H. PŘÍLOHA č.5. Posouzení vlivu neionizujícího záření ČEPS Invest, a.s.

Transkript

1 Dokumentace záměru Zdvojení stávajícího vedení V403 Prosenice - Nošovice dle 8 a přílohy č. 4 zákona č. 100/2001 Sb. H. PŘÍLOHA č.5 Posouzení vlivu neionizujícího záření ČEPS Invest, a.s. Červen 2014

2 5.1. Posouzení vlivu neionizujícího záření Vedení 2 x 400 kv typu Donau 5.2. Posouzení vlivu neionizujícího záření Vedení 2 x 400 kv typu Soudek 5.3. Posouzení vlivu neionizujícího záření Vedení 2 x 400 kv typu Soudek v souběhu s vedením 1 x 400 kv typu Mačka 5.4. Posouzení vlivu neionizujícího záření Objekty v ochranném pásmu vedení 2 x 400 kv

3

4 Obsah: I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole I.3. Modifikovaná proudová hustota II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb II.2. Metodický návod ministerstva zdravotnictví z r II.3. Technické normy II.4. Návaznost předpisů III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení III.2. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů III.3. Určení pásma vlivu dle ČSN IV. Závěr

5 I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka Vysokonapěťová energetická vedení kolem sebe vytvářejí elektrická a magnetická pole. Vzhledem k nízké frekvenci nesou kvanta těchto polí nízkou energii, která je nedostatečná pro rozbití chemické molekulární vazby. Taková pole jsou označována jako neionizující záření. I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole Tato pole působí na lidské tělo stejně jako na každou jinou látku, v jejíž struktuře se nacházejí nabité částice. Při působení těchto polí na lidské tělo se přemísťují elektrické náboje. Důsledkem toho je elektrický proud, který teče tělem do země. I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole Tato pole indukují v lidském těle cirkulující proudy, jejichž intenzita závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole. I.3. Modifikovaná proudová hustota Je-li intenzita proudu vyvolaného vnějším elektrickým nebo magnetickým polem dostatečně velká, může dojít k nervovému nebo svalovému podráždění, popř. k ovlivnění i dalších biologických procesů. Pro posouzení vlivu na zdraví je v NV č. 1/2008 Sb. zavedena a v tomto posouzení využita veličina modifikovaná proudová hustota J mod, která komplexně postihuje vliv elektrického i magnetického nízkofrekvenčního pole. Nepřekročení nejvyšších přípustných hodnot modifikované proudové hustoty podle příslušných předpisů zaručuje, že osoby, které jsou vystaveny neionizujícímu záření, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole (energetického vedení). II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb., v platném znění [1] (viz tabulka č. 1 v příloze 1 předmětného NV) stanovuje nejvyšší přípustné hodnoty pro modifikovanou proudovou hustotu indukovanou v centrálním nervovém systému elektrickým a/nebo magnetickým polem s frekvencí f v intervalu od 0 Hz do 10 MHz. Pro frekvenci 50 Hz vyplývají tyto nejvyšší přípustné hodnoty: J mod (ma.m -2 ) pro zaměstnance 14,14 pro ostatní osoby 2,828 Tab. 1 Nejvyšší přípustné hodnoty modifikované proudové hustoty - 3 -

6 Dodržení nejvyšších přípustných hodnott modifikované proudové hustoty se zjišťuje výpočtem nebo měřením. indukované v těle II.2. Metodický návod ministerstva zdravotnictví z r Metodický návod [2] podrobně rozvádí postup posouzení expozice a postup výpočtu modifikované proudové hustoty. Modifikovaná proudová hustota je určena indukovanou proudovou hustotou J, která projde filtrem s frekvenční odezvou kde je ω = 2πf, α = 2000π s 1, β = 7 s 1. Nejprvee je tedy zapotřebí určit vlastní proudovou z obou složek elektromagnetického pole.. hustotu J. Ta se stanovuje výpočtem Příspěvek od elektrického pole je vyjádřen vzorcem kde ε 0 8, F.m 1 je permitivita vakua, de/dt je časováá změna intenzity elektrického pole a K E je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Analogicky příspěvek od magnetického pole je vyjádřen vzorcem kde σ 0,2 S.m 1 je průměrná elektrickáá vodivost tkáně, db/dt je časová změna magnetické indukce a K B je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Koeficienty K E a K B jsou stanoveny proo hygienickyy nejhorší situaci, s kdy y je tělo vystaveno homogennímu magnetickému poli kolmému k poli ve směru od hlavy k nohám takto: hrudi a homogennímu elektrickému - 4 -

