ODZIAŁYWANIE PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH

O CZĘSTOTLIWOŚCI 50Hz NA ORGANIZMY ŻYWE

1. Wstęp

Sprawa niebezpiecznego oddziaływania instalacji będącej pod napięciem jest powszechnie utożsamiana jedynie z groźbą porażenia prądem elektrycznym. Mało kto jednak zdaje sobie sprawę, że instalacje te są źródłem powstawania pól elektrycznych. Wszystkie istoty żywe znajdują się pod działaniem naturalnego pola elektrycznego atmosfery ziemskiej o natężeniu od 0,13 kV/m przy normalnej pogodzie do kilku kV/m pod chmurą burzową (1). Znacznie większe wartości natężenia pola elektrycznego występują w pobliżu urządzeń elektroenergetycznych.

Przykładowo pod linią o napięciu roboczym 750kV stwierdzono, że natężenie pola elektrycznego na wysokości 1,8 m nad ziemią waha się w granicach 14 do 19 kV/m (2). W przypadku linii o napięciu 400 kV wartość ta wynosi 5 kV/m. W rozdzielniach wysokiego napięcia zmierzone wartości natężenia pola wahały w granicach od 20 do 30 kV/m (5).

Pole elektryczne wytwarzają również urządzenia elektryczne, używane w gospodarstwie domowym. W odległości 30 cm natężenie pola elektrycznego żelazka wynosi 60 V/m, lodówki 60 V/m, radia 90 V/m, „wyłącznika światła” 2000 V/m.

2. Efekty biologiczne w polu elektrycznym

Badania przeprowadzone w Rosji, USA i krajach Europy zachodniej wśród pracowników stacji elektroenergetycznych wykazały występowanie takich objawów jak: zmęczenie, bóle głowy, dolegliwości układu trawiennego, mdłości, osłabienie pamięci, bezsenność, trudności w oddychaniu (1,2).

Opisane objawy mogą oczywiście nie być związane z działaniem pola elektrycznego na organizm, ale wynikać z takich zjawisk jak wyładowania elektryczne, infradźwięki, skażenie chemiczne środowiska lub napięcia psychicznego spowodowanego niebezpiecznymi warunkami pracy. W tej sytuacji rozpoczęto na całym świecie badania laboratoryjne. Wykonywano wiele eksperymentów na żywych organizmach, stosując natężenie pola elektrycznego od kilku kV/m do 100 kV/m , a czas ekspozycji od kilku minut do kilkunastu godzin. Nie stwierdzono trwałych zmian patologicznych, nie mniej u ludzi i zwierząt stwierdzono wydłużenie czasu reakcji oraz nieznaczne zmiany w EKG i EEG. Stwierdzono też, że działanie pola elektrycznego na organizm żywy może mieć właściwości bodźca stresującego, a obserwowane objawy są zmianami niespecyficznymi występującymi wskutek aktywizacji układu wewnątrzwydzielniczego. Jednakże mechanizm wnikania tego bodźca do organizmu nie jest dokładnie poznany.

Jeśli zaś pracownik przebywający, co prawda, w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia będącego pod wysokim napięciem, ale przez stosunkowo krótki czas, doznaje pewnych bodźców, to przecież ludzie mieszkający w bezpośrednim sąsiedztwie takich instalacji (a często dosłownie pod nimi) są narażeni na być może mniejszą dawkę potencjału elektrycznego, ale za to przez całe życie.

Pouczając może tu być zachowanie zwierząt. Pracownicy służby leśnej stwierdzają, że zwierzęta boją się zbliżyć do linii wysokiego napięcia i unikają przechodzenia pod nimi. Sarny na przykład w zasadzie nie przechodzą na odległość bliższą niż 80 m, do umieszczonych przecież kilkanaście metrów nad ziemią przewodów będących pod napięciem 220 kV (2).

Niekorzystne oddziaływanie linii wysokiego napięcia na środowisko nie ogranicza się tylko do ujemnego wpływu wytwarzanego przez nie pola elektrycznego. Badania dowiodły, że ulot z przewodów przesyłowych jest źródłem zakłóceń radioelektrycznych, a przede wszystkim hałasu (3). Hałas wytwarzany przez linie elektroenergetyczne składa się z hałasu o szerokim, ciągłym paśmie tzw. białego szumu, na który nakładają się czyste tony składowe o częstotliwości 60,120 i 240 Hz. Najbardziej uwydatniającym się dźwiękiem jest ton o częstotliwości 120 Hz, odbierany przez człowieka jako uciążliwe brzęczenie. Poziom szumów akustycznych wytwarzanych przez linie elektroenergetyczne ulega zmianom w czasie deszczu, mżawki lub mgły.

