CONCEITO DE CAMPO ELETROMAGNÉTICO
E
METODOLOGIA PARA EXECUTAR MEDIÇÕES
PARA O PÚBLICO ATENDENDO A
RESOLUÇÃO DA ANEEL 398
CARLOS GUERRA LIMA
18/03/2011
INTRODUÇÃO
Com a promulgação da Lei 11.934 de 5 de maio de 2009
que determinou que a ANEEL deve regulamentar a
exposição a campos elétricos, magnéticos e
eletromagnéticos para baixas freqüências. Em 29 de
março de 2010 a ANEEL com base nos poderes
determinados pela lei 11.934 publicou a resolução 398 que
se refere aos limites à exposição humana a campos
elétricos e magnéticos originários de instalações de
geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, na
frequência de 60 Hz. O objetivo deste trabalho é analisar a
metodologia para executar medições para o público
atendendo a resolução da ANEEL 398.
CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS
CONCEITOS
Ocorrem na natureza;
Sempre estiveram presentes na Terra;
No século vinte, a exposição a fontes de CEM
criadas pelo homem aumentaram;
Demanda por energia elétrica;
Tecnologias sem fio;
Mudanças em práticas profissionais;
Comportamento social.
Todos estão expostos a uma mistura complexa de campos
elétricos e magnéticos em muitas frequências diferentes, em
casa ou no trabalho.
CONCEITOS
Onda eletromagnética
MODELAGEM MATEMÁTICA
Os campos elétricos estão associados à
presença de cargas elétricas;
Os campos magnéticos estão associados ao
movimento físico destas cargas elétricas (corrente
elétrica).
RESTRIÇÕES BÁSICAS
Restrições na exposição a campos
eletromagnéticos variáveis no tempo baseadas
diretamente em efeitos na saúde.
Dependendo da frequência do campo, especificase estas restrições por:
Densidade de corrente;
Taxa de absorção especifica;
Densidade de potência no ar.
FAIXAS DE FREQUÊNCIA
Densidade de corrente, na faixa de frequências
até 10 MHz;
Corrente, na faixa de frequências até 110 MHz;
Taxa de absorção específica , SAR, na faixa de
frequências de 100 kHz – 10 GHz;
Absorção específica,para campos pulsantes, na
faixa de frequências de 300 MHz – 10 GHz; e
Densidade de potência, na faixa de frequências
de 10 – 300 GHz.
UNIDADES
As principais unidades de medida de campo
elétrico e magnético são:
O campo elétrico E, exerce forças sobre
uma carga elétrica, e é expresso em volt por
metro (V.m-1).
O campo magnético H pode exercer forças
físicas sobre cargas elétricas, e é expresso
em tesla(T).
1 tesla = 10 000 gauss (G)
RESTRIÇÃO BÁSICA ANEEL
RESOLUÇÃO 398
Restrição Básica: são os limites máximos de
exposição humana a campos
eletromagnéticos variantes no tempo,
baseados em efeitos reconhecidos à saúde.
FONTE:
Estabelecidos pela ICNIRP;
Recomendados pela OMS;
FINALIDADE:
Garantir que não ultrapassem os limiares mínimos de
interação biofísica com tecidos vivos;
Não causar danos à saúde.
RESTRIÇÃO BÁSICA ANEEL
RESOLUÇÃO 398
Público em geral
População ocupacional
Campo elétrico
(kVm-1)
Campo magnético
(μT)
4,17
83,33
8,33
416,67
FATOR DE SEGURANÇA
CAMPO ELÉTICO
Na faixa de frequências até 1KHz os níveis de referência
para o campo elétrico:
Para exposição ocupacional o valor de 10 kVm-¹ em
50Hz ou 8,3 kVm-¹ para 60Hz.
Incluindo uma margem de segurança suficiente para
prevenir efeitos de estimulação por correntes de contato
sob todas as condições possíveis.
Metade deste valor foi escolhido para níveis de
referência para público geral, e 5 kVm-¹ para 50Hz ou 4,2
kVm-¹ para 60Hz.
Para prevenir efeitos indiretos adversos para mais de 90%
dos indivíduos expostos.
