1

Mislav Čurin, mag.ing.el.techn.inf.1 mr.sc Dragutin Mihalic, dipl. ing.

Hrvatski operator prijenosnog sustava, d.o.o. Hrvatski operator prijenosnog sustava, d.o.o. mislav.curin@hops.hr dragutin.mihalic@hops.hr Goran Levačić, dipl.ing.el. Domagoj Gašparović, dipl.ing.el. Hrvatski operator prijenosnog sustava, d.o.o. Hrvatski operator prijenosnog sustava, d.o.o. goran.levacic@hops.hr domagoj.gasparovic@hops.hr

PROCJENA IZLOŽENOSTI ELEKTROMAGNETSKIM POLJIMA NAZIVNE FREKVENCIJE 50 Hz U SKLADU S PREPORUKAMA ENTSO-E

SAŽETAK

Europski parlament je 2013. godine na snagu stavio Direktivu 2013/35/EU o elektromagnetskim poljima. Republika Hrvatska je preuzela smjernice Direktive putem Pravilnika o minimalnim zdravstvenim i sigurnosnim zahtjevima koji se odnose na izloženost radnika rizicima koji potječu od elektromagnetskih polja, koji je stupio na snagu 01. srpnja 2016 godine. Organizacija Europske mreže operatora prijenosnih sustava za električnu energiju (ENTSO-E) je u svrhu provedbe i primjene Direktive pripremila „Vodič o provedbi Direktive 2013/35/EU za tvrtke koje se bave prijenosom električne energije“.

Nakon identifikacije radnih zadataka kod kojih postoji mogućnost izlaganja radnika operatora prijenosnih sustava utjecaju elektromagnetskih polja, postupcima mjerenja i proračuna razina određuje se izloženost elektromagnetskim poljima. Nadalje, u radu su opisani postupci mjerenja i proračuna iznosa elektromagnetskih polja, te je dan osvrt na primjere iz prakse operatora prijenosnog sustava.

Ključne riječi: elektromagnetska polja, procjena izloženosti, Direktiva 2013/35/EU

THE ASSESSMENT OF THE EXPOSURE TO 50 Hz ELECTROMAGNETIC FIELDS IN ACCORDANCE WITH ENTSO-E RECOMMENDATIONS

SUMMARY

The European Union has adopted 2013/35 EU Directive – electromagnetic fields. Republic of Croatia has transposed a Directive by Regulations on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from electromagnetic fields on July 1st 2016. European Network of Transmission System Operators for Electricity (ENTSO-e) has drafted the Guidelines for implementing Directive 2013/35/EU on electromagnetic fields to help European TSO-s in the implementation of the directive.

First step is identification of exposure situations. In addition, measurements and assessments should be performed. The paper outlines methods for the measurements and calculations of EM fields and examples from TSOs.

Key words: electromagnetic fields, exposure assessment, 2013/35 EU Directive

1Stavovi izneseni u referatu su osobna mišljenja autora, nisu obvezujući za poduzeće/instituciju u kojoj je autor

zaposlen te se ne moraju nužno podudarati sa službenim stavovima poduzeća/institucije.

13. savjetovanje HRO CIGRÉ Šibenik, 5. –8. studenoga 2017.

HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNOG VIJEĆA ZA VELIKE ELEKTROENERGETSKE SUSTAVE – CIGRÉ

C3-11

2

1. UVOD

Poslovi održavanja prijenosne mreže električne energije uključuju približavanje objektima pod visokim naponom kojima protječu značajne struje, te je potrebno odrediti izloženost radnika utjecaju elektromagnetskih polja. Potrebno je identificirati radne zadatke na kojima postoji potencijalna izloženost i odabirom najbolje metode odrediti usklađenost maksimalnih vrijednosti sa zakonskim graničnim razinama. Pritom je potrebno posebnu pažnju posvetiti zaštiti radnika izloženim posebnom riziku. U nastavku rada izneseni su postupci pravilnog određivanja izloženosti, prijedlozi zaštite radnika izloženih posebnom riziku, te su prikazani primjeri iz prakse. 2. ZAKONSKA REGULATIVA U REPUBLICI HRVATSKOJ