7 K E (-) K B (m) v hlavě 66 0,050 v krku 100 0,12 v hrudi 70 0,13 Tab. 2 Hodnoty koeficientů pro výpočet proudové hustoty Oba příspěvky se sčítají skalárně v absolutních hodnotách, čímž je opět vystižen hygienicky nejméně příznivý případ. II.3. Technické normy ČSN z ledna 1993 Tato platná norma definuje pásmo vlivu elektrického pole od zařízení elektrizační soustavy jako prostor v okolí zařízení, kde intenzita elektrického pole ve výši 1,8 m nad zemí je vyšší než 1 kv/m. Obdobně norma definuje pásmo vlivu magnetického pole od zařízení elektrizační soustavy jako prostor v okolí zařízení, kde magnetická indukce je vyšší než 0,1 mt. V pásmech vlivu elektroenergetických zařízení veřejně přístupných nesmí intenzita elektrického pole ve výši 1,8 m nad zemí překročit hodnotu 10 kv/m. V pásmu vlivu elektroenergetických zařízení v prostorách přístupných osobám nesmí magnetická indukce převýšit hodnotu 0,5 mt. Soubor norem ČSN EN Tento soubor technických norem se odkazuje na nařízení vlády, tedy NV 1/2008 Sb. v platném znění (viz kapitola II.1 tohoto posouzení). II.4. Návaznost předpisů Zákon č. 258/2000 Sb., v platném znění zapracovává práva a povinnosti osob v oblasti ochrany a podpory veřejného zdraví. Nařizuje provádět taková technická a organizační opatření, aby expozice fyzických osob v rozsahu upraveném prováděcím právním předpisem nepřekračovaly nejvyšší přípustné hodnoty neionizujícího záření. Pro provozovatele PS ze zákona vyplývá povinnost dodržení ustanovení uvedených v nařízení vlády č. 1/2008 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Toto nařízení zapracovává a upravuje hygienické limity neionizujícího záření (J mod ), metody a způsob jejich zjišťování a hodnocení. Technické normy (ČSN, PNE apod.) obecně podrobněji upravují technické požadavky a činnosti v návaznosti na předpisy vyšší právní síly (zákony, nařízení vlády apod.). V případech, kde zákon či nařízení vlády podrobně řeší oblast paralelně řešenou technickou normou, je nezbytné upřednostnit znění předpisu s vyšší právní silou

8 III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení Napěťová soustava: 3-f s přímo uzemněným nulovým bodem TT, 50 Hz Jmenovité provozní napětí: 400 kv Jmenovitý proud ve fázi: A Konstrukce fázových vodičů: svazek tří lanových vodičů AlFe o průměru 31 mm, krok k svazku a = 400 mm Konstrukce zemnícího lana: : 2x zemnící lano AlFe o průměru 19,5 mm Uspořádání hlavy stožáru: stožáry ocelové, příhradové, pro dvojnásobné vedení 400 kv typu Donau (viz obrázek č. 1) Obr. 1 Uspořádání hlavy stožáru typ Donau Šířka ochranného pásma: 20 m od průmětu krajní fáze (podle zákonaa č. 458/2000 Sb., energetický zákon v platném znění) Šíře koridoru: 69,4 m

9 III.2. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů Výpočty byly provedeny pomocí aplikace v programu EXCEL založené na výpočtech elektrických a magnetických polí pomocí kapacitních koeficientů a Maxwellových rovnic. Přesnost výstupů této aplikace byla ověřena srovnáním s výsledky měření a rovněž s výstupy jiných respektovaných výpočetních aplikací. Hodnoty modifikované proudové hustotyy byly vypočítány ve výšce nad zemí odpovídající vysoké postavě, tj. ve výšce 2 m pro hlavu, 1,8 m pro krk a 1,6 m pro hruď. Z výpočtů vyplynulo, že nejvyšší proudová hustotaa se indukuje v krku, proto ve výsledcích výpočtů je uveden tento případ. Dále bylo zkoumáno, jaký vlivv má vzájemné uspořádání fázových vodičů. Nejvyšší hodnoty modifikované proudové hustoty byly prokázány u následujícího uspořádání: L2 L3 L1 L2 L1 L3 Uvažování jiného uspořádání fázových vodičů by pro provozovatele vedení znamenalo po celou dobu provozu vedení dodržovat stanovené pořadí fází, což by mohlo přinést potíže např. při dalším rozvoji sítě. Proto je dále uvažováno pouze s uvedeným uspořádáním. Minimální přípustná výška fázovýchh vodičů nad zemí je stanovena s ohledem na nejvyšší přípustnouu hodnotu modifikovan né proudové hustoty Jmod. m Minimální výška spodních fázových vodičů je 11,7 m. Průběh modifikované proudové hustotyy pod vedením v závislosti na vzdálenosti od osy vedení je znázorněn v obr. 2. Obr. 2 Modifikovaná proudová hustota v závislosti na vzdálenosti od osy vedení - 7 -