FATOR DE SEGURANÇA
CAMPO MAGNÉTICO
Na faixa de frequência de 4Hz a 1KHz a exposição
deve ser limitada a 100 mA.m-2,:
Ocupacional a campos que induzem densidades de
correntes menores que 10mA.m-².
Decidiu-se usar um fator de segurança igual a 10.
Para público geral foi adotado um fator adicional 5,
resultando uma restrição básica para exposição de
2mA.m-².
CAMPO ELÉTRICO
Cargas na superfície do corpo.
CAMPO MAGNÉTICO
Correntes induzidas no corpo.
ABSORÇÃO DA ENERGIA
A exposição a campos elétricos e magnéticos de
frequência baixa:
Resulta em uma absorção de energia
desprezível.
A exposição a campos eletromagnéticos de
frequências acima de 100 kHz:
Absorção significativa de energia e a um
aumento de temperatura.
METODOLOGIA PARA EXECUTAR
MEDIÇÕES PARA O PÚBLICO
IEC 62110: 2009
Abrangência
Campos gerado por sistemas de energia AC
Avaliar os níveis de exposição do corpo humano
Não é aplicável aos sistemas de transmissão de
energia DC.
Aplicável a exposição pública e não se aplica à
exposição ocupacional
Valor de campo que calculado corresponde a uma
média espacial sobre o corpo humano inteiro.
.
IEC 62110: 2009
Instrumentos
Requisitos relativos à calibração - IEC 61786 ou
outra norma nacional ou internacional.
Devem ser usados sob condições adequadas.
Imunidade eletromagnética;
Temperatura;
Umidade.
IEC 62110: 2009
Instrumentos
Existem dois tipos de instrumentos de medição de
campo elétrico e magnético os de um único eixo ou
três eixos.
Sonda Campo Elétrico
Sonda Campo Magnético
IEC 62110: 2009
Considerações sobre medição
Campo elétrico
São de um único eixo ou três eixos.
A última é a opção preferida.
A componente horizontal do campo elétrico,
especialmente quando ela é gerada por linhas
aéreas, pode ser ignorada perto da superfície do
solo.
A 1,0 m acima do solo, a componente vertical é
semelhante à resultante
IEC 62110: 2009
Considerações sobre medição
Campo magnético
Devem ser feitas com instrumentos de três eixos;
Deve obter a resultante do campo;
Exceto quando houver uma razão especial para a
utilização de instrumentos de eixo único.
O desejo de investigar a orientação e a forma da elipse do campo
magnético e casos em que a direção de um campo polarizado
linearmente já é conhecido.
IEC 62110: 2009
Locais de medição
Campo elétrico
Livre de outras linhas de força, torres, árvores, cercas
altas, grama ou outras irregularidades.
Local deve ser relativamente simples.
A influência da vegetação no nível do campo elétrico
pode ser significativa.
IEC 62110: 2009
Locais de medição
Campo magnético.
Objetos não permanentes contendo materiais
magnéticos ou não magnéticos condutores devem estar
três vezes a dimensão do objeto do ponto de medição, a
fim de medir o valor do campo sem perturbações;
A distância entre a sonda e objetos permanente
magnéticos não deverá ser inferior menos de 1,0 m, a
fim de medir com precisão o ambiente tranquilo de
campo;
Se estas recomendações não puderem ser cumpridas,
devem ser claramente mencionadas no boletim de
medição.
IEC 62110: 2009
Locais de medição
Efeitos perturbadores de um operador na
medição do campo elétrico.
Condição de umidade de medição do campo
elétrico.
Efeitos de outras fontes de medição do
campo magnético.
IEC 62110: 2009
Ponto único de medição
Quando o campo é considerado uniforme, a
nível de campo magnético ou elétrico no ponto
de interesse deve ser medido a 1,0 m acima do
solo ou o piso do prédio Este nível medido é
reconhecido como o nível de exposição média.
Se necessário, outras alturas podem ser
utilizados, caso em que a altura de medição real
deve ser expressamente registrado no relatório
de medição.