Liczne badania przeprowadzone przez lekarzy i akustyków wykazują, że hałas wytwarzany przez linie najwyższych napięć działa drażniąco na organizm ludzki, powodując trudności w zasypianiu, częste budzenie się w nocy i, co się z tym wiąże, niedostateczną regenerację sił w czasie snu. U ludzi narażonych na hałas powodowany przez linie występują różne dolegliwości jak bóle głowy, mdłości, brak apetytu.

Ponadto zaobserwowano, że zmniejsza się u nich sprawność pamięci, szybkość reakcji na sygnały świetlne, zdolność orientacji w przestrzeni, występują trudności w koncentracji uwagi.

Na tym jednak nie kończy się ujemne oddziaływanie akustyczne ulotu wytwarzanego przez linie najwyższych napięć. Okazuje się, że zwykłemu hałasowi wytwarzanemu przez linie towarzyszy intensywna emisja ultradźwięków. Fale ultradźwiękowe wysyłane przez linie najwyższych napięć mają takie natężenie, że mogą szkodliwie oddziaływać na organizmy żywe. Następstwem tego oddziaływania bywa rozpad czerwonych ciałek krwi przy natężeniu dźwięków powyżej 40dB i częstotliwości rzędu 30 do 40 kHz, a także zmiany i niedomagania gruczołów dokrewnych i komórek rozrodczych.

Osobnym zagadnieniem jest, co będzie wkrótce omówione szczegółowo w innym opracowaniu, możliwość wykorzystania linii przesyłowych wysokiego napięcia, jako najlepszych konstrukcji antenowych do odbioru promieniowania skrajnie długofalowego, do manipulowania zachowaniami człowieka (6).

3. Podstawa prawna

• Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie dopuszczalnych pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. Ustaw z 2003r. nr 192pz. 1883) dla częstotliwości 50H dopuszcza:

• dla terenów przeznaczonych pod zabudowę poziom 1kV/m dla składowej elektrycznej i 60A/m dla składowej magnetycznej,

• dla terenów dostępnych dla ludności , wartości te wynoszą odpowiednio 10 kV/m i 60A/m

• Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz. Ustaw z 2002r. nr 217 poz. 1883) dla częstotliwości 50Hz dopuszcza wartości odpowiednio 10kV/m i 200 A/m

• Zarządzenie Ministra Górnictwa i Energetyki z 28.01.1985 - Szczegółowe Wytyczne Projektowania i Eksploatacji Urządzeń Elektroenergetycznych z Zakresie Ochrony Ludzi i Środowiska przed Oddziaływaniem Pola Elektromagnetycznego, ustala najmniejsze dopuszczalne odległości pomiędzy przewodem linii elektroenergetycznej lub inną częścią pod napięciem a krawędzią balkonu lub tarasu oraz dachu lub płaszczyzną poziomą. Odległości te wynoszą:

• 14,5 m dla napięcia linii 110 kV

• 26,0 m dla napięcia linii 220 kV

• 33,0 m dla napięcia linii 400 kV

4. Środki ochrony

Środki ochrony przed polami elektromagnetycznymi o częstotliwości 50Hz dzielimy na bierne i czynne.

Do biernych zalicza się:

• skracanie czasu przebywania w obrębie działania zewnętrznych pól,

• umieszczenie źródeł pól elektromagnetycznych w dostatecznie dużej odległości od miejsca przebywania ludzi,

• optymalne dobranie geometrycznych linii przesyłowych,

• automatyzację eksploatacji urządzeń będących źródłem silnych pól.

Do środków ochrony czynnej zalicza się przede wszystkim ekranowanie omówione , którego zasady zostaną przedstawione wkrótce w innym opracowaniu .

5. Podsumowanie

Nie ulega wątpliwości, że przebywanie w zasięgu silnych pól elektrycznych wywiera niekorzystne oddziaływanie na zdrowie człowieka. Odnosi się to jednak jedynie do osób obsługujących zawodowo urządzenie elektroenergetyczne.

Jednocześnie należy stwierdzić, iż nie zaobserwowano skutków patologicznych wywołanych prądem indukowanym w organizmie ludzkim, a pochodzącym od pól wytwarzanych przez urządzenia zasilane niskim napięciem. W szczególności dotyczy to elektrycznych urządzeń domowych, które wytwarzają pole elektryczne mieszczące się w przedziale zmienności ziemskiego pola elektrycznego.