10 III.3. Určení pásma vlivu dle ČSN Pro stanovenou výšku vodičů byla určena šíře pásma vlivu elektrického a magnetického pole. Pásmo vlivu elektrického pole sahá do vzdálenosti 32 m na obě strany od osy vedení. Vliv magnetického pole nedosahuje v žádném bodě ve výšce 1,8 m nad zemí ani limitu 100 μt, kterým je pásmo vlivu magnetického pole vymezeno. IV. Závěr Dodržením minimální výšky spodních fázových vodičů 11,7 m nad zemí bude zaručeno, že osoby, které se nacházejí v blízkosti energetického vedení, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole v souladu s Nařízením vlády č.1/2008 Sb., v platném znění. Literatura: [1] Nařízení vlády č.1/2008 Sb., v platném znění [2] Metodický návod k postupu podle 35 a 36 zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, ve znění pozdějších předpisů, a nařízení vlády č. 1/2008 Sb., o ochraně zdraví před neionizujícím zářením ze dne , č. j.: 29015/2009 (vyšlo ve Věstníku ministerstva zdravotnictví ČR částka 6, dne 12. srpna 2009) [3] Dědek, L.: Teorie elektromagnetického pole, VUT Brno, 1990, Brno. [4] ČSN Ochrana před účinky elektromagnetického pole 50 Hz v pásmu vlivu zařízení elektrizační soustavy, leden [5] ČSN EN ZMĚNA Z2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 45 kv Část 3: Soubor Národních normativních aspektů [6] ČSN EN ed. 2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kv Část 1: Obecné požadavky Společné specifikace - 8 -

11

12 Obsah: I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole I.3. Modifikovaná proudová hustota II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb II.2. Metodický návod ministerstva zdravotnictví z r II.3. Technické normy II.4. Návaznost předpisů III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení III.2. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů III.3. Určení pásma vlivu dle ČSN IV. Závěr

13 I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka Vysokonapěťová energetická vedení kolem sebe vytvářejí elektrická a magnetická pole. Vzhledem k nízké frekvenci nesou kvanta těchto polí nízkou energii, která je nedostatečná pro rozbití chemické molekulární vazby. Taková pole jsou označována jako neionizující záření. I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole Tato pole působí na lidské tělo stejně jako na každou jinou látku, v jejíž struktuře se nacházejí nabité částice. Při působení těchto polí na lidské tělo se přemísťují elektrické náboje. Důsledkem toho je elektrický proud, který teče tělem do země. I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole Tato pole indukují v lidském těle cirkulující proudy, jejichž intenzita závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole. I.3. Modifikovaná proudová hustota Je-li intenzita proudu vyvolaného vnějším elektrickým nebo magnetickým polem dostatečně velká, může dojít k nervovému nebo svalovému podráždění, popř. k ovlivnění i dalších biologických procesů. Pro posouzení vlivu na zdraví je v NV č. 1/2008 Sb. zavedena a v tomto posouzení využita veličina modifikovaná proudová hustota J mod, která komplexně postihuje vliv elektrického i magnetického nízkofrekvenčního pole. Nepřekročení nejvyšších přípustných hodnot modifikované proudové hustoty podle příslušných předpisů zaručuje, že osoby, které jsou vystaveny neionizujícímu záření, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole (energetického vedení). II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb., v platném znění [1] (viz tabulka č. 1 v příloze 1 předmětného NV) stanovuje nejvyšší přípustné hodnoty pro modifikovanou proudovou hustotu indukovanou v centrálním nervovém systému elektrickým a/nebo magnetickým polem s frekvencí f v intervalu od 0 Hz do 10 MHz. Pro frekvenci 50 Hz vyplývají tyto nejvyšší přípustné hodnoty: J mod (ma.m -2 ) pro zaměstnance 14,14 pro ostatní osoby 2,828 Tab. 1 Nejvyšší přípustné hodnoty modifikované proudové hustoty

