Elektromagnetická kompatibilita (s životním prostředím)

Transkript

1 Elektromagnetická kompatibilita (s životním prostředím) Obsah Každé elektrické napětí vyvolává elektrická pole každý elektrický proud vyvolává magnetická pole. Jelikož jsou také všechny funkce lidského organismu (kontrakce svalů, signály nervových buněk) založené na pomalých a slabých bioelektrických signálech, každé lidské tělo stejně jako každý elektrický přístroj je obklopeno svým vlastním elektromagnetickým polem. V tomto okolí proto je zřejmé a také známé vzájemné rušení a ovlivňování procesu léčení u člověka. Tento dokument se zabývá účinky elektromagnetických polí a požadavky příslušných směrnic ES k tématu elektromagnetické kompatibility ohledně vzájemného rušivého ovlivňování elektrických přístrojů a k tématu elektromagnetické kompatibility přístrojů s životním prostředím ohledně vlivu jejich elektromagnetických polí na životní prostředí, zejména pak na člověka. EMV_SB-UCZ Verze 1.0 1/8

2 Výskyt elektromagnetických polí 1 Výskyt elektromagnetických polí rušení vázané na pole rušení vázané na vedení Elektromagnetická pole jsou vytvářena elektrickými přístroji a vyskytují se v každé domácnosti stejně jako v průmyslové oblasti. Kromě toho na nás soustavně působí také elektromagnetická pole, která vznikají působením přírodních jevů, např. počasí nebo magnetického pole Země. Jak již bylo uvedeno, je každý člověk navíc obklopen svým vlastním elektromagnetickým polem, protože i funkce našeho těla jsou založené na bioelektrických proudech a napětích. Lze si proto představit vzájemné pozitivní a negativní ovlivňování různých elektrických polí. Pro elektrické přístroje existují speciální směrnice ES, které mají zabránit tomu, aby se přístroje vzájemně rušily. Zde je obecně nutné rozlišovat rušení vázané na vedení a vyzařované rušení. Například použití vrtačky vede k rušení obrazu vlastního televizoru, nebo dokonce televizoru souseda. Rušení se v tomto případě přenáší prostřednictvím elektrického kabelu, a jedná se tedy o rušení vázané na vedení. Naproti tomu pokud se v autě nachází mobilní telefon, je při příchozím hovoru nebo vyhledávání sítě narušen příjem rádiového signálu (šum v rádiu). V tomto případě je přenos rušení realizován rádiovým zářením vycházejícím z mobilního telefonu. Pro elektrické přístroje, které musí vyzařovat, jako např. mobilní telefon, existují jiné předpisy ohledně jejich elektromagnetické kompatibility než pro přístroje, které vyzařovat nemají, jako např. vrtačka. SMA Solar Technology AG 2/8

3 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) 2 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) Každý elektrický přístroj je při provozu vždy obklopen svým vlastním elektromagnetickým polem, a může tedy také ovlivňovat ostatní elektrické přístroje. Toto rušení se může přenášet také zásuvkou prostřednictvím vedení. EMC označuje schopnost přístroje uspokojivě pracovat v elektromagnetickém prostředí, aniž by při tom sám způsoboval elektromagnetické rušení, které by pro ostatní přístroje v tomtéž prostředí bylo nepřijatelné. Aby spolu tedy mohlo mnoho elektrických přístrojů fungovat, na jednu stranu nesmějí vydávat příliš velké rušení (rušivé vysílání) a na druhou stranu musí určitou míru rušení vydržet (odolnost proti rušení). K tomu potřebé podstatné požadavky na přístroje jsou stanoveny ve směrnici o EMC (2004/108/ES a zákon o EMC). 2.1 Klasifikace podle směrnice o EMC Aby se vyhovělo různým požadavkům, přístroje se rozdělují podle své funkce a svého místa použití mimo jiné do následujících tříd: Obytná oblast: Na přístroje v obytné oblasti se kladou vysoké požadavky ohledně rušivého vysílání. Je povoleno jen velmi malé vyzařování. Naproti tomu platí nižší požadavky na odolnost proti rušení. Příklad: domácí spotřebiče (pračka, vysavač, televizor, rádio) a malé FV (fotovoltaické) střídače (např. přístroj Sunny Boy). Průmyslová oblast nebo vysílací zařízení: V závislosti na funkci je zde povolené nebo nutné velké vyzařování, resp. na vedení vázané rušivé vysílání. Zato se v tomto silněji rušeném prostředí kladou zvýšené požadavky na odolnost proti rušení. Příklad: rozhlas, mobilní rádiové spojení (mobilní telefon) nebo průmyslová zařízení a centrální střídače. 2.2 Povinnost a kontrola V EU jsou všechny požadavky na EMC jednotně stanoveny povinností označení CE. V Německu je kontroluje Spolková agentura pro elektrické sítě (Bundesnetzagentur). FV střídače od společnosti SMA Solar Technology AG splňují nejpřísnější, pro značku CE relevantní normy o EMC z řady DIN EN SMA Solar Technology AG 3/8

