Sähkö- ja magneettikentät Fingridin työmaillaMika Penttilä Fingrid Oyj

Taustaa

Mutta ei hätää, tulkinnassa on apuna "Non-binding guide to good practice for implementing Directive 2013/35/EU Electromagnetic Fields - Volume 1 - Practical guide (11/11/2015)".

• Direktiivin on saatettava voimaan EU:n jäsenmaissa viimeistään 1.7.2016.• Tekeillä direktiiviin perustuen kansallinen asetus "Valtioneuvoston asetus työntekijöiden

suojelemiseksi sähkömagneettisista kentistä aiheutuvilta vaaroilta".• Asetusta on valmisteltu STM:n johdolla. Jaostossa on ollut STM:n, EK:n, SAK:n, KT:n,

STTK:n, Akavan, Työterveyslaitoksen sekä Länsi- ja Sisä-Suomen aluehallintoviraston työsuojelun vastuualueen edustajat. Jaostossa on kuultu Säteilyturvakeskuksen, Fingrid Oyj:n, Sähkö- ja metalliliittojen, Teknologiateollisuuden, puolustusvoimien ja HUS:in edustajia asiantuntijoina.

• Lisäksi työn alla on ainakin :• CENELEC:in standardi työntekijäaltistuksen arvioimiseen• ENTSO-E:n ohje TSO:ille direktiivin soveltamiseksi• Työterveyslaitoksen "Käytännön opas työpaikoille sähkömagneettisiin kenttiin

liittyvien riskien hallintaan".

Direktiivi 2013/35/EU • Direktiivin 1 artiklassa määritellään direktiivin kohde ja soveltamisala. Sen mukaisesti

direktiivissä asetetaan vähimmäisvaatimukset työntekijöiden suojelemiseksi heidän terveyteensä ja turvallisuuteensa liittyviltä riskeiltä, jotka aiheutuvat tai saattavat aiheutua altistumisesta sähkömagneettisille kentille työssä. Direktiivi ei koske sähkömagneettisten kenttien pitkäaikaisvaikutuksia eikä riskejä, jotka aiheutuvat kontaktista jännitteisiin johteisiin.

• Artiklassa 2 on määritelty direktiivissä käytetyt käsitteet, joita ovat sähkömagneettiset kentät, suorat biofysikaaliset vaikutukset, epäsuorat vaikutukset, altistumisen raja-arvot, terveysvaikutus-raja-arvot, aistimusraja-arvot sekä toimenpidetasot.

• Artiklassa 3 on määritelty sähkömagneettisille kentille altistumiseen liittyvät altistumisen raja- ja toiminta-arvot viittaamalla direktiivin liitteisiin II ja III.

• Artikla 4 sisältää määräykset työnantajan velvollisuudesta arvioida riskit ja tarvittaessa mitata tai laskea sähkömagneettiselle altistumisen taso. Artikla sisältää muun muassa luettelon niistä seikoista, jotka työnantajan on otettava huomioon riskin arvioinnissa. Työnantajan on huomioitava muun muassa altistuksen taajuus, taso, kesto, altistumisen jakautuminen kehoon ja mitkä tahansa suorat biofysikaaliset vaikutukset.

• Artikla 5 sisältää riskien estämistä tai vähentämistä koskevat säännökset. Niiden mukaan sähkömagneettisille kentille altistumisesta aiheutuvat riskit on poistettava tai jos se ei ole mahdollista, vähennettävä ne mahdollisimman alhaiselle tasolle. Raja-arvon ylittyessä työnantajan on ryhdyttävä välittömiin toimenpiteisiin altistumisen saamiseksi alle raja-arvon.

• Artiklassa 6 säädetään sähkömagneettisille kentille altistuville työntekijöille tai heidän edustajalleen annettavista tiedoista ja koulutuksesta.

• Artikla 7 sisältää velvoitteen työtekijöiden kuulemisesta ja osallistumisesta.

• Työntekijöiden terveydentilan seurannasta säädetään artiklassa 8.

.