14 Dodržení nejvyšších přípustných hodnott modifikované proudové hustoty se zjišťuje výpočtem nebo měřením. indukované v těle II.2. Metodický návod ministerstva zdravotnictví z r Metodický návod [2] podrobně rozvádí postup posouzení expozice a postup výpočtu modifikované proudové hustoty. Modifikovaná proudová hustota je určena indukovanou proudovou hustotou J, která projde filtrem s frekvenční odezvou kde je ω = 2πf, α = 2000π s 1, β = 7 s 1. Nejprvee je tedy zapotřebí určit vlastní proudovou z obou složek elektromagnetického pole.. hustotu J. Ta se stanovuje výpočtem Příspěvek od elektrického pole je vyjádřen vzorcem kde ε 0 8, F.m 1 je permitivita vakua, de/dt je časováá změna intenzity elektrického pole a K E je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Analogicky příspěvek od magnetického pole je vyjádřen vzorcem kde σ 0,2 S.m 1 je průměrná elektrickáá vodivost tkáně, db/dt je časová změna magnetické indukce a K B je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Koeficienty K E a K B jsou stanoveny proo hygienickyy nejhorší situaci, s kdy y je tělo vystaveno homogennímu magnetickému poli kolmému k poli ve směru od hlavy k nohám takto: hrudi a homogennímu elektrickému - 4 -

16 III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení Napěťová soustava: 3-f s přímo uzemněným nulovým bodem TT, 50 Hz Jmenovité provozní napětí: 400 kv Jmenovitý proud ve fázi: A Konstrukce fázových vodičů: svazek tří lanových vodičů AlFe o průměru 31 mm, krok k svazku a = 400 mm Konstrukce zemnícího lana: : 2x zemnící lano AlFe o průměru 19,5 mm Uspořádání hlavy stožáru: stožáry ocelové, příhradové, pro dvojnásobné vedení 400 kv typu Soudek (viz obrázek č. 1) ) Obr. 1 Uspořádání hlavy stožáru typ Soudek Šířka ochranného pásma: 20 m od průmětu krajní fáze (podle zákonaa č. 458/2000 Sb., energetický zákon v platném znění) Šíře koridoru: 58,6 m

17 III.2. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů Výpočty byly provedeny pomocí aplikace v programu EXCEL založené na výpočtech elektrických a magnetických polí pomocí kapacitních koeficientů a Maxwellových rovnic. Přesnost výstupů této aplikace byla ověřena srovnáním s výsledky měření a rovněž s výstupy jiných respektovaných výpočetních aplikací. Hodnoty modifikované proudové hustotyy byly vypočítány ve výšce nad zemí odpovídající vysoké postavě, tj. ve výšce 2 m pro hlavu, 1,8 m pro krk a 1,6 m pro hruď. Z výpočtů vyplynulo, že nejvyšší proudová hustotaa se indukuje v krku, proto ve výsledcích výpočtů je uveden tento případ. Dále bylo zkoumáno, jaký vlivv má vzájemné uspořádání fázových vodičů. Nejvyšší hodnoty modifikované proudové hustoty byly prokázány u následujícího uspořádání: L3 L2 L1 L3 L2 L1 Uvažování jiného uspořádání fázových vodičů by pro provozovatele vedení znamenalo po celou dobu provozu vedení dodržovat stanovené pořadí fází, což by mohlo přinést potíže např. při dalším rozvoji sítě. Proto je dále uvažováno pouze s uvedeným uspořádáním. Minimální přípustná výška fázovýchh vodičů nad zemí je stanovena s ohledem na nejvyšší přípustnouu hodnotu modifikovan né proudové hustoty Jmod. m Minimální výška spodních fázových vodičů je 13,1 m. Průběh modifikované proudové hustotyy pod vedením v závislosti na vzdálenosti od osy vedení je znázorněn v obr. 2. Obr. 2 Modifikovaná proudová hustota v závislosti na vzdálenosti od osy vedení - 7 -