U Republici Hrvatskoj na snazi su Zakon o zaštiti od neionizirajućeg zračenja (N.N., br. 91/10.),

Pravilnik o zaštiti od elektromagnetskih polja (N.N., br. 146/14.), te Pravilnik o zdravstvenim uvjetima kojima moraju udovoljavati radnici koji obavljaju poslove s izvorima neionizirajućeg zračenja (N.N., br. 59/16.). Posljednje donesenim Pravilnikom (N.N., br. 59/16.) Republika Hrvatska je preuzela smjernice Direktivu 2013/35/EU [1], koje se odnose na zaštitu radnika od rizika koji potječu od elektromagnetskih polja. Propisane su sljedeće obveze poslodavaca:

o Procjena rizika i određivanje izloženosti

o Izbjegavanje ili smanjenje rizika

o Informiranje i osposobljavanje radnika

o Savjetovanje i sudjelovanje radnika

Pravilnicima su definirani i iznosi graničnih razina elektromagnetskih polja, odnosno vrijednosti

upozorenja koje koristimo za ocjenu izloženosti i potrebe daljnje provedbe zaštitnih mjera. Kada se promatraju radnici koji rade poslove na izgradnji i održavanju elektroenergetskog sustava mjerodavne su vrijednosti upozorenja definirane Pravilnikom (N.N., br. 59/16.) kao operativne razine utvrđene s ciljem pojednostavnjivanja procesa dokazivanja sukladnosti s odgovarajućim graničnim vrijednostima izloženosti. Niske vrijednosti upozorenja izvedene su iz graničnih vrijednosti izloženosti za učinke na osjetila, dok su visoke vrijednosti upozorenja izvedene iz graničnih vrijednosti izloženosti za učinke na zdravlje povezane s električnom stimulacijom tkiva perifernog i središnjeg živčanog sustava u glavi i tijelu. Sukladnost s visokim vrijednostima upozorenja osigurava da granične vrijednosti izloženosti za učinke na zdravlje nisu prekoračene[2],[3].

Na slici 1 dan je grafički prikaz mjerodavnih graničnih razina za električna polja i gustoću

magnetskog toka.

Slika 1. Granične razine električnih i gustoće magnetskih polja

3

U pojedinim slučajevima biti će dovoljno dokazati da vrijednosti izmjerenih polja neće prelaziti vrijednosti upozorenja. U slučaju prekoračenja vrijednosti upozorenja procjenom je moguće dokazati da odgovarajuće granične vrijednosti izloženosti nisu prekoračene, te da se sigurnosni rizici mogu isključiti. U protivnom poslodavac je obvezan izraditi i provoditi mjere s ciljem sprečavanja izloženosti iznad graničnih vrijednosti izloženosti. Za proračun izloženosti radnika na specifičnim radnim zadacima ponekad je potrebno koristiti metodu mjerenja dodirnih struja, opisanu u nastavku rada. Ponekad procjenu izloženosti određujemo pomoću detaljnog proračuna i postupka numeričke dozimetrije. Kako bi se na pravilan način odabrao postupak mjerenja EM polja i mjerodavne granične vrijednosti na poslovima održavanja prijenosnog sustava ENTSO-e je izdao „Vodič o provedbi Direktive 2013/35/EU za tvrtke koje se bave prijenosom električne energije“. Preporuke su detaljnije opisane u nastavku ovog referata.

3. POSTUPCI MJERENJA I IZRAČUNA ELEKTROMAGNETSKIH POLJA

U većini slučajeva mjerenja iznosa niskofrekvencijskih elektromagnetskih polja izvode se u

određenim točkama prostora pomoću mjernih sondi povezanih na mjerni uređaj (analizator). Poželjno je da se mjerenja izvode u vrijeme maksimalnog opterećenja tijekom rada izvora elektromagnetskog polja. Ako to nije moguće, potrebno je izmjerene iznose preračunati na nazivne vrijednost opterećenja. Tijekom provođenja mjerenja potrebno je osigurati da se radnici ne približavaju mjernoj sondi zbog mogućeg utjecaja na rezultate mjerenja. Mjerenje se provodi u proširenom frekvencijskom opsegu, kojim se obuhvaća doprinos eventualnih harmonika. Krajnji rezultat je prosječna vrijednost niza mjerenja sa uračunatom proširenom mjernom nesigurnosti.