• Artikla 9 sisältää velvoitteen säätää kansallisesti seuraamuksista, joiden on oltava tehokkaita, oikeasuhtaisia ja varoittavia.

• Artiklassa 10 säädetään poikkeuksista. Artiklassa 3 säädetyt altistumisen raja-arvot ja toimenpide-tasot voidaan ylittää 1) magneettikuvauslaitteita asennettaessa, testattaessa, käytettäessä, kehitettäessä tai huollettaessa, 2) työskenneltäessä operatiivisten sotilaallisten laitteistojen kanssa tai osallistuttaessa sotilaallisiin toimiin sekä 3) sellaisilla erityisillä aloilla ja sellaisessa erityisessä toiminnassa, jotka eivät kuulu kohtien 1) ja 2) soveltamisalaan. Artiklassa on lisäksi säädetty edellytyksistä, joiden on täytyttävä, jotta poikkeaminen on mahdollista.

• Artiklat 11 - 14 sisältävät komissiolle osoitettuja säännöksiä ja artiklat 15 -19 muun muassa tavanomaiset direktiivin voimaantuloa ja kansallista täytäntöönpanoa koskevat säännökset.

R on nopeuden mitta, joka tarkoittaa kohtuullista vauhtia, joka ottaa huomioon kuljettajansa ja matkustajansa ruumiillisen ja henkisen hyvinvoinnin ilman, että asianomaiset myöhästyvät viittä minuuttia enempää. Tästä syystä se on äärettömän vaihteleva arvo, joka riippuu olosuhteista, sillä kaksi edellä mainittua tekijää vaihtelevat sekä nopeuden absoluuttisen arvon suhteen, että kolmannen seikan tiedostamisen kannalta. Jos tähän yhtälöön ei suhtaudu rauhallisesti, se saattaa aiheuttaa melkoisen henkisen paineen, vatsahaavan tai jopa kuoleman. R17 ei ole mikään tietty nopeus, mutta se on selvästikin aivan liian suuri.

-Douglas Adams, Linnunradan käsikirja liftareille

Asetus työntekijöiden suojelemiseksi sähkömagneettisista kentistä aiheutuvilta vaaroilta

• Soveltamisala määräytyy työturvallisuuslain (738/2002) mukaisesti. Lisäksi soveltaminen edellyttää, että työntekijät altistuvat tai saattavat altistua tieteellisesti tunnetuille sähkömagneettisten kenttien lyhytaikaisille suorille biofysikaalisille tai epäsuorille vaikutuksille.

• Rajat on asetettu nykytietämyksellä perusteltavissa oleville tasoille.

• Asetuksen tarkoituksena on työntekijöiden suojeleminen työssä esiintyviltä vaaroilta ja haitoilta, jotka aiheutuvat tai saattavat aiheutua altistumisesta sähkömagneettisille kentille.

• Suorat (biofysikaaliset) vaikutukset ihmisruumiissa ovat lämpövaikutusten ohella esim. lihasten, aistien tai hermojen stimulaatiota tai raajavirtojen syntymistä

• Näiden seurauksena voi olla haitallinen vaikutus altistuneen henkiseen ja fyysiseen terveyteen.

• Aistinelimien stimulaatio voi aiheuttaa hetkellisiä ( ja ohimeneviä) oireita, esim. huimaus tai verkkokalvon fosfeenit => vaikutus kykyyn työskennellä turvallisesti.

• Myös epäsuorilla vaikutuksilla (kipinöinti ja kosketusvirrat) on työntekijään kohdistuvia vaikutuksia: esim. laitehäiriöt, sähkönallien toiminta, kentistä johtuvan kipinöinnin aiheuttamat reaktiot (pelästyminen, horjahtaminen, työkalun tippuminen tms.-voi johtaa jopa valokaaren syntymiseen.).

• Altistumisen raja-arvot perustuvat biofysikaalisten ja biologisten tekijöiden vakiintuneisiin lyhytaikaisiin ja akuutteihin suoriin vaikutuksiin. Esimerkiksi hermojen stimulaatio, kudosten lämpeneminen, huimaus, näköaistimukset.

