DISTRIBUCIJSKI PODZEMNI KABELI KAO POJEDINA NI IZVORI ELEKTROMAGNETSKOG POLJA

HRVATSKI OGRANAK ME UNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE HO CIRED 1. savjetovanje Šibenik, 18. - 21. svibnja 2008. SO1 32 Dinko Hrkec, dipl.ing. HEP-Operator distribucijskog sustava d.o.o. dinko.hrkec@hep.hr Stjepan Megla, dipl.ing. HEP-Operator distribucijskog sustava d.o.o. stjepan.megla@hep.hr Prof.dr.sc. Armin Pavi, dipl.ing. Fakultet elektrotehnike i ra unarstva, Zagreb armin.pavic@fer.hr Ante Pavi, dipl.ing. HEP-Operator distribucijskog sustava d.o.o. ante.pavic@hep.hr DISTRIBUCIJSKI PODZEMNI KABELI KAO POJEDINA NI IZVORI ELEKTROMAGNETSKOG POLJA SAŽETAK Mjerenja elektromagnetskih polja distribucijskih podzemnih kabela dio je aktivnosti koje HEP- Operator distribucijskog sustava (HEP-ODS) provodi s ciljem pojednostavljenja primjene zakonodavstva na podru ju zaštite ljudi od elektromagnetskih polja (EMP), kao i smanjenja zabrinutosti javnosti zbog blizine distribucijskih objekata. Distribucijski podzemni kabeli su izvori elektromagnetskih polja ekstremno niskih frekvencija. Zbog uzemljenog vodljivog plašta elektri no polje u njihovom okolišu je zanemarivo i može ih se promatrati samo kao izvore magnetskog polja. U referatu su prvo opisane zna ajke EMP mrežne frekvencije te aktualnog zakonodavstva na podru ju zaštite ljudi od EMP. Zatim su opisane aktivnosti mjerenja i prora una EMP distribucijskih podzemnih kabela te su na kraju dani rezultati i zaklju ci provedene studije zna aja distribucijskih podzemnih kabela kao izvora EMP. Klju ne rije i: EMP, izvori EMP, izloženost ljudi, mjerenja, podzemni kabeli, zaštitno zakonodavstvo DISTRIBUTION UNDERGROUND CABLES AS INDIVIDUAL SOURCES OF ELECTROMAGNETIC FIELDS SUMMARY Measurement of distribution underground cables electromagnetic fields (EMF) has been a part of HEP-Distribution System Operator activities aiming to simplify the application of protective legislation, as well as to reduce the public concern regarding the vicinity of power distribution objects. Distribution underground cables are active elements of electric power system and therefore are sources of power frequency electromagnetic fields. Because of grounded conducting cable sheet, electric field in their environment can be omitted and they can be observed as sources of magnetic field. In the paper, at first the characteristics of power frequency EMF, and the actual protective legislation are described. After that, the activities on measurements and calculations of distribution underground cables EMF are described, and at the end the results and conclusions of the significance study of distribution underground cables as sources of EMF are given. Key words: EMF, sources of EMF, human exposure, measurements, underground cables, protective legislation 1

1. UVOD Kao vlasnik više od 300 stacionarnih izvora elektromagnetskih polja (EMP), za koje postoji zakonska obveza nadzora razina elektromagnetskih polja [1], [2], HEP-ODS d.o.o. provodi niz akcija s ciljem pojednostavljenja primjene zaštitnog zakonodavstva, kao i smanjenja zabrinutosti ljudi zbog blizine distribucijskih objekata. Jedna od akcija, provedena u suradnji s Fakultetom elektrotehnike i ra unarstva Sveu ilišta u Zagrebu, je izrada studije zna aja distribucijskih podzemnih kabela kao pojedina nih izvora EMP [3], koja je i tema ovog referata. Radi uvoda u problematiku zaštite zdravlja ljudi od EMP distribucijskih objekata, prvo su prikazane zna ajke EMP mrežne frekvencije u spektru EM zra enja, zatim izvori EMP mrežne frekvencije te