4 3 Elektromagnetická kompatibilita s životním prostředím označuje vlivy elektromagnetických polí na životní prostředí, zejména pak na člověka. Negativní vlivy se hovorově označují jako elektrosmog. Elektromagnetická pole elektrických přístrojů a živých lidských těl mohou mít jak pozitivní, tak negativní efekty. Například v případě elektrostimulační terapie podporuje elektrický proud léčbu, resp. růst svalových buněk. V případě EEG (elektroencefalografie) nebo EKG (elektrokardiogram) je možné měřit mozkový proud nebo reflexy srdečního svalu prostřednictvím elektrod. Kromě toho na nás soustavně působí také přírodní pole, jako např. magnetické pole Země nebo elektrostaticky nabitá atmosféra. Jelikož se elektromagnetická pole výrazně oslabují, když se člověk vzdálí od jejich příčiny, jsou zdroje, které se užívají v blízkosti těla (mobilní telefon, vyhřívání sedadla), rizikovější, pokud jde o negativní účinky na zdraví. V doporučení Rady ze dne 12. července 1999 směrnice ES k omezení expozice osob elektromagnetickým polím (0 Hz 300 GHz) stanovila: Je bezpodmínečně nutné chránit osoby ve Společenství před účinky prokazatelně škodícími zdraví, které se mohou vyskytnout jaký výsledek expozice elektromagnetickým polím. Ústřední, pokud jde o obávané zdravotní riziko, zde je rozlišování mezi ionizujícím a neionizujícím zářením. Ionizující záření Toto záření mění (způsobuje mutaci) nebo ničí buňky těla, resp. jádra buněk. Způsobuje tak vysoké riziko rakoviny. Příklady: UV-C záření (slunce a solária) rentgenové záření (také staré televizní obrazovky) radioaktivní záření kosmické záření (např. při dálkových letech) Neionizující záření Neionizující záření naproti tomu nemůže rakovinu vytvořit; nanejvýš může stávající rakovinu podporovat nebo také zmírňovat. V centru pozornosti stojí frekvenční rozsah do 300 GHz, který ještě s jistotou patří k neionizujícímu záření s malou kvantovou energií. Poznámka k údajům o frekvenci: 1GHz = 1000MHz = 1E9Hz = 1mld.Hz. Příklady: mikrovlnná trouba mobilní telefon rádio vyhřívání sedadla SMA Solar Technology AG 4/8

5 3.1 Vlastnosti neionizujícího záření Účinky 1. Způsobování tělesných proudů až do několika khz nebo MHz (např. podráždění nervů nebo narušení reflexů) Vyhodnocování se provádí lokálně na těle prostřednictvím proudové hustoty (proud / plocha průřezu v ampérech/m²). Tento údaj je přesnější než měření celkového proudu. 2. Způsobování zahřívání těla absorpcí vysokofrekvenční energie pole To má vliv na růst buněk a může také vést ke srážení bílkovin. Vyhodnocování se zde provádí lokálně na těle prostřednictvím hustoty toku výkonu (výkon / plocha průřezu ve wattech/m²). V chladnu nebo při sportu tělo krátkodobě zdolává a reguluje (chvěním, pocením) teplotní rozdíl o velikosti až 5 C. Podle aktuální legislativy nesmí zahřívání těla dlouhodobě (> 6 min) překročit 0,1 C. 3. Hyperelektrosenzibilita Tento bod podněcuje velmi kontroverzní diskuze, protože tyto kauzality nebylo možné jednoznačně vyvrátit ani doložit. Elektrosenzibilní lidé se však bojí poruch hormonální rovnováhy a vegetativních funkcí (např. krevního tlaku) s následky, jako jsou poruchy spánku nebo oslabení imunitního systému. SMA Solar Technology AG 5/8