U slučajevima izrazite nehomogenosti električnih polja mjerenje u pojedinoj točki prostora može dovesti do krive procjene stvarne izloženosti radnika. U tom slučaju predlaže se izmjeriti dodirnu struju koja teče tijekom dodira ljudskog tijela sa vodljivim objektom, odnosno struju kratkog spoja naponskog izvora. Mjerenje je moguće izvesti pomoću ampermetra (Slika 2.). U slučaju da dodirna impedancija ne prelazi dopuštene vrijednosti od 10 MΩ moguće je dobiti reprezentativne vrijednosti.

Slika 2. Postupak mjerenja dodirne struje

Smatra se da je vrijednost izmjerene dodirne struje od 15 µA ekvivalentna iznosu od 1 kV/m za

osobu izloženu vertikalnom električnom polju. U tom slučaju dodirna struja od 0,3 mA ekvivalentna je visokim vrijednostima upozorenja, dok su dodirne struje ispod 0,5 mA zadovoljavajuće bez obzira na homogenost polja. 4. PRAVILNO ODREĐIVANJE IZLOŽENOSTI EMP S OBZIROM NA MJESTO RADA

Operatori prijenosnih sustava izloženost radnika utjecaju elektromagnetskih polja trebali bi

procjenjivati putem radnih zadataka vezanih uz pojedini elektroenergetski element. Pritom se električna i magnetska polja frekvencije 50 Hz smatraju nezavisnima, te se promatraju odvojeno (kvazi-statička). U blizini pojedinih elektroenergetskih elemenata gdje su polja izrazito nehomogena potrebno je izmjeriti iznos dodirne struje (IC), kao što je navedeno u prethodnom poglavlju. Nadalje, dodatnu procjenu izloženosti i dodatne mjere zaštite potrebno je u gotovo svim prikazanim slučajevima provoditi kod radnika izloženih posebnom riziku.

U nastavku, detaljnije su opisana ona mjesta rada na kojima bi vrijednosti polja mogle biti iznad vrijednosti upozorenja, kao i predložen način specifične procjene elektromagnetskih polja i mjera zaštite od prekomjernog izlaganja.

4

Rezultati provedenih analiza i mjerenja ukazuju da se tijekom rada na razini terena unutar samih VN prostora mogu očekivati najviše vrijednosti jakosti električnih polja ispod samih sabirnica, a naročito ako su susjedne sabirnice na istom faznom naponu.

Maksimalne vrijednosti gustoće magnetskog toka iznosa iznad vrijednosti upozorenja u određenim slučajevima moguće je izmjeriti u blizini zračnih prigušnica (Slika 3.). Proizvođači takvih uređaja trebali bi izraditi proračune iskazujući rezultate primjerice u obliku linija koje predstavljaju područje iznosa niske ili visoke vrijednosti upozorenja u okolini zračne prigušnice. Dodatno je moguće provesti mjerenja, koja u slučaju da je iznos struje manji od nazivne zahtjeva složeni proračun na nazivno opterećenje sa uključenim harmonicima (50 Hz). Najčešće se prigušnice postavljaju iznad tla na potporne izolatore, te će pristup biti ograničen zbog sigurnosti od električnog udara. U slučaju da se prigušnice postavljaju u razini zemlje postavljanjem zaštitnih barijera sa jasno istaknutom namjenom onemogućiti će se pristup u takve prostore.