aktualno zakonodavstvo na podru ju zaštite ljudi od EMP. 1.1. Polja mrežne frekvencije u spektru elektromagnetskog zra enja Na po etku treba odmah ukazati na razliku izme u pojma elektromagnetska polja, koji se veže uz djelovanje elektrodistribucijskih objekata, i pojma elektromagnetsko zra enje. Zra enjem obi no nazivamo širenje energije prostorom, pa se pojam elektromagnetskog zra enja može definirati kao širenje elektromagnetske energije u okolni prostor u vidu elektromagnetskog vala. Jedna od osnovnih karakteristika elektromagnetskog vala je njegova frekvencija f, odnosno pripadna valna duljina, umnožak kojih je stalan i jednak je brzini širenja vala u prostoru. Prijenos energije EM valom kvantificira se pomo u fotona, a energija fotona razmjerna je frekvenciji EM vala. Elektromagnetski valovi razli itih frekvencija imaju razli itu energiju fotona pa imaju razli ite u inke na okolne tvari, a time i na ljudski organizam. Ovisno o frekvenciji o kojoj ovisi energija, a time i u inci na okolne tvari, spektar elektromagnetskog zra enja dijeli se na ioniziraju e i neioniziraju e zra enje. Ioniziraju e zra enje je dio spektra elektromagnetskog zra enja frekvencija iznad 3*10 15 Hz. Za ovo zra enje je karakteristi na velika energija fotona koja pri sudaru fotona s molekulama tvari uzrokuje kidanje veza izme u molekula i ionizaciju tvari, što ima za posljedicu razaranje tkiva. Primjeri ioniziraju eg zra enja su -zrake nastale zra enjima radioaktivnih materijala te X-zrake (rendgenske zrake). Neioniziraju e zra enje je dio spektra elektromagnetskog zra enja frekvencija nižih od 3*10 15 Hz, a osnovna podjela mu je na svjetlosno zra enje i elektromagnetska polja. Kod neioniziraju eg zra enja su energije fotona niže i ne mogu uzrokovati kidanje veza me u molekulama i ionizaciju tvari. Svjetlosno zra enje je dio spektra elektromagnetskog zra enja frekvencija od 3*10 11 Hz do 3*10 15 Hz, a seže od infracrvenog zra enja, preko za ovjeka vidljive svjetlosti do ultraljubi astog zra enja. Elektromagnetska polja najniži su dio spektra elektromagnetskog zra enja, koji obuhva a elektri na i magnetska polja te elektromagnetske valove u rasponu frekvencija od 0 Hz do 3*10 11 Hz (300 GHz). Ovaj dio spektra obuhva a mikrovalove, pa radiofrekventna polja, zatim polja niskih i ekstremno niskih frekvencija kao i stati na elektri na i magnetska polja. Cjelokupni spektar elektromagnetskog zra enja prikazan je na slici 1. Slika 1. Spektar i tipi ni izvori EM zra enja Elektri no i magnetsko polje dio su spektra elektromagnetskih polja, koja su stalno prisutna u našem okolišu. Osim prirodnih izvora elektri nih i magnetskih polja (Sunce, Zemlja, munja itd.) postoje mnogobrojni umjetni izvori (elektri ni ure aji, mobiteli, radijske i radarske postaje itd.). Elektri no polje kvantificira se veli inom jakosti polja E izraženom jedinicama V/m, ili ve om kv/m, dok se magnetsko polje kvantificira veli inom jakosti polja H (izraženom u A/m), ili gusto om magnetskog toka B (izraženom jedinicom T, ili manjom kao µt). Sa stajališta HEP-ODS-a prvenstveno su zanimljiva elektri na i magnetska polja mrežne frekvencije, koja pripada u podru je ekstremno niskih frekvencija (eng. ELF). 2