6 Mezní hodnoty Celosvětově platí z části velmi rozdílná doporučení či mezní hodnoty ohledně vyzařování z elektrických přístrojů. Jak proudovou hustotu v těle, tak také specifickou míru absorpce téměř nelze měřit, resp. je lze měřit pouze na umělých modelech těla. Nicméně zde platí centrální základní mezní hodnoty; pro přímo měřitelné intenzity pole (bez přítomnosti člověka) existují takzvané odvozené mezní hodnoty. Přepočet těchto hodnot mezi sebou silně závisí na frekvenci, na vlastnostech těla (tkáň, tuk, svaly atd.) a na reálně přítomné nehomogenitě (nerovnoměrnosti) pole a ztěžuje přesná konstatování. Existují různé standardní hodnoty pro veřejnost, pracovní prostředí apod. Níže je uvedena s platností pro veřejnost základní mezní hodnota proudové hustoty v těle do 10 MHz a také odvozená mezní hodnoty hustoty výkonu záření do 300 GHz podle doporučení Rady EU 1999/519/ES vždy společně s ekvivalentními doporučeními stavebních biologů (vídeňská preventivní hodnota z roku 2000) a také s přirozenými a typickými příkladovými hodnotami zvšedního života. ohrožení jako v případě rány elektrickým proudem tělesné proudy přírodní jevy mezní hodnota doporučení Rady EU mezní hodnota stavebních biologů rozsah zatížení různými přístroji SMA Solar Technology AG 6/8

7 nebezpečí přehřátí těla přírodní jevy rozsah zatížení různými přístroji mezní hodnota doporučení Rady EU mezní hodnota vídeňská preventivní hodnota mezní hodnota dle normy DIN EN při 3m vzdálenosti (norma specifická podle přístroje) Tento přehled si nečiní nároky na absolutní přesnost nebo úplnost; je založen na příkladových naměřených a empirických hodnotách, např. z literatury (LfAS: Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz ; G. Bopp (ISE): Verursachen PV-Anlagen Elektrosmog? ). Ve výjimečných případech mohou hodnoty také poněkud překračovat či podkračovat vyznačené rozsahy. 3.2 Chování střídačů SMA při vyzařování FV střídače od společnosti SMA Solar Technology (např. přístroje Sunny Boy nebo Sunny Mini Central) jsou v provozu pouze během dne a nepoužívají se v blízkosti těla. Bezdrátová komunikace, která je k dostání volitelně, jen zřídka vysílá datové balíčky a pak také jen s velmi nízkým výkonem. V případě beztransformátorových střídačů je potenciál FV generátoru sice překryt síťovým napětím, ale je proto rovnocenný s normálním síťovým vedením. Celkově se všechny typy FV střídačů nechovají jinak než jiné typické elektrické a domácí spotřebiče. FV střídače od společnosti SMA Solar Technology kromě toho redukují všechna možná rušivá záření tím, že technikou zapojení eliminují vysokofrekvenční proudy, používají filtry a využívají uzemněné kovové kryty. Navíc je měření vysokofrekvenčního rušivého vysílání FV střídače včetně všech připojovacích vedení pevnou součástí kvalifikace výrobku. Střídače Sunny Boy a Sunny Mini Central splňují nejpřísnější normativní požadavky. Malé rušivé vysílání FV střídačů od společnosti SMA Solar Technology proto bylo potvrzeno v řadě testů provedených nezávislými laboratořemi. SMA Solar Technology AG 7/8

8 Níže jsme procentuálně porovnali několik elektrických přístrojů podle toho, jak zatěžují svým zářením. Velikost zatížení zde vyplývá z vyhodnocení výše uvedených grafů. Nízké zatížení je zde výrazně méně rizikové než například střední zatížení. Např. dvě střední zatížení však nelze považovat za skutečně rovnocenná, pokud jsou jejich příčiny (elektrické přístroje) různé. Účinky se pak rovněž liší. SMA Solar Technology AG 8/8