Slika 3. Zračne prigušnice

Kada se radnik tijekom obavljanja radnog zadatka približava dijelovima pod naponom uz obvezno

poštovanje sigurnosne udaljenosti vrijednosti gustoće magnetskog toka niže su od vrijednosti upozorenja. S obzirom da postoji mogućnost pojave električnih polja iznosa više vrijednosti upozorenja, potrebno je pravilno provesti mjerenja takvih nehomogenih polja. Osim klasičnog načina mjerenja mjernom sondom, predlaže se postupak mjerenja dodirne struje (nehomogena polja). U slučaju da utvrđeni iznosi prelaze vrijednosti graničnih razina postupcima oklapanja (tzv. načela Faradeyevog kaveza) ili rada u zaštitnom vodljivom odijelu smanjiti će se izloženost radnika.

Prema provedenom istraživanju Instituta za istraživanje električne energije ERPI-a (The Electric Power Research Institute) procjenu dodirne struje koja protječe osobom u stojećem položaju izloženu električnom polju moguće je izračunati prema sljedećoj jednadžbi:

𝐼 = 𝛼𝑙2𝑓𝐸 (1)

gdje je l - visina osobe, f – frekvencija električnog polja, α – parametar orijentacije polja u odnosu na tijelo, a E – vrijednost električnog polja. Za referentu izloženost odabrana je osoba visine 1,75 m u stojećem položaju izložena električnom polju frekvencije 50 Hz i jakosti električnog polja 10 kV/m. Korištenjem prethodne jednadžbe dobiva se vrijednost dodirne struje od 140 μT. Nadalje je provedena procjena izloženosti radnika koji obavlja zadatak na stupu dalekovoda približavajući se pritom vodiču pod naponom uz poštivanje sigurnosnih udaljenosti kako je prikazano na slici 4.

Slika 4. Procjena izloženosti radnika na stupu dalekovoda

5

Za kut Ѳ = 30° i iznos α = 5,7x10-11 inducirana vrijednost dodirne struje iznosi 87 μT. S obzirom da je taj iznos 38% manji nego u slučaju referentne izloženosti, navodi se da je za radnika na stupu visokonaponskog dalekovoda za visoku vrijednost upozorenja ekvivalentna vrijednosti od 32 kV/m (horizontalna orijentacija polja). Korištenje prethodno opisane metode predlaže i Europski odbor za elektrotehničku standardizaciju CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization). Osim toga postoji mogućnost skaliranja visoke vrijednosti upozorenja ili ekvivalentne granične vrijednosti polja sa omjerom visine i širine promatrane osobe. Ovaj faktor primjerice može biti 4, a u tom slučaju visoke vrijednosti upozorenja bi iznosile 80 kV/m. U određenim slučajevima umjesto mjerenja koriste se numerički modeli odnosno postupak numeričke dozimetrije izloženosti [4] Kada radnik obavlja zadatak na stupu sa suprotne strane od vodiča pod naponom ili unutar same konstrukcije stupa smatra se da će električna i magnetska polja biti zadovoljavajućih iznosa.

Kako elektroenergetski objekti imaju i uredske prostorije, parkirališta u blizini ograđenog visokonaponskog prostora u pojedinim slučajevima potrebno je provesti posebne procjene. Primjerice u slučaju da je uz zaštitnu ogradu postavljena zračna prigušnica ili ukopani kabeli prolaze zonom slobodnog kretanja moguće je odrediti razinu izloženosti radnika s naglaskom na radnike izložene posebnom riziku.

U slučaju približavanja visokonaponskim kabelima kojima protječu veliki iznosi struja (>1000 A) razine gustoće magnetskog toka mogu iznositi i nekoliko mT. Poznato je da se povećavanjem udaljenosti od samog kabela elektromagnetska polja značajno smanjuju. Kako je mjerna nesigurnost mjerenja značajna i naknadni preračun na nazivne vrijednosti kompliciran, kod određivanja vrijednosti električnih i magnetskih polja kabela preporuka je koristit računalne modele. S obzirom da su energetski kabeli oklopljeni vodljivim oklopima vrijednosti električnih polja su zanemariva. Vrijednosti gustoće magnetskog toka moguće je dobiti proračunom. Uz pretpostavku da je minimalna moguća udaljenost ljudskog mozga od površine kabela 4 cm (debljina lubanje i zaštitne kacige) odnosno 1 cm za ostatak tijela na navedenim udaljenostima od površine kabela napravljeni su proračuni moguće izloženosti za tipične polum jere kabela, napon i struju frekvencije 50 Hz (harmonici su zanemareni). Pomoću rezultata proračuna dobiven je grafički prikaz (Slika 5) pomoću kojeg jednostavno određujemo usklađenost pojedinog promjera kabela i iznosa struje sa visokim vrijednostima upozorenja. Za kabele koji ne zadovoljavaju navedene kriterije daljnjom procjenom potrebno je provesti detaljniju analizu.[5]

Slika 5. Određivanje usklađenosti pomoću promjera kabela i iznosa struje

Iako izračunate vrijednosti pojedinog kabela mogu doseći niže vrijednosti upozorenja na

promatranim udaljenostima, potrebno je naglasiti da je uobičajeno postavljanje više kabela unutar kabelskog kanala, što doprinosi poništavanju polja, te sveukupno manjem iznosu polja.

Mnoge energetske kompanije posjeduju opremu za izvođenje radova na održavanju visokonaponskih dijelova EES-a pod naponom (rad na potencijalu). Postoji nekoliko tehnika takvog rada: korištenjem sigurnosnog stolca, rad iz helikoptera, korištenje uzemljenih ljestvi i rad putem podiznih radnih košara. Jednom kada je radnik pristupio vodiču pod naponom, postoji mogućnost da će biti izložen visokim razinama elektromagnetskih polja. S obzirom da takva vrsta rada podrazumijeva korištenje izolacijskih odijela radnici su zaštićeni od električnog polja. Kontinuiranim mjerenjem struje tijekom obavljanja rada moguće je zaštiti radnika od izloženosti prevelikim iznosima magnetskog polja. Granične vrijednosti struja izračunavaju se pomoću postupka numeričke dozimetrije.

6

Vodič je moguće modelirati kao ravnu žicu, te izračunati iznose dopuštenih struja korištenjem sljedeće jednadžbe:

𝐵(µ𝑇) = 0,2𝐼

𝑑

(2)

gdje je I – iznos struje, d – udaljenost od središta vodiča, a B – vrijednost gustoće magnetskog toka. Proračuni su izvedeni za radnika koji obavlja rad na vodiču polumjera 1,5 cm na udaljenosti od 1 cm i 4 cm kako je prethodno objašnjeno. Korištenjem navedene jednadžbe izračunate su vrijednosti dopuštenih iznosa struje. Navedeno je da se za struje do 500 A dopušta kontakt. Za struje iznosa od 500 A do 750 A nije dopušteno izlaganje glave, a za struje iznosa većeg od 750 A obvezna je uporaba zaštitne opreme postavljene oko vodiča kako bi se spriječio bliži pristup prilikom izvođenja radova.

Poštivanjem sigurnosnih udaljenosti kod radova na udaljenosti uz pomoć izolacijskih alata i radnih zadatak na stupu dalekovoda magnetska polja ne bi trebala predstavljati problem, dok je izloženost električnim poljima moguće dodatno odrediti metodom dodirne struje ili numeričke dozimetrije.

Dodatno su istaknuta električna i magnetska polja nastala kratkotrajnim događajima (kratki spojevi, sklopni tranzijenti, udari groma) trajanja do 200 ms koje organizacija CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) ne smatra pretjeranim izlaganjem. Prema rezultatima izvedenih mjerenja statičkih polja u pretvaračkim stanicama istosmjernog prijenosa električne energije magnetska polja ne prelaze iznose niskih vrijednosti upozorenja, a električna polja ne prelaze zadovoljavajućih 25 kV/m prema ICNIRP-u (The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection). U tablici 1 dan je prikaz zahtjeva za specifične procjene elektromagnetskih polja u odnosu na gore navedene uobičajene radne zadatke radnika operatora prijenosnih sustava.