1.2. Izvori elektromagnetskih polja mrežne frekvencije Elektri no polje javlja se u okolišu elektri nog naboja. Elektri na polja prisutna su oko vodi a pod naponom i kada kroz njega ne te e struja. Što je viši iznos napona, ve a je jakost elektri nog polja. Elektri no polje najja e je u blizini nabijenog vodi a, a brzo opada s udaljenoš u od njega. Magnetsko polje javlja se u podru ju oko vodi a samo kada njime te e elektri na struja. Što je ve a jakost struje, ja e je magnetsko polje. U distribucijskoj mreži koriste se izmjeni ni naponi frekvencije 50 Hz (mrežna frekvencija), pri emu se elektri na energija prenosi vodovima srednjeg napona do transformatorskih stanica TS SN/SN i TS SN/NN. Zbog toga su elementi sustava za distribuciju elektri ne energije izvori elektri nog i magnetskog polja mrežne frekvencije. U distribucijskom sustavu su najzastupljeniji stacionarni izvori elektri nog i magnetskog polja mrežne frekvencije trafostanice, nadzemni vodovi te podzemni kabelski vodovi. Podzemni distribucijski kabelski vodovi specifi ni su izvori EMP. Na in polaganja pridonosi tome da im je elektri no polje za ljude uglavnom zanemarivo, a bitno im je magnetsko polje. Nadzemni vodovi izvori su i magnetskog i elektri nog polja, koja brzo slabe s udaljenoš u. Zna aj nadzemnog voda kao izvora magnetskog polja odre en je dominantnijim od dvaju navedenih polja. Od tipi nih distribucijskih objekata trafostanice predstavljaju najsloženiji oblik izvora EMP, koja su kombinacija djelovanja svih elemenata trafostanice koji su pod naponom i/ili su protjecani strujom. Izvedbe trafostanice sa zidovima zaslanjaju elektri no polje izvan trafostanice, a tome pridonose i novije, oklopljene izvedbe elemenata trafostanica, koje smanjuju i magnetska polja. Zbog svakodnevne uporabe mnoštva razli itih elektri nih ure aja, elektri na i magnetska polja mrežne frekvencije prisutna su i na mnogim radnim mjestima, kao i u ku anstvima. Tako, npr., elektri ne instalacije u ku anstvima i ku anski elektri ni ure aji uzrokuju elektri na i magnetska polja kojima ljudi mogu biti izloženi i 24 sata dnevno. 1.3. Aktualna legislativa na podru ju zaštite ljudi od elektromagnetskih polja Osnove za me unarodnu legislativu na podru ju zaštite ljudi od elektromagnetskih polja dalo je Me unarodno povjerenstvo za zaštitu od neioniziraju eg zra enja ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection). Ta ugledna me unarodna strukovna organizacija, koja sura uje i sa Svjetskom zdravstvenom organizacijom, prije desetak godina je na temelju rezultata znanstvenih istraživanja potvr enih bioloških u inaka EMP, u svojim Naputcima [4] preporu ila grani ne razine izloženosti ljudi elektromagnetskim poljima. 1.3.1. Grani ne razine izloženosti ljudi elektromagnetskim poljima Naputci ICNIRP [4] razlikuju dvije kategorije izloženosti ljudi EMP. To su izloženost op e populacije i profesionalna izloženost. Kod op e populacije izloženi mogu biti djeca, starije osobe, op enito osjetljivije kategorije pu anstva i to do 24 sata dnevno. Kod profesionalne izloženosti radi se o kontroliranoj izloženosti zdravih osoba, sposobnih za rad i to do 8 sati dnevno. Za svaku od dvije kategorije izloženosti preporu en je posebni niz grani nih razina izloženosti ljudi elektri nom i magnetskom polju, pri emu su za izloženost op e populacije preporu ene strože grani ne razine. Grani ne razine iz Naputaka ICNIRP [4] uzete su kao minimalni zahtjev na ograni avanje EMP u Preporuci Vije a EU [5] u kojoj se zemljama lanicama odre uje da grani ne razine u nacionalnim zakonodavstvima pojedinih zemalja ne smiju biti blaže od granica iz Naputaka ICNIRP [4], a dopušta se da nacionalna zakonodavstva (u skladu s na elom predostrožnosti) propišu strože grani ne razine. Neke od država (kao npr., Italija i Slovenija), zbog indiciranih, ali uzro no-posljedi no još nepotvr enih veza izme u izloženosti magnetskim poljima mrežne frekvencije i pojava teških