• Terveysvaikutusraja-arvot: ylitys voi johtaa lämpövaikutuksiin tai stimulaatioon.• Aistimusraja-arvot: seurauksena aistihavaintojen häiriöitä ja aivotoimintojen vähäisä

muutoksia (magnetofosfeenit, huimaus (DC!) ja ääni-ilmiöt (voimakkaat mikroaaltopulssit).

• Nämä kaksi arvoa annetaan kehon sisäisen kentänvoimakkuuden Eint suuruutena• Eint arvoja ei voi mitata, ne on laskettava 3D-ihmiskehon mallilla.

Toimenpidetasot

• Yksinkertaistavat altistumisen raja-arvojen noudattamisen todentamista (rajat ilmoitettu ulkoisten kenttien suuruuksina).

• Niiden alapuolella pysyminen varmistaa, ettei altistumisen raja-arvoja ylitetä.– Huom!: ulkoinen E- ja B-arvo määritettävä ilman altistuvaa henkilöä.

• Ilmoitetaan kentänvoimakkuus- ja vuontiheysarvoina (kV/m ja mT), molemmille ilmoitetaan matalat ja korkeat toimenpidetasot.

• Matalan toimenpidetason alapuolella ei haitallisia vaikutuksia tai aistimuksia, korkean toimenpidetason alapuolella voi olla aistimuksia, mutta ei haitallisia vaikutuksia.

Altistumisen raja-arvot taajuudella 0 Hz tai 50 Hz:

Huom: Terveysvaikutusraja-arvot paikallisia huippuarvoja koko kehossa, aistimusraja-arvo pätee nimenomaan päässä. Toimenpidetasot taajuudella 50 Hz

Huom: Arvot pätevät työntekijän kehon kohdalla. Toimenpidetaso aktiivisten implanttien tapauksessa 0,5 mT.

Taajuus / Hz Terv.vaik. raja-arvo

Aistimus-raja-arvo

08 T

(valvotut olot, raajat)

2 T

50 ê < 1,1 V/m ê < 0,0028∙f = 0,14 V/m

TaajuusHz

E / kV/m (rms) B / mT (rms)

matala korkea matala korkea raajat

50 < 10 < 20 < 1 < 6 < 18

• Toimenpidetasot on annettu olettaen, että työntekijään kohdistuva E tai B on jakaantunut tasaisesti koko kehoon. Näin on käytännössä harvoin, sillä ihminen deformoi homogeenisenkin sähkökentän epähomogeeniseksi. Kun altistuminen kohdistuu vain osaan kehoa, kehon sisäinen sähkökenttä on aina pienempi kuin silloin, kun koko keho on vakiosuuruisessa kentässä.

• Jos toimenpidetasot ylitetään, on varmistuttava että altistumisen raja-arvot kehon sisällä eivät ylity edes paikallisesti (=> numeerinen laskenta! tai kypärävirtamittaus sähkökentässä???).

• Direktiivin artikla 3 sallii, että Direktiivin raja-arvot ja toimenpidetasot voidaan ylittää joissakin olosuhteissa (perustellusta syystä satunnaisesti). Yleisperiaatteena on, että esim. matalan toimenpidetason voi ylittää tilapäisesti käytännön syistä tai "menetelmän takia" , kunhan aistimusraja-arvoa ei ylitetä tai samanaikaisesti seuraavat ehdot täyttyvät:

• terveysvaikutusraja-arvot eivät ylity• liian suuria kipinäpurkauksia tai kosketusvirtoja ehkäistään• on toteutettu suojaavia toimenpiteitä• työntekijöitä on informoitu.

TYÖNANTAJAN VELVOLLISUUDET:1) Riskien arviointi ja altistumisen määrittely (ml. lähteiden tunnistus)

• Arvioinnit, mittaukset tai laskennat on suoritettava pätevien asiantuntijoiden toimesta sopivin väliajoin.