Tablica 1. Sažeti prikaz mjesta potencijalne izloženosti uz procijenjenu vrijednost električnih i magnetskih polja

Potencijalna izloženost (radno mjesto)

Procijenjena vrijednosti Potrebna za daljnjim procjenama/aktivnostima

Električno polje Magnetsko polje

Radnici Radnici izloženi

posebnom riziku

Dodirna struja

Sabirnice, transformatori

(na razini zemlje)

Zadovoljava Zadovoljava Ne Da Da

Zračne prigušnice (na razini zemlje)

Zadovoljava Dodatna

procjena

Ograničen pristup

(ovisno o procjeni)

Da Ne

Rad na visini u VN prostoru

Dodatna procjena Zadovoljava Oklapanje

(ovisno o procjeni)

Da Da

Rad izvan VN prostora Zadovoljava Zadovoljava Ne Da Ne

Izolirani vodiči Zadovoljava Zadovoljava

(ovisno o iznosu

struji)

Ne Da Ne

Penjanje u blizini vodiča

pod naponom Vjerojatno

zadovoljavajuće,

(potrebna procjena)

Zadovoljava Ne

(ovisno o rezultatima

provedene procjene)

Da Da

Rad sa izolacijskim rukavicama i rad na

potencijalu

Zadovoljava uz

korištenje izolacijskih

odijela

Dodatna

procjena

Ograničenje pristupu

ili nadzor iznosa struje

(ovisno o procjeni)

Da Ne

Rad na udaljenosti (pomoću izolacijskih

predmeta)

Potrebna procjena

bližeg pristupa

Zadovoljava Ovisno o procjeni

(moguća potreba za

izolacijskim odjelom)

Da Da

Kabelski tuneli Zadovoljava Zadovoljava uz

određen iznos

struje

Ne Da Ne

Kratkotrajne prijelazne pojave

Zadovoljava Zadovoljava Ne Nema dodatnih

zahtjeva prema

sadašnjim

saznanjima

Ne

Visoko naponska DC postrojenja

Zadovoljava Zadovoljava Ne Da Ne

7

5. RADNICI IZLOŽENI POSEBNOM RIZIKU Direktiva prepoznaje dvije skupine radnika izloženih posebnom riziku: radnici koji nose ugrađene

medicinske proizvode i trudne radnice. Iako nema znanstvenih spoznaja da su trudne radnice ili nerođena djeca osjetljiviji na izloženost

utjecaju EM polja, nerođeno dijete ne možemo smatrati radnikom. Stoga je preporuka prilagodbom radnih aktivnosti i izradom specifičnih procjena izbjeći nepotreban prerestriktivan pristup poput potpune zabrane ulaska u prostor transformatorske stanice.

Osim trudnih radnica Direktiva prepoznaje radnike koji nose pasivne medicinske proizvode koji sadrže metal (umjetni zglobovi, stentovi i sl.) i aktivne medicinske proizvode (pacemakeri, defibrilatori, infuzijske pumpe, implantati pužnice) kao radnike izložene posebnom riziku. Proizvođači aktivnih medicinskih proizvoda uobičajeno garantiraju da ne postoji mogućnost interferencije do granične vrijednosti i provode ispitivanja proizvoda do određenih vrijednosti polja. [6]

Prilogom IV. Pravilnika (NN 59/16.) postavljeni su zahtjevi za specifičnu procjenu elektromagnetskih polja u odnosu na uobičajene radne aktivnosti, opremu i radna mjesta. Zaključno, smatra se da su radnici dovoljno upoznati sa mogućim opasnostima i potencijalnom interferencijom korištenih proizvoda, te se od operatora prijenosnih sustava ne bi trebalo očekivati potpuno preuzimanje odgovornosti za prethodno navedene skupine radnika.

Operatorima prijenosnih sustava se predlaže da identifikacijom prostora (znakovi upozorenja) i radnika (medicinski pregledi) ili kombinacijom oba pristupa zaštite radnike izložene posebnom riziku. Također od velike je važnosti osigurati da poslodavac bude upoznat sa bilo kakvom promjenom kao što je ugradnja novog ili promjena postavka ugrađenog medicinskog proizvoda, te sa promjenama izloženosti na radnom mjestu.