zdravstvenih poreme aja (npr. leukemija kod djece), primjenom na ela predostrožnosti propisale su grani ne razine strože od onih u Naputcima ICNIRP, a me u tim zemljama je i Hrvatska. Pravilnikom o zaštiti od elektromagnetskih polja [2] (u daljnjem tekstu Pravilnik), donesenom na temelju Zakona o zaštiti od neioniziraju ih zra enja [1], propisana su dva niza grani nih razina. Jedan niz (blažih) grani nih razina odnosi se na podru je profesionalne izloženosti, a to su radna mjesta. Drugi niz (strožih) grani nih razina odnosi se na podru je pove ane osjetljivosti, koje uz stambena podru ja (boravka op a populacije) obuhva a i podru ja predškolskog i školskog boravka djece, kao i podru ja bolni kog te turisti kog smještaja ljudi. U tablici I. navedene su grani ne razine za elektri no i magnetsko polje frekvencije 50 Hz propisane Pravilnikom [2] i Naputcima ICNIRP-a [4], kao i razine elektri nog i magnetskog polja iznad kojih izvor postaje zna ajan prema Pravilniku [2]. 3

Tablica I. Grani ne razine elektri nog i magnetskog polja frekvencije 50 Hz Tip izloženosti Podru je pove ane osjetljivosti (op a populacija) Podru je profesionalne izloženosti Dokument Jakost elektri nog polja E (kv/m) Gusto a magnetskog toka B ( T) Jakost elektri nog polja E (kv/m) Gusto a magnetskog toka B ( T) Grani ne razine Hrvatski Pravilnik 2 40 5 100 Naputci ICNIRP 5 100 10 500 Razine iznad kojih izvor postaje zna ajan prema Pravilniku [2] 0,2 4 0,5 10 U Pravilniku [2] je odre eno da je izvor elektromagnetskog polja zna ajan ako razine elektri nog i magnetskog polja u njegovoj okolini premašuju 10% grani nih razina. Ovakvim se kriterijima propisuju 20 do 50 puta niže razine elektri nog i magnetskog polja od onih propisanih Naputcima [4], kako stacionarni izvor ne bi podlijegao zakonskim obvezama provjera razina EMP u njegovom okolišu. 1.3.2. Zahtjevi hrvatskog zakonodavstva na korisnike izvora EMP Uz grani ne razine EMP, Pravilnikom [2] se definiraju izvori EMP koje se mora nadzirati i za koje je obvezno odobrenje ministra zdravstva i socijalne skrbi za njihovo stavljanje u pogon i uporabu. Me u njih pripadaju trafostanice, kao i srednjenaponski (SN) i visokonaponski (VN) vodovi nazivnog napona iznad 1 kv. Pritom se uvodi pojam zna ajnog izvora EMP kao izvora ija polja dosežu bar 10 % propisane grani ne razine, kao i pojam zate enog izvora, kao izvora koji je pri stupanju na snagu Pravilnika ve imao dozvolu za rad. Pravilnikom se definiraju uvjeti koje moraju ispunjavati pravne ili fizi ke osobe za stavljanje u promet i uporabu izvora elektromagnetskih polja, kao i rokovi i na in periodi nog ispitivanja izvora radi provjere udovoljavanja propisanim uvjetima, pri emu je za HEP-ODS d.o.o. posebno važno slijede e: a) Temeljem lanka 19. Pravilnika, investitor izgradnje stacionarnog izvora EMP za izgradnju ili postavljanje takvog izvora dužan je pribaviti odobrenje Ministarstva zdravstva i socijalne skrbi (u daljem tekstu Ministarstvo). Uz zahtjev za dobivanje odobrenja potrebno je priložiti prora un ili procjenu o ekivanih razina elektromagnetskih polja stacionarnog izvora; b) Temeljem lanka 20. Pravilnika, korisnik stacionarnog izvora EMP za uporabu takvog izvora dužan je pribaviti odobrenje Ministarstva, za koje izme u ostalog, treba priložiti izvješ e o prvim mjerenjima razina elektromagnetskih polja u okolini stacionarnog izvora; c) Temeljem lanka 24. Pravilnika, korisnik zate enog izvora EMP koji nema odobrenje iz lanka 20., mora obaviti prva mjerenja EMP u okolini tog izvora te dostaviti Ministarstvu zahtjev za izdavanjem odobrenja