• Kohteissa, joissa raja- ja/toiminta- arvojen ylitys on mahdollista.• Epävarmuustekijät on otettava huomioon.• Kansallisia ja kansainvälisiä standardeja on noudatettava ja seurattava altistumistietokantoja.• 10 kohdan luettelo erityisesti huomioonotettavista seikoista.

2) Toteutettava toimet, joilla varmistetaan, että SM-kenttien aiheuttamat riskit poistetaan tai että ne ovat mahdollisimman vähäisiä

• Vaihtoehtoiset työmenetelmät, "heikommat" laitteet ja/tai muut tekniset toimenpiteet (esim. etäisyyden säilyttäminen, Faradayn häkin eli metallikehikon soveltaminen E:n tapauksessa).

• Työskentelyalueen rajaaminen ja sinne pääsyn estäminen.• Koulutus kipinäpurkausten ja kosketusvirtojen torjumiseksi teknisesti.• Asianmukaiset työvälineet ja niiden huolto-ohjelmat.• Altistuksen keston ja voimakkuuden rajoittaminen.• Asianmukaisten henkilösuojaimien saatavuus.

J. Elovaara

3) Laadittava ja toteutettava toimintasuunnitelma epäsuorien riskien estämiseksi ja riskeille erityisen alttiiden työntekijöiden suojelemiseksi

4) Osoitettava asianmukaisin merkein paikat, joissa toimenpidetasot ylitetään– sähköasemilla katsotaan aseman aidoissa olevat "Varokaa hengenvaara" –merkit riittäviksi.

5) Yksilöitävä syyt, jotka ovat johtaneet terveysvaikutus-/altistusraja-arvojen ylittymiseen ja huolehdittava siitä, ettei tämä voi toistua (=> toimintasuunnitelma!)

6) Tiedotus- ja koulutusvelvollisuus työntekijöiden osalta– Työturvallisuuslaki 17 §: mm. tiedot työpaikan turvallisuuteen, terveellisyyteen ja muihin

työolosuhteisiin vaikuttavista asioista ja niitä koskevista arvioinneista on ilmoitettava ja niitä on käsiteltävä riittävän ajoissa ja asianmukaisesti.

– opetus- ja ohjausvelvollisuus työntekijöille: asetuksessa 9-kohtainen luettelo käsiteltävistä asioista.

7) Huolehdittava työntekijän terveydentilan seurannasta ja haitallisten terveysvaikutusten ehkäisemisestä sekä tällaisten tietojen säilyttämisestä (niin kauan kuin työtä tehdään tai kunnes muuttuneiden olosuhteiden takia uudet tulokset on saatu)

2/9/2015

8) Riskeille erityisen alttiita työntekijöitä ovat mm. odottavat äidit ja kehon sisäisten implanttien käyttäjät (esim. sydämen tahdistin, insuliinipumppu, kuuloimplantit)

– heidän suojelemisekseen on tehtävä riskinarviointiin perustuva suunnitelma suorien ja epäsuorien vaikutusten varalta.

– edellytyksenä on, että työnantajalle on ilmoitettu tällaisesta alttiudesta.

Valvonta

Asetuksen noudattamista valvovat työsuojeluviranomaiset.

Työsuojeluviranomaiset ovat jo nykyisellään valvoneet sitä, että työturvallisuuslain tarkoittamista fysikaalisista altisteista ei aiheudu haittaa tai vaaraa työtekijöiden terveydelle tai turvallisuudelle.

Uusien työturvallisuuslakia täsmentävien säännösten antaminen edellyttää tarkastajien kouluttamista uusiin säännöksiin, mutta ei valvonnan resurssien lisäämistä.

Tutkimukset• Ensimmäiset sähkökenttämittaukset tehtiin Fingridissä 400 kV sähköasemalla vuonna 1989.