IEC 62110: 2009
Três pontos de medição
Quando o campo é considerado não-uniforme, o
nível do campo magnético e elétrico na posição
de interesse deve ser medido nas três alturas,
de 0,5 m, 1,0 m e 1,5 m acima do solo ou piso
de um edifício. Ao lado de equipamentos de
energia ou de um edifício, medição deve ser
feita a uma distância horizontal de 0,2 m de sua
superfície ou do contorno de uma parede.
IEC 62110: 2009
Três pontos de medição
IEC 62110: 2009
Cinco pontos de medição
O nível do campo magnético devem ser digitalizados a
uma altura de 0,2 m acima do solo ou o piso para
encontrar o valor e a posição do campo máximo. O valor
e a posição do campo máximo deverá ser digitalizado
em um círculo com um raio de 0,5 m centrada na
posição máxima. Outra medida deve ser feita no ponto
em que é simétrica à segunda máxima . Outros duas
medições devem ser feitas , ao longo da linha
perpendicular à linha que passa o eixo três pontos de
medição, nas distâncias de 0,5 m em cada lado da
posição do máximo. A média das maiores três das cinco
leituras deve formar a média calculada. Esta média é
conhecido como o nível de exposição médio
IEC 62110: 2009
Cinco pontos de medição
IEC 62110: 2009
Cinco pontos de medição
CONCLUSÕES
CONCLUSÕES
Tabela 1: Comparação entre os principais Níveis de Restrição Básica.
IEEE
ICNIRP
ACGIH
NRPB
EU
2002
1998
2000
1993
1999
Campo Elétrico kV/m
20
8,3
25
12
NA
Campo Magnético mT
2,71
0,42
1,0
1,3
NA
Corrente de contato mA
1,5
1,0
NA
1,0
NA
Campo Elétrico kV/m
5
4,2
NA
12
4,2
Campo Magnético mT
0,904
0,083
NA
1,3
0,083
Corrente de contato mA
0,5
0,5
NA
0,5
0,5
Ocupacional
Publico Geral
CONCLUSÕES
As diretrizes internacionais de exposição
• Os efeitos na saúde relacionados em curto prazo de exposição
de alto nível foram estabelecidos e formam a base de duas
diretrizes internacionais limite (ICNIRP/ 1998; IEEE/ 2002).
• Evidências científicas relacionadas com possíveis efeitos na
saúde em longo prazo da exposição de baixo nível, para campos
ELF são insuficientes para justificar a redução destes limites
quantitativos de exposição.
CONCLUSÕES
Orientação da OMS
Alto nível exposições de curta duração a CEM, efeitos adversos
à saúde tenha sido cientificamente estabelecido (ICNIRP, 2003).
Diretrizes internacionais de exposição projetada para proteger
os trabalhadores e o público contra estes efeitos devem ser
adaptadas pelas decisões políticas. Programas de proteção
EMF deve incluir medidas de exposição a partir de fontes onde
as exposições puderem excederem os valores limite.
CONCLUSÕES
Orientação da OMS
Com relação aos efeitos em longo prazo, dada a
fragilidade da existência de um vínculo entre a
exposição a campos magnéticos ELF e efeitos a
saúde, os benefícios da redução da exposição sobre a
saúde não são claras.
CONCLUSÕES
As seguintes recomendações são dadas:
O governo e a indústria devem monitorar a ciência e promover programas
de investigação para reduzir ainda mais a incerteza da evidência científica
sobre os efeitos na saúde da exposição a campos ELF.
Os Membros do estado são incentivados a estabelecer programas de
comunicação eficazes e abertos com todos os interessados para possibilitar
a tomada de decisões a respeito de exposições aos CEM.
Quando construindo novas instalações e projetados novos equipamentos,
incluindo aparelhos de baixo custo, explorar formas de reduzir as exposições
aos CEM.
OBRIGADO!
Dados
para contato:
CARLOS GUERRA LIMA.
ENGENHEIRO DE SEGURANÇA DO TRABALHO.
ENGENHEIRO ELETRICISTA.
CREA-PR 100258/D
COORDENADORIA DE SEGURANÇA DO TRABALHO (CST).
COMPANHIA PARANAENSE DE ENERGIA – COPEL.
[email protected]
Fone (041) 3234-6043