6. PRAKTIČNI PRIMJERI ODREĐIVANJA IZLOŽENOSTI

Hrvatsko operator prijenosnog sustava (HOPS) dao je izraditi Studije značaja korištenih tipskih

izvora obzirom na razine elektromagnetskih polja za transformatorske stanice nazivnog napona 110 kV, 220 kV i 400 kV u svrhu provjere sukladnosti sa graničnim razinama, koje su bile značajno strože prema tada važećem zakonodavstvu.

Rezultati provedenih aktivnosti pokazali su da je za navedene transformatorske stanice ključna

vrijednost za procjenu utjecaja jakost električnog polja. Izračun je proveden za područje udaljenosti od površine tla do 2,5 m (zona približavanja – zona II), a relevantna veličina je po visini usrednjeno polje. Najprije je formiran početni matematički model na temelju kojeg su izračunata električna i magnetska polja. Za primjer navedenih proračuna prikazan je grafički prikaz raspodjele srednje jakosti električnog polja (Slika 6.) i vrijednosti gustoće magnetskog toka (Slika 7.) 220 kV dijela TS 220/110 kV Mraclin.

Slika 6. Prikaz raspodjele srednje jakosti električnog polja u TS 220/110 kV Mraclin

8

Slika 7. Prikaz raspodjele vrijednosti gustoće magnetskih polja u TS 220/110 kV Mraclin

Kontrolnim mjerenjima polja provjerilo se slaganje modela i stvarnog stanja.

Na identičan način izvršena je i analiza električnih i magnetskih polja 110 i 400 kV

transformatorskih stanica, te je utvrđeno sljedeće: U transformatorskim stanicama 110 kV naponske razine na udaljenostima većim od 2,1 m od

krajnjih dijelova postrojenja 110 kV pod naponom jakost električnog polja manja je od 2 000 V/m, odnosno zadovoljene su razine za područja povećane osjetljivosti. U postrojenjima otvorenog tipa nazivnog napona 110 kV pod naponom jakost električnog polja općenito su manja od dozvoljenih vrijednosti za javna područja (5 000 V/m). U vrlo ograničenom prostoru polumjera do 1 m oko metalnih nosača, sabirnica ili aparata srednja vrijednosti električnog polja mogu biti veća od 5 000 V/m. Bitno je istaknuti da te vrijednosti nikad nisu više od 10 000 V/m odnosno niskih vrijednosti upozorenja.

Nadalje je provedena analiza u transformatorskim stanicama 220 kV, gdje je utvrđena da je na

udaljenostima većim od 8,6 m od krajnjih dijelova postrojenja pod naponom od 220 kV srednja jakost električnog polja manja od 2 000 V/m. Na udaljenosti većoj od 4,0 m od krajnjih dijelova postrojenja pod naponom srednja jakost električnog polja manja je od 5 000 V/m, a samo se mjestimično javljaju ograničena područja (u krugu polumjera 1 m oko metalnih nosača sabirnica ili aparata) u kojima srednja vrijednost električnog polja može biti veća od 5000 V/m, ali nikad ne prelazi vrijednosti upozorenja.

U transformatorskim stanicama 400 kV na udaljenostima većim od 17,1 m od krajnjih dijelova

postrojenja pod naponom 400 kV jakost električnog polja manja je od graničnih razina za područje povećane osjetljivosti. Na udaljenostima većim od 8,2 m od krajnjih dijelova postrojenja pod naponom 400 kV jakost električnog polja manja su od 5 000 V/m. Iako se unutar 400 kV dijela postrojenja javljaju područja u kojima je srednja jakost električnog polja veća od 5 000 V/m, ona nikad ne prelazi visoke vrijednosti upozorenja od 20 000 V/m.

Ako se promatra gustoća magnetskog toka iznosi su svugdje niži od 100 µT. Iznimka su

postrojenja oklopljenog tipa (GIS) odnosno kabeli unutar postrojenja za koje je provedena dodatna analiza. Za potrebe Studije značaja određene su karakteristične skupine kabela čiji modeli su dovoljno dobro i pouzdano opisali sve moguće situacije te se pomoću njih može odrediti elektromagnetsko polje u blizini kabela. Numerički proračun je obavljen za najnepovoljniju situaciju i struje kroz kabele iznosi 1000 A. U matematičkim proračunima kabela modelirana su četiri različita rasporeda vodiča sa karakterističnim razmacima između faza. Potvrda matematičkog modela kabela obavljena je mjerenjima gustoće magnetskog toka putem dva pravca mjerenja.