Stosunkowo największe odstępstwo od tła naturalnego może wystąpić w przypadku zamieszkiwania w bezpośrednim sąsiedztwie linii bardzo wysokiego napięcia.

LITERATURA:

(1) Zańczk M. „Oddziaływanie pól elektrycznych na organizmy żywe”.

Sympozjum naukowo-techniczne na temat „Nowoczesne przemysłowe technologie” Politechnika Białostocka 1986 rok.

(2) Tabencki W. „Uwaga wysokie napięcie” Aura 1/83

(3) Trojanowska M. „Wpływ napowietrznych linii elektroenergetycznych

wysokiego napięcia na otoczenie” Aura 11/77

(4) Dąbrowski G. „ Ekrany dla rozdzielni wysokiego napięcia” Bezpieczeństwo

Pracy 7/72

(5)Katulski R. Nowikow W. „Mapa oddziaływania pola elektromagnetycznego na obszarze gminy Gdańsk”, Ekopex 1999

(6) Kameduła M. „ Zagrożenia ludzi przez energię elektromagnetyczną

systemów telekomunikacji krańcowo długofalowej” Krajowe Sympozjum

Telekomunikacji, 2001

EKRANOWANIE PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

WTYCZNE DLA RADIESTETÓW

Niniejsze opracowanie ma na celu przekazanie środowisku radiestetów podstawowej wiedzy na temat możliwości ekranowania promieniowania geopatycznego. Bez względu na to, czy bliższa jest nam teoria Radwanowskiego (źródłem promieniowania są tzw. cieki wodne i jest to promieniowanie z zakresu mikrofal) czy też moja (źródłem promieniowania jest wnętrze ziemi i jest to promieniowanie z zakresu fal bardzo długich) - w obu przypadkach (hipotezach) mamy do czynienia z promieniowaniem elektromagnetycznym.

Mam nadzieję, że moje ponad 30 letnie doświadczenie inżynierskie w tym zakresie, jest wystarczające dla pełnienia roli „przewodnika” po temacie.

Mam również nadzieję, że oprócz konkretnej wiedzy, opracowanie to spowoduje refleksję u tych spośród radiestetów, którzy powodowani arogancją i pazernością proponują tzw. neutralizatory, odpromienniki na urządzenia techniczne takie jak: komputery, odbiorniki TV, telefony komórkowe. Są to zwykłe „oszukanki” nie znajdujące żadnego potwierdzenia w obiektywnych badaniach.

1. Podstawowe zasady ekranowania

Natężenie pola przechodzącego przez ekran tłumione jest w wyniku odbicia i absorpcji energii. Tłumienie odbiciowe zależy od częstotliwości, rodzaju pola, właściwości materiału ekranu i odległości ekranu od źródła pola.

W teorii zjawisk falowych efekt odbicia tłumaczy się niezgodnością impedancji falowych ekranu i środowiska otaczającego ekran. W rozważaniach praktycznych pomija się zwykle, jako mały, efekt tłumienia wynikający z odbicia energii wewnątrz materiału ekranu.

Tłumienie absorpcyjne zależy od właściwości elektrycznych i magnetycznych materiału ekranu, jego grubości oraz częstotliwości, natomiast praktycznie nie zależy od rodzaju pola padającego na ekran.

Pod względem przeznaczenia wyróżnić można trzy rodzaje ekranowania:

• ekranowanie lokalizacyjne,

• ekranowanie osłaniające,

• ekranowanie maskujące.

Ekranowanie lokalizujące - to zamknięcie pola wewnątrz pewnego obszaru. Przykładem jest tu ekranowanie przeciwzakłóceniowe, mające na celu zapobieganie rozprzestrzeniania się pól elektromagnetycznych o charakterze pasożytniczym.

Ekranowanie osłaniające - to osłonięcie przed polami elektromagnetycznymi tylko tej przestrzeni, w której człowiek (urządzenie) przebywa. Ekran osłaniający może być wykonany w formie pełnej kabiny lub prostej przegrody osłaniającej.

Ekranowanie maskujące - ma na celu zapobiegać wykryciu obiektów np. przez urządzenie radiolokacyjne.

W przypadku ekranowania lokalizującego i osłaniającego wykorzystuje się zarówno absorpcję jak i odbicie energii; w przypadku maskowania pożądana jest jedynie absorpcja energii.