iz lanka 20; d) Temeljem lanka 25. Pravilnika, korisnik izvora EMP za iju je uporabu izdano odobrenje Ministarstva, obvezan je nakon stavljanja izvora u pogon svake druge godine osigurati periodi ka mjerenja EMP u okolini tog izvora te dostaviti Ministarstvu mjerno izvješ e; e) Temeljem lanka 26. Pravilnika, korisnika izvora EMP, za koji se tijekom dva uzastopna periodi ka mjerenja pokaže da nije zna ajan izvor EMP, na njegov zahtjev ministar može osloboditi obveze obavljanja periodi kih mjerenja EMP u okolišu tog izvora; f) Temeljem lanka 41. Pravilnika, pravna osoba koja je korisnik više od 300 zate enih stacionarnih izvora EMP, dužna je u roku od 12 mjeseci od dana stupanja na snagu Pravilnika dostaviti Ministarstvu zdravstva vjerodostojnu Studiju zna aja korištenih izvora obzirom na razine emitiranih elektromagnetskih polja; g) Temeljem lanka 42. Pravilnika, ministar može korisnika osloboditi obveze mjerenja EMP izvora za koje se studijom iz lanka 41. pokaže da nisu zna ajni izvori EMP. 4

2. MJERENJA ELEKTROMAGNETSKIH POLJA PODZEMNIH KABELA Mjerenje elektri nog i magnetskog polja u okolišu distribucijskih podzemnih kabela osnovni je postupak odre ivanja udovoljavanja zahtjevima Pravilnika podzemnih kabela kao stacionarnih izvora EMP. Za podzemne je kabele karakteristi no da je razina elektri nog polja zanemariva, obzirom na uzemljeni vodljivi plašt oko kabela. Dakle, podzemni kabeli biti e tretirani prvenstveno kao izvori magnetskog polja, pri emu razine tog polja direktno ovise o struji koja protje e kroz kabel. Studijom [3] su obuhva eni tipski aluminijski distribucijski podzemni kabeli za nazivne napone 10 kv, 20 kv i 35 kv, prema tehni kim uvjetima HEP-ODS-a. Pored tih kabela, u sklopu distribucijske mreže su u pogonu i bakreni kabeli, koji su starije izvedbe i manjih presjeka te znatno manje zastupljeni u mreži. S aspekta EMP ova kategorija kabela nije posebno razmatrana, zbog injenice da su navedeni kabeli izvedeni kao trožilni sa znatno manjim razmakom izme u vodi a i zajedni kim vanjskim plaštem. Zbog te injenice ukupno magnetsko polje manje je nego kod izvedbe jednožilnih kabela uz uvjet jednake strujne opteretljivosti. 2.1. Postupak mjerenja razina elektri nog i magnetskog polja u okolišu podzemnog kabela U Studiji [3] su za mjerenja EMP odabrana tri tipa podzemnih kabela razli itih presjeka vodi a, koji se ugra uju na srednjem naponu. Vodove ve eg presjeka karakterizira ve a strujna opteretljivost, što zna i da su ti kabeli potencijalno zna ajniji izvori magnetskog polja od onih manjih presjeka. U tablici II prikazani su tipovi kabela za koje su provedena mjerenja EMP. Tablica II. Karakteristi ni tipovi podzemnih kabela odabrani za mjerenja Tip Napon (kv) Presjek (mm 2 ) Strujna opteretljivost (A) A 10 120 282 B 10 185 361 C 30 150 322 Elektri no i magnetsko polje mjereni su u normalnom pogonu podzemnih kabela, pri emu je itana vrijednost trenutne struje na izlazu kabela iz trafostanice, što je važno za procjenu maksimalnih ekivanih razina magnetskog polja. Mjerenje elektri nog i magnetskog polja obavljalo se u mjernim to kama sa obje strane kabela na udaljenosti do 10 m od trase kabela, u koracima od 1 m. U samoj trasi kabela provedena su mjerenja i na visini od 2 m, kako bi se moglo pratiti i raspodjela polja po visini. Kao što je bilo i pretpostavljeno, kod podzemnih kabela je potvr ena pretpostavka da je elektri no polje zanemarivo, a dominantno je magnetsko polje. Distribucijski podzemni kabeli izvori su isklju ivo magnetskog polja s aspekta njihovog zna aja kao izvora EMP. 