9

U nastavku dan je prikaz pravaca (Slika 8.) i rezultati mjerenja (Tablica 2.) za specifični raspored dvije horizontalne razmaknute za 0.5 metara sa kabelima pojedinih faza razmaknutima za 0.2 metra.

Slika 8. Prikaz pravca mjerenja

Tablica 2. Rezultati mjerenja

Pravac d (m) B (μT)

P5

0.17 11.89

0.37 15.72

0.57 17.91

P6

0 27.1

0,37 94.3

0.87 95.9

1.45 24.1

Iz rezultata je vidljivo da su izmjereni iznosi gustoće magnetskog toka ispod visokih vrijednosti

upozorenja. Na udaljenostima većim od 1 m od središta dviju trojki energetskih kabela zadovoljene su i granične razine za javna područja, kako je grafički prikazano na slici 9 za raspored dvije horizontalne razmaknute za 0.5 metara sa kabelima pojedinih faza razmaknutima za 0.2 metra.

Slika 9. Prikaz raspodjele gustoće magnetskog toka oko dvije trojke energetskih kabela

Ukupno je napravljena analiza triju kritičnih geometrijskih rasporeda energetskih kabela u TS Zadar, te je zaključeno da je granične razine za javna područja (B < 100 μT) moguće definirati s minimalnom udaljenosti od energetskih kabela u iznosu od 1.0 metar. [7]

Potrebno je istaknuti kako se u HOPS-u trenutno ne koriste visokonaponski kabeli naponskih razina viših od 110 kV, istosmjerni visokonaponski prijenos električne energije, niti tehnike rada na potencijalu (tj. održavanje se vrši u beznaponskom stanju), stoga nisu provedeni specifični proračuni za takva slučajeve.

10

7. ZAKLJUČAK

U Republici Hrvatskoj na snazi su zakon i popratni pravilnici kojima je definirano područje zaštite

od elektromagnetskih polja. ENTSO-e je izdao vodič, kako bi svojim članovima (operatorima prijenosnih

sustava) olakšao primjenu Direktive 2013/35/EU. Hrvatski operator prijenosnog sustava je proteklih

godina proveo brojna mjerenja razina elektromagnetskih polja unutar svojih objekata, te izradio Studije

značaja korištenih tipskih izvora obzirom na razine elektromagnetskih polja u cilju zaštite radnika i

zadovoljenja zakonske regulative. Uz poštivanje zakonskih odredbi i korištenjem uputa ENTSO-e moguće

je zaštiti radnike izložene utjecaju elektromagnetskih polja na primjeren način.

8. LITERATURA

[1] Direktiva 2013/35/EU o minimalnim zdravstvenim i sigurnosnim zahtjevima u odnosu na izloženost

radnika rizicima uzrokovanim fizikalnim čimbenicima (elektromagnetska polja), Europski parlament,

26.6.2013.

[2] Pravilnik o zdravstvenim uvjetima kojima moraju udovoljavati radnici koji obavljaju poslove s izvorima

neionizirajućeg zračenja, Narodne novine, br. 59/16.

[3] Pravilnik o zaštiti od elektromagnetskih polja, Narodne novine, br. 146/14.

[4] Guide for implementing Directive 2013/35/EU on Electromagnetic fields, ENTSO-e, Brussels, Belgium,

13.4.2016.

[5] Compliance of the UK Transmission and Distribution Networks and Generating Equipment with

Occupational Exposure Limits, Energy Networks Association, National Grid plc., Energy UK,

30.06.2016.

[6] EMFs and medical devices, (dostupno na poveznici: http://www.emfs.info/effects/medical-devices/)

[7] Studije značaja korištenih tipskih izvora obzirom na razine elektromagnetskih polja, Fakultet

elektrotehnike i računarstva, 2009.-2013.