2. Skuteczność ekranowania

Miarą skuteczności ekranowania jest stosunek natężenia pola elektromagnetycznego na zewnątrz i wewnątrz ekranu w pewnej odległości r od źródła. Skuteczność ekranowania S/r/ jest zwykle wyrażona w dB.

S/r/ =

gdzie:

No - natężenie składowej pola zewnątrz ekranu,

N - natężenie składowej pola wewnątrz ekranu,

Skuteczność ekranowania na ogół zależy od odległości r, częstotliwości, właściwości materiału, kształtu i wymiarów ekranu w stosunku do źródła pola, rodzaju pola wytwarzanego przez źródło, nieszczelności w ekranie, temperatury.

3. Materiały dla ekranowania lokalizującego i osłaniającego.

Mimo, iż opracowanie poświęcone jest w zasadzie materiałom niemetalowym, analizę ich właściwości należy poprzedzić rozpatrzeniem wybranych właściwości ekranujących metali.

Duża skuteczność ekranowania metali sprawia bowiem, iż właściwości ekranujące niemetali uzyskuje się między innymi poprzez ich „upodobnienie” do metali.

3.1 Blachy metalowe

Dobre właściwości ekranujące blach metalowych spowodowane są: po pierwsze ich znaczną przewodnością elektryczną, co z kolei powoduje intensywne tłumienie (pochłanianie) energii fali elektromagnetycznej wnikającej w ekran. Po drugie niedopasowanie impedancji falowych środowisk, w których porusza się fala elektromagnetyczna tzn. powietrza i metalu powoduje, iż znaczna część energii fali ulega odbiciu od ekranu.

W większości przypadków zadawalający efekt ekranowania uzyskuje się niezależnie od rodzaju użytego do budowy ekranu materiału. W tej sytuacji decydującym o wyborze tego lub innego materiału są takie jego cechy jak: technologiczność, odporność na korozję itp..

Jedynie w pewnych okolicznościach metale magnetyczne posiadają lepsze właściwości ekranujące niż metale niemagnetyczne. Dotyczy to przede wszystkim pól magnetostatycznych.

Dla tych zakresów częstotliwości pola elektromagnetycznego, dla których efekt ekranowania osiągany jest przede wszystkim poprzez odbicie energii, większą skuteczność ekranowania mają z kolei metale niemagnetyczne.

Częste użycie stali do budowy ekranu wynika przede wszystkim z jej właściwości mechanicznych, a nie elektrycznych.

Należy pamiętać, iż użycie stali do budowy ekranów przeznaczonych do osłony elementów przewodzących prąd może spowodować znaczne straty mocy, aż do konieczności zmiany stali na metale niemagnetyczne. Grubość używanych do ekranowania blach stalowych nie przekracza zwykle 2 mm, co pozwala na uzyskanie skuteczności ekranowania rzędu 100 dB /100000 x /w szerokim zakresie częstotliwości.

3.2 Siatki metalowe

Ekranujące właściwości siatek metalowych spowodowane są przede wszystkim efektem odbicia energii fal od ich powierzchni.

Efektywność ekranowania uzależniona jest od wielkości oczek siatki, grubości i oporności właściwej drutu. Pogorszenie efektywności ekranowania siatek w czasie eksploatacji wynika przede wszystkim na skutek korozji.

Dobra skuteczność ekranowania oraz szereg innych zalet zadecydowały o popularności ekranów z siatek metalowych.

Skuteczność ekranowania S siatek oblicza się ze wzoru:

S =

gdzie:

λ - długośc fali,

s - wielkość boku oczka siatki,

2r - średnica drutu, z którego wykonano siatkę

3.3 Folia metalowa

Pod określeniem folie metalowe należy rozumieć przede wszystkim materiały diamagnetyczne (aluminium, mosiądz, cynk itd.) o grubości od 0,01 do 0,05 mm.

Efektywność ekranowania, zwykle zadawalająca w odniesieniu do składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego, często jest zbyt mała w odniesieniu do składowej magnetycznej, dla niskich częstotliwości. Grubość folii, uzależniona od żądanego efektu ekranowania, często musi ulec zwiększeniu na skutek występowania zjawisk rezonansowych.

Skuteczność ekranowania S folii metalowych oblicza się ze wzoru:

S =

gdzie:

d - grubość folii

ρ - oporność właściwa skrośna metalowej folii

3.4. Farby elektroprzewodzące

Zastosowanie farb elektroprzewodzących do ekranowania promieniowania elektromagnetycznego jest sposobem posiadającym szereg zalet, do których należy łatwość montażu nawet w trudnych warunkach oraz godna uwagi skuteczność ekranowania przekraczająca w szerokim zakresie częstotliwość 30 dB.

Istotnym składnikiem farb elektroprzewodzących są prądoprzewodzące pigmenty takie jak srebro, grafit, sadza, tlenki metali, sproszkowana miedź i aluminium. Efektywność ekranowania farb elektroprzewodzących oblicza się podobnie jak w przypadku folii metalowych.

3.5. Metalizowanie powierzchni

Ekranowanie promieniowania elektromagnetycznego poprzez metalizowanie powierzchni - głównie napylenie jest sposobem wygodnym i skutecznym, stosowanym w odniesieniu do takich materiałów jak np. drewno, cement, tworzywa sztuczne itp..

Efektywność procesu metalizowania wzrasta jeśli powierzchnia jest szorstka. Grubość warstwy metalu uzależniona jest od właściwości podłoża. I tak np. w przypadku papieru graniczna wartość, jaką nie należy przekroczyć to 0,28 kg/m².

Najbardziej rozpowszechnionym metalem jest cynk, którego skuteczność ekranowania S można oszacować posługując się wzorem empirycznym:

S = 97+5lg do - 20lg f

gdzie:

do - ilość rozpylonego metalu /kg/m²/

f - częstotliwość /MHz/

Skuteczność ekranowania przy zastosowaniu aluminium jest o około 20dB /10 x / większa niż przy cynku. Sposób ten, przy zastosowaniu napylenia metalicznego warstwy o grubości rzędu 0,1 mm /0,8 kg/m²/ pozwala osiągnąć skuteczność ekranowania rzędu nawet 100 dB.

Szczególny przypadek metalizowania powierzchni stanowi szkło, które posiada skuteczność ekranowania w paśmie radiowym rzędu 30 dB /31,6 x / przy pogorszeniu przezroczystości nie większym niż 20%.

Grubość warstwy elektroprzewodzącej d można ustalić na podstawie wzoru:

d = 0,053ρ x S

gdzie:

ρ - oporność właściwa skrośna warstwy

d - grubość warstwy

S - skuteczność ekranowania

3.6. Tkaniny specjalne

Efekt ekranowania uzyskuje się tu głównie poprzez odbicie fal elektromagnetycznych od powierzchni „metalizowanych” tkanin. „Metalizowanie” to odbywa się poprzez wplatanie w strukturę materiałów metalowych, zwykle miedzianych lub posrebrzanych, przewodów w ilości od kilku do kilkudziesięciu na 1 cm² powierzchni tkaniny.

Tak spreparowane tkaniny używane są do wyrobu ubrań chroniących przed szkodliwym oddziaływaniem pól elektromagnetycznych, a także wykładzin podłogowych, tapicerki, ekranów elektromagnetycznych w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych.

3.7. Kleje elektroprzewodzące

Wykonuje się je na bazie epoksydu poprzez dodawanie proszków metali (żelazo, kobalt, nikiel itp.). Przewodność właściwa kleju powinna wynosić około 10 ^-6 /Ωm/^-1 co w efekcie daje skuteczność ekranowania około 60dB /1000 x /.

Możliwość regulowania konsystencji kleju od bliskiej cieczy do bliskiej ciała stałego, umożliwia szerokie stosowanie wyrobu w technice ekranowania.

3.8. Wnioski i zalecenia

W wyniku przeprowadzonej analizy należy stwierdzić, iż potrzebny radiestezji w zakresie ekranowania lokalizującego i osłaniającego mogą być zrealizowane właściwie wszystkimi metodami opisanymi w niniejszej pracy. Tak więc o wyborze metody powinna decydować tzw. technologiczność i koszty.

W związku z tym najlepsze rokowania występują w przypadku istniejących wnętrz mieszkalnych, dla zastosowań tkanin specjalnych zawierających włókna elektroprzewodzące tzw. tapet ekranujących. Jednakże, ze względu na to, iż efekt ekranowania uzyskuje się w tym przypadku głównie poprzez odbicie fal elektromagnetycznych, wszędzie tam gdzie jest to możliwe np. nowe budownictwo należy stosować technologie oparte na absorpcji fal np. poprzez użycie suchej zaprawy radiestezyjnej.

---