2.2. Rezultati mjerenja elektri nog i magnetskog polja u okolišu podzemnih kabela Kod mjerenja elektri nog polja za promatrane kabele izmjerene su vrijednosti elektri nog polja od 1 V/m za kabele naponske razine 10 kv (A i B tip) te 20 V/m do 26 V/m za kabel naponske razine 30 kv (tip C). Ove su vrijednosti maksimalne koje se o ekuju u pogonu, obzirom da elektri no polje ne ovisi o optere enju ve o iznosu napona te se zbog toga podzemni kabel s aspekta zna aja emitiranih razina EMP može promatrati isklju ivo kao izvor magnetskog polja. Iz rezultata mjerenja magnetskog polja je vidljivo da razine magnetskog polja ovise o struji koja protje e kroz kabel. Magnetsko polje u okolišu podzemnih kabela je dominantno za odre ivanje zna aja kabela kao izvora elektromagnetskog polja te e biti predmet detaljnijeg razmatranja. Za vrijeme mjerenja magnetskog polja podzemni kabeli bili su protjecani strujama koje su iznosile odre eni postotak dozvoljene strujne opteretljivosti: a) tip A 11 %; b) tip B 5,5 %; c) tip C 56 %. Obzirom da kabeli u pogonu mogu biti optere eni i do strujne opteretivosti, a time i u svoju okolinu emitirati najviše razine magnetskog polja, potrebno je mjerne rezultate magnetskog polja linearnom interpolacijom prera unati na maksimalnu struju koja se može pojaviti u normalnom pogonu kabela. 5

Maksimalne razine magnetskog polja koje se mogu o ekivati u okolišu podzemnih kabela, dobivene temeljem mjerenja, prikazane su u tablici III. Tablica III. Maksimalne o ekivane razine magnetskog polja dobivene mjerenjem (mjerni rezultati prera unati na iznos strujne opteretljivosti) Udaljenost od osi voda (m) tip A (10 kv, 120 mm 2 ) tip B (10 kv, 185 mm 2 ) tip C (30 kv, 150 mm 2 ) u jednom smjeru (+) B ( µt) B ( µt) B ( µt) u drugom smjeru (-) u jednom smjeru (+) u drugom smjeru (-) u jednom smjeru (+) u drugom smjeru (-) 0 (na 1m) 0,97 1,08 0,98 0 (na 2m) 0,45 0,96 0,48 1 0,78 0,94 0,99 0,63 - - 2 0,60 0,85 0,81 0,43 - - 3 0,43 0,81 0,45 0,42 - - 4 0,43 0,67 0,29 0,32 - - 5 0,42 0,66 0,14 0,23 - - 6 0,22 0,55 0,13 0,22 - - 7 0,22 0,45 0,11 0,20 - - 8 0,19 0,38 0,09 0,20 - - 9 0,19 0,38 0,07 0,18 - - 10 0,12 0,35 0,05 0,13 - - Kod kabela tipa C nije bilo mogu e provesti mjerenja sa svake strane trase kabela pa su zbog tog razloga provedena mjerenja samo iznad trase kabela, gdje se i o ekuje maksimalno magnetsko polje. Na temelju mjerenja izvedena procjena najviših razina magnetskog polja relevantna je samo za odre eni vod, to nije re eno za mjesta u okolišu toga voda na kojima su mjerenja obavljena. Zbog razli itosti dubine polaganja, zatim stanja zaslonjenosti te drugih parametara koji utje u na razine polja u okolišu voda, na temelju pojedina nih mjerenja teško je dobiti tipizirane procjene najve ih razina polja koje bi bile relevantne za cijelu kategoriju podzemnih kabelskih vodova. Tipizirane procjene najve ih razina magnetskog polja, relevantne za kategorizaciju tipova vodova kao izvora polja, mogu se dobiti postavljanjem ra unalnog modela pojedinog kabela te pripadnim prora unom polja. Ovakav postupak je puno konzistentniji za odre ivanje maksimalnih razina magnetskog polja prisutnog uslijed protjecanja struje kroz kabel, jer isklju uje zaslonjenost i vanjske izvore magnetskog polja, koji utje u na iznose magnetskog polja dobivene mjerenjem. 3. PRORA UN MAGNETSKIH POLJA PODZEMNIH KABELA Za procjenu i analizu razina magnetskih i elektri nih polja kabela u Studiji [3] korišten je prora un stacionarnog sinusno promjenjivog elektromagnetskog polja na frekvenciji 50 Hz. Na toj frekvenciji je elektromagnