из типов дисплеев с экраном 17".

Необходимо иметь ввиду, что приведенные выше данные по чувствительности дисплея к магнитному полю относятся к случаю, когда на рабочем месте присутствует магнитное поле, создаваемое однофазной двухпроводной сетью. Если поле на рабочем месте создается трехфазным кабелем, то магнитные поля трех фазных проводников этого кабеля на первой гармонике промчастоты (50 Гц) во внешнем пространстве могут практически полностью взаимно компенсироваться. Как показывает опыт, в таких случаях во внешнем пространстве превалирует магнитное поле третьей гармоники (150 Гц). Чувствительность же обследованных дисплеев к магнитному полю третьей гармоники (например, для частоты обновления изображения, равной 85 Гц) в три раза выше, чем чувствительность к первой гармонике магнитного поля промчастоты 50 Гц.

Август 2002 г.

Действующие на настоящий момент в России и планируемые к утверждению нормативные документы, относящиеся к обеспечению безопасных условий труда на рабочих местах с компьютерной техникой

1. ГОСТ Р 50948-2000. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.

2. ГОСТ Р 50949-2000 Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности.

3. ГОСТ Р 51658-2000 Фильтры-экраны защитные для средств отображения информации. Типы, основные параметры и методы измерений.

4. ГОСТ Р 50923-96 Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения.

5. ГОСТ Р 50839-2000 Устойчивость средств вычислительной техники и информатики к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний

6. ГОСТ Р 50648-94 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к магнитному полю промышленной частоты. Технические требования и методы испытаний.

7. ГОСТ Р 50377-92 Безопасность оборудования информационных технологий, включая электрическое конторское оборудование.

8. ГОСТ 12.0.004-90 Организация обучения безопасности труда.

9. СанПиН 2.2.2.542-96 Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы.

10. МСанПиН 001-96. Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях.

11. СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.

12. СанПиН 2.2.4.723-98 "Переменные магнитные поля промышленной частоты в производственных условиях"

13. СанПиН 5802-91 "Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты"

14. Руководство Р 2.2.755-99 "Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса".

15. Типовая инструкция (РД 153-34.0-03.2.98-2001) по охране труда для пользователей персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ) в энергетике.

16. Временные санитарные правила. "Гигиенические требования к копировально-множительному оборудованию и организации работ". Утверждены Главным государственным санитарным врачом г. Москвы Филатовым Н.Н. Приказ №121 от 10.07.98 г.

Документ не имеет федерального уровня, срок действия его формально истек, но пользоваться им стоит.

17. Санитарные правила и нормы "Гигиенические требования к вычислительной технике, условиям и организации работы" (взамен СанПиН 2.2.2.542-96).

На настоящий момент не утверждены и в действие не введены. Проект опубликован в Интернете на сайте Департамента Гооссанэпиднадзора России на странице http://www.depart.drugreg.ru/doc/proekt_sanpin-vdt-2002.html

18. Межотраслевые Правила по охране труда при работе на компьютерах и копировально-множительной технике

На настоящий момент не утверждены и в действие не введены. Проект опубликован в Интернете на сайте Центра Электромагнитной Безопасности на странице http://www.tesla.ru/usable.shtml