18 III.3. Určení pásma vlivu dle ČSN Pro stanovenou výšku vodičů byla určena šíře pásma vlivu elektrického a magnetického pole. Pásmo vlivu elektrického pole sahá do vzdálenosti 23 m na obě strany od osy vedení. Vliv magnetického pole nedosahuje v žádném bodě ve výšce 1,8 m nad zemí ani limitu 100 μt, kterým je pásmo vlivu magnetického pole vymezeno. IV. Závěr Dodržením minimální výšky spodních fázových vodičů 13,1 m nad zemí bude zaručeno, že osoby, které se nacházejí v blízkosti energetického vedení, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole v souladu s Nařízením vlády č.1/2008 Sb., v platném znění. Literatura: [1] Nařízení vlády č.1/2008 Sb., v platném znění [2] Metodický návod k postupu podle 35 a 36 zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, ve znění pozdějších předpisů, a nařízení vlády č. 1/2008 Sb., o ochraně zdraví před neionizujícím zářením ze dne , č. j.: 29015/2009 (vyšlo ve Věstníku ministerstva zdravotnictví ČR částka 6, dne 12. srpna 2009) [3] Dědek, L.: Teorie elektromagnetického pole, VUT Brno, 1990, Brno. [4] ČSN Ochrana před účinky elektromagnetického pole 50 Hz v pásmu vlivu zařízení elektrizační soustavy, leden [5] ČSN EN ZMĚNA Z2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 45 kv Část 3: Soubor Národních normativních aspektů [6] ČSN EN ed. 2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kv Část 1: Obecné požadavky Společné specifikace - 8 -

19

20 Obsah: I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole I.3. Modifikovaná proudová hustota II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb II.2. Metodický návod Ministerstva zdravotnictví II.3. Technické normy II.4. Návaznost předpisů III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení III.2. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů III.3. Určení pásma vlivu dle ČSN IV. Závěr

21 I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka Vysokonapěťová energetická vedení kolem sebe vytvářejí elektrická a magnetická pole. Vzhledem k nízké frekvenci nesou kvanta těchto polí nízkou energii, která je nedostatečná pro rozbití chemické molekulární vazby. Taková pole jsou označována jako neionizující záření. I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole Tato pole působí na lidské tělo stejně jako na každou jinou látku, v jejíž struktuře se nacházejí nabité částice. Při působení těchto polí na lidské tělo se přemísťují elektrické náboje. Důsledkem toho je elektrický proud, který teče tělem do země. I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole Tato pole indukují v lidském těle cirkulující proudy, jejichž intenzita závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole. I.3. Modifikovaná proudová hustota Je-li intenzita proudu vyvolaného vnějším elektrickým nebo magnetickým polem dostatečně velká, může dojít k nervovému nebo svalovému podráždění, popř. k ovlivnění i dalších biologických procesů. Pro posouzení vlivu na zdraví je v NV č. 1/2008 Sb. zavedena a v tomto posouzení využita veličina modifikovaná proudová hustota J mod, která komplexně postihuje vliv elektrického i magnetického nízkofrekvenčního pole. Nepřekročení nejvyšších přípustných hodnot modifikované proudové hustoty podle příslušných předpisů zaručuje, že osoby, které jsou vystaveny neionizujícímu záření, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole (energetického vedení). II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb., v platném znění [1] (viz tabulka č. 1 v příloze 1 předmětného NV) stanovuje nejvyšší přípustné hodnoty pro modifikovanou proudovou hustotu indukovanou v centrálním nervovém systému elektrickým a/nebo magnetickým polem s frekvencí f v intervalu od 0 Hz do 10 MHz. Pro frekvenci 50 Hz vyplývají tyto nejvyšší přípustné hodnoty: J mod (ma.m -2 ) pro zaměstnance 14, pro ostatní osoby 2,828 Tab. 1 Nejvyšší přípustné hodnoty modifikované proudové hustoty

22 Dodržení nejvyšších přípustných hodnott modifikované proudové hustoty se zjišťuje výpočtem nebo měřením. indukované v těle II.2. Metodický návod Ministerstva zdravotnictví Metodický návod [2] podrobně rozvádí postup posouzení expozice a postup výpočtu modifikované proudové hustoty. Návod byl vydán Ministerstvemm zdravotnictví v roce Modifikovaná proudová hustota je určena indukovanou proudovou hustotou J, která projde filtrem s frekvenční odezvou kde je ω = 2πf, α = 2000π s 1, β = 7 s 1. Nejprvee je tedy zapotřebí určit vlastní proudovou z obou složek elektromagnetického pole.. hustotu J. Ta se stanovuje výpočtem Příspěvek od elektrického pole je vyjádřen vzorcem kde ε 0 8, F.m 1 je permitivita vakua, de/dt je časováá změna intenzity elektrického pole a K E je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Analogicky příspěvek od magnetického pole je vyjádřen vzorcem kde σ 0,2 S.m 1 je průměrná elektrickáá vodivost tkáně, db/dt je časová změna magnetické indukce a K B je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Koeficienty K E a K B jsou stanoveny pro hygienicky nejhorší situaci, kdy je tělo vystaveno homogennímu magnetickému poli kolmému k hrudi a homogennímu elektrickému poli ve směru od hlavy k nohám takto: - 4 -

24 III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení Napěťová soustava: 3-f s přímo uzemněným nulovým bodem TT, 50 Hz Jmenovité provozní napětí: 400 kv Jmenovitý proud ve fázi: A pro posuzované vedení, A pro vedení v souběhu Konstrukce fázových vodičů: svazek tří lanových vodičů AlFe o průměru 31 mm, krok k svazku a = 400 mm pro posuzované vedení, svazek tří lanových vodičů AlFe o průměru 26 mm, krok k svazku a = 400 mm pro vedení v souběhu, Konstrukce zemnícího lana: : zemnící lano AlFe o průměru 19,5 mmm Uspořádání hlavy stožáru: stožáry ocelové, příhradové, (viz obrázek č. 1) Osová vzdálenost vedení: 41,55 m Obr. 1 Uspořádání hlavy stožáru typ Mačka (v souběhu) a Soudek (posuzovaný) - 6 -

25 Šířka ochranného pásma: 20 m od průmětu krajní fáze 400 kv (podle zákona č. 458/2000 Sb., energetický zákon v platném znění). Při osové vzdálenosti obou vedení 41,5 m to znamená, že ochranná pásma mezi vedeními se prolínají. Vpravo od posuzovaného vedení typu Soudek končí ochranné pásmo ve vzdálenosti 29,3 m od osy vedení. III.2. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů Výpočty byly provedeny pomocí aplikace v programu MS EXCEL založené na výpočtech elektrických a magnetických polí pomocí kapacitních koeficientů a Maxwellových rovnic. Přesnost výstupů této aplikace byla ověřena srovnáním s výsledky měření a rovněž s výstupy jiných respektovaných výpočetních aplikací. Hodnoty modifikované proudové hustoty byly vypočítány ve výšce nad zemí odpovídající vysoké postavě, tj. ve výšce 2 m pro hlavu, 1,8 m pro krk a 1,6 m pro hruď. Z výpočtů vyplynulo, že nejvyšší proudová hustota se indukuje v krku, proto ve výsledcích výpočtů je uveden tento případ. Dále bylo zkoumáno, jaký vliv má vzájemné uspořádání fázových vodičů. Sled fází souběžného vedení je uveden dle provozní dokumentace. Nejvyšší hodnoty modifikované proudové hustoty byly prokázány u následujícího uspořádání: Mačka (v souběhu) Soudek (posuzovaný) L3 L3 L2 L2 L2 L3 L1 L1 L1 Uvažování jiného uspořádání fázových vodičů by pro provozovatele vedení znamenalo po celou dobu provozu vedení dodržovat stanovené pořadí fází, což by mohlo přinést potíže např. při dalším rozvoji sítě. Proto je dále uvažováno pouze s uvedeným uspořádáním. Minimální přípustná výška fázových vodičů nad zemí dvojitého vedení typu Soudek je stanovena s ohledem na nejvyšší přípustnou hodnotu modifikované proudové hustoty J mod. Minimální výška spodních fázových vodičů je 13,4 m. III.3. Určení pásma vlivu dle ČSN Pro stanovenou výšku vodičů byla určena šíře pásma vlivu elektrického a magnetického pole. Pásmo vlivu elektrického pole sahá do vzdálenosti 23 m napravo od osy posuzovaného vedení. Mezi oběma vedeními se pásma vlivu prolínají. Vliv magnetického pole nedosahuje v žádném bodě ve výšce 1,8 m nad zemí ani limitu 100 μt, kterým je pásmo vlivu magnetického pole vymezeno. IV. Závěr Dodržením minimální výšky spodních fázových vodičů 13,4 m nad zemí bude zaručeno, že osoby, které se nacházejí v blízkosti posuzovaného energetického vedení, jsou chráněny - 7 -

26 proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole v souladu s Nařízením vlády č.1/2008 Sb., v platném znění. Literatura: [1] Nařízení vlády č.1/2008 Sb., v platném znění [2] Metodický návod k postupu podle 35 a 36 zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, ve znění pozdějších předpisů, a nařízení vlády č. 1/2008 Sb., o ochraně zdraví před neionizujícím zářením ze dne , č. j.: 29015/2009 (vyšlo ve Věstníku ministerstva zdravotnictví ČR částka 6, dne 12. srpna 2009) [3] Dědek, L.: Teorie elektromagnetického pole, VUT Brno, 1990, Brno. [4] ČSN Ochrana před účinky elektromagnetického pole 50 Hz v pásmu vlivu zařízení elektrizační soustavy, leden [5] ČSN EN ZMĚNA Z2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 45 kv Část 3: Soubor Národních normativních aspektů [6] ČSN EN ed. 2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kv Část 1: Obecné požadavky Společné specifikace - 8 -

27

28 Obsah: I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole I.3. Modifikovaná proudová hustota II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb II.2. Metodický návod ministerstva zdravotnictví z r II.3. Technické normy II.4. Návaznost předpisů III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení III.2. Okrajové podmínky výpočtu III.3. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů IV. Závěr

29 I. Vliv elektromagnetického pole s frekvencí 50 Hz na člověka Vysokonapěťová energetická vedení kolem sebe vytvářejí elektrická a magnetická pole. Vzhledem k nízké frekvenci nesou kvanta těchto polí nízkou energii, která je nedostatečná pro rozbití chemické molekulární vazby. Taková pole jsou označována jako neionizující záření. I.1. Nízkofrekvenční elektrická pole Tato pole působí na lidské tělo stejně jako na každou jinou látku, v jejíž struktuře se nacházejí nabité částice. Při působení těchto polí na lidské tělo se přemísťují elektrické náboje. Důsledkem toho je elektrický proud, který teče tělem do země. I.2. Nízkofrekvenční magnetická pole Tato pole indukují v lidském těle cirkulující proudy, jejichž intenzita závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole. I.3. Modifikovaná proudová hustota Je-li intenzita proudu vyvolaného vnějším elektrickým nebo magnetickým polem dostatečně velká, může dojít k nervovému nebo svalovému podráždění, popř. k ovlivnění i dalších biologických procesů. Pro posouzení vlivu na zdraví je v NV č. 1/2008 Sb. zavedena a v tomto posouzení využita veličina modifikovaná proudová hustota J mod, která komplexně postihuje vliv elektrického i magnetického nízkofrekvenčního pole. Nepřekročení nejvyšších přípustných hodnot modifikované proudové hustoty podle příslušných předpisů zaručuje, že osoby, které jsou vystaveny neionizujícímu záření, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole (energetického vedení). II. Požadavky předpisů II.1. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb. Nařízení vlády č. 1/2008 Sb., ve znění pozdějších předpisů, [1] (viz tabulka č. 1 v příloze 1 předmětného NV) stanovuje nejvyšší přípustné hodnoty pro modifikovanou proudovou hustotu indukovanou v centrálním nervovém systému elektrickým a/nebo magnetickým polem s frekvencí f v intervalu od 0 Hz do 10 MHz. Pro frekvenci 50 Hz vyplývají tyto nejvyšší přípustné hodnoty: J mod (ma.m -2 ) pro zaměstnance 14,14 pro ostatní osoby 2,828 Tab. 1 Nejvyšší přípustné hodnoty modifikované proudové hustoty

30 Dodržení nejvyšších přípustných hodnott modifikované proudové hustoty se zjišťuje výpočtem nebo měřením. indukované v těle II.2. Metodický návod ministerstva zdravotnictví z r Metodický návod [2] podrobně rozvádí postup posouzení expozice a postup výpočtu modifikované proudové hustoty. Modifikovaná proudová hustota je určena indukovanou proudovou hustotou J, která projde filtrem s frekvenční odezvou kde je ω = 2πf, α = 2000π s 1, β = 7 s 1. Nejprvee je tedy zapotřebí určit vlastní proudovou z obou složek elektromagnetického pole.. hustotu J. Ta se stanovuje výpočtem Příspěvek od elektrického pole je vyjádřen vzorcem kde ε 0 8, F.m 1 je permitivita vakua, de/dt je časováá změna intenzity elektrického pole a K E je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Analogicky příspěvek od magnetického pole je vyjádřen vzorcem kde σ 0,2 S.m 1 je průměrná elektrickáá vodivost tkáně, db/dt je časová změna magnetické indukce a K B je koeficient zohledňující pozici v těle, kde indukovanou proudovou hustotu hledáme. Koeficienty K E a K B jsou stanoveny pro hygienicky nejhorší situaci, kdy je tělo vystaveno homogennímu magnetickému poli kolmému k hrudi a homogennímu elektrickému poli ve směru od hlavy k nohám takto: - 4 -

32 III. Výpočty a výsledky III.1. Vstupní parametry vedení Napěťová soustava: tří fázová s přímo uzemněným nulovým bodem TT, 50 Hz Jmenovité provozní napětí: Jmenovitý proud ve fázi: Konstrukce fázových vodičů: 400 kv A svazek tří lanových vodičů AlFe o průměru 31 mm, krok k svazku a = 400 mm Konstrukce zemnícího lana: : Uspořádání hlavy stožáru: 2x zemnící lano AlFe o průměru 19,5 mm stožáry ocelové, příhradové, pro dvojnásobné vedení 400 kv typu Donau a Soudek (viz obrázek č. 1) Minimální výška fázových vodičů nad terénem: 11,77 m pro stožár typu Donau 13,1 m pro stožár typu Soudek Uspořádání fázových vodičů: Stožár typu Donau Stožár typu Soudek L3 L2 L3 L3 L2 L1 L1 L3 L2 L2 L1 L1 Obr. 1 Uspořádání hlavy stožáru typu Donau a Soudek - 6 -

33 Šířka ochranného pásma: 20 m od průmětu krajního vodiče (podle zákona č. 458/2000 Sb., energetický zákon v platném znění) Šíře koridoru: 69,4 m pro stožár typu Donau, resp. 58,6 m pro stožár typu Soudek (jedná se o šířku průmětů krajních vodičů vedení vč. šířky ochranného pásma po obou stranách vedení). III.2. Okrajové podmínky výpočtu Poloha objektů vůči vedení je popsána v příloze č. 1 tohoto posouzení a to výškou objektů nad terénem a vzdáleností objektů od osy vedení. Je předpokládán trvalý pobyt osob na uvedeném nejvyšším místě objektu, což představuje z pohledu expozice neionizujícím zářením hygienicky nejméně příznivý případ. Působení na osoby nacházející se uvnitř sledovaných objektů bude vždy nižší. III.3. Stanovení minimální přípustné výšky fázových vodičů Výpočty byly provedeny pomocí aplikace v programu MS EXCEL založené na výpočtech elektrických a magnetických polí pomocí kapacitních koeficientů a Maxwellových rovnic. Přesnost výstupů této aplikace byla ověřena srovnáním s výsledky měření a rovněž s výstupy jiných respektovaných výpočetních aplikací. Hodnoty modifikované proudové hustoty J mod byly vypočítány pro osobu stojící na nejvyšším místě objektu v bodě, který je nejblíže ose vedení. U objektů nacházejících se velmi blízko pod fázovými vodiči byla poloha osoby upravena tak, aby se zkoumaný bod nacházel v bodě maxima křivky J mod. Výška postavy byla uvažována 2 m pro hlavu, 1,8 m pro krk a 1,6 m pro hruď. Z výpočtů vyplynulo, že nejvyšší proudová hustota se indukuje v krku, proto ve výsledcích výpočtů je uveden tento případ. Sled fází uvedený v kap. III.1 vyjadřuje hygienicky nejméně příznivý stav pro daný typ použitých stožárů. Minimální přípustná výška fázových vodičů nad zemí je stanovena s ohledem na nejvyšší přípustnou hodnotu modifikované proudové hustoty J mod. Minimální výšky fázových vodičů vypočtené ve zkoumaných bodech jsou uvedeny v příloze č. 1 tohoto posouzení. IV. Závěr Dodržením minimální výšky spodních fázových vodičů nad zemí v místě průchodu vedení kolem objektu (viz příloha č. 1 tohoto posouzení) bude zaručeno, že osoby, které se nacházejí v uvedených objektech v blízkosti energetického vedení, jsou chráněny proti všem známým zdraví škodlivým účinkům zdroje elektromagnetického pole v souladu s Nařízením vlády č. 1/2008 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Literatura: [1] Nařízení vlády č.1/2008 Sb., v platném znění [2] Metodický návod k postupu podle 35 a 36 zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, ve znění pozdějších předpisů, a nařízení vlády č. 1/2008 Sb., - 7 -

34 o ochraně zdraví před neionizujícím zářením ze dne , č. j.: 29015/2009 (vyšlo ve Věstníku ministerstva zdravotnictví ČR částka 6, dne 12. srpna 2009) [3] Dědek, L.: Teorie elektromagnetického pole, VUT Brno, 1990, Brno. [4] ČSN Ochrana před účinky elektromagnetického pole 50 Hz v pásmu vlivu zařízení elektrizační soustavy, leden [5] ČSN EN ZMĚNA Z2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 45 kv Část 3: Soubor Národních normativních aspektů [6] ČSN EN ed. 2 Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 1 kv Část 1: Obecné požadavky Společné specifikace - 8 -

35

36