Siitä lähtien sähkökenttiä on tutkittu erilaisissa projekteissa. • Vuonna 2004 TTY aloitti yhteistyössä Fingrid Oyj:n kanssa valmistautumisen

työntekijädirektiiviin. Kesällä 2004 TTY:n tutkijat mittasivat systemaattisesti 400 kV sähköasemien kenttiä. Näiden tulosten perusteella todettiin, että silloisen direktiiviehdotuksen 10 kV/m ohjearvo ylitetään ja tuolloin käynnistettiin mittauksien suunnittelu kypärälaitteistolla, jotta saadaan sisäiset virrantiheydet määriteltyä.

• Vuonna 2005 TTY teki kypärälaitteistolla mittauksia 400 kV sähköasemilla. • Vuonna 2006 TTY teki mittauksia voimajohtotöissä ja raivaustyössä. Tämän jälkeen on tehty

myös mittauksia 110 kV sähköasemilla. • TTY on myös laskenut ihmiseen indusoituvia virrantiheyksiä sähköasemilla.• Direktiivin 2013/35/EU raja-arvoina käytetään sisäisen sähkökentän voimakkuutta, jota ei

voida suoraan mitata, mutta TTY:n mittausten perusteella saatuja virrantiheyksiä voidaan laskemalla muuttaa sisäisiksi sähkökentän voimakkuuksiksi, joita verrataan direktiivin arvoihin.

Tehdyt mittaukset kesällä 2015:

1) Sähkökenttämittaukset 400 kV sähköasemilla (Alapitkä, Rauma, Visulahti, Lavianvuori)

2) Sähkökenttämittaukset 220 kV sähköasemilla (Nuojua, Pyhäkoski) 3) Kypärälaitteistomittaukset 220 kV sähköasemilla (Nuojua, Pyhäkoski) 4) Nostokorityön toistomittaus Kangasalan sähköasemalla 5) Nostokorityötehtävä, joka on muuttunut vuodesta 2005.6) Testaus Faradayn häkin vaimentavasta vaikutuksesta sähkökenttään

Kangasalan 400 kV sähköasemalla 7) Testaukset johtavan jännitetyöpuvun kyvystä vaimentaa sähkökenttä 8) Magneettikenttämittaukset

Johtopäätökset

• Mitatut sähkökentän voimakkuudet johtavat todennäköisesti toimenpiteisiin, 10 kV/m ylityksiä paljon, 20 kV/m ylityksiä jonkin verran.

– 110 kV kytkinkentillä ei ongelmia, haasteet 220 kV ja 400 kV kytkinkentillä.– Haasteet lähinnä työskentelyssä maanpinnan yläpuolella hoitotasoilla ja

nostokorissa.– Osaamme mittausten perusteella esittää hyvin toimivia keinoja altistumisen

pienentämiselle (Faradayn-häkki, jännitetyöpuku).– Magneettikentän osalta ei ylityksiä(käytetty jo suoja-aitauksia, reaktoreiden

tertiäärikaapeleiden magneettikentät?)– Voimajohtotöissä ei ongelmia (tosin tietyt erityistapaukset vielä selvityksessä).

• Saatuja mittaustuloksia voidaan soveltaa arvioitaessa saman tyyppisten sähköasemien sähkökenttiä ja mittausdatalla voidaan osoittaa, että tiedämme hyvin minkälaiset olosuhteet kytkinkentillä vallitsevat.

• Reaktoreiden tertiäärikaapeleiden magneettikentät vaativat vielä lisäselvityksiä.• Työskentely jännitteisen 400 kV voimajohdon rinnalla olevassa pylväässä ja 400+110

kV voimajohdon 110 kV orrella 400 kV ollessa jännitteinen vaatii vielä lisäselvityksiä.• Mitattujen ulkoisen kentän arvojen ja kypärämittausten tulosten muuttaminen kehon

sisäisen kentänvoimakkuuden Eint arvoiksi ja tulosten vertaaminen direktiivin rajoihin.• Riskinarviointien ja tarvittavien toimintasuunnitelmien laatiminen.• Palvelutoimittajien tiedottaminen ja yhteydenpito valvoviin viranomaisiin.

Jatkotoimenpiteet

"DON'T PANIC" -Douglas Adams, Linnunradan käsikirja liftareille

Fingrid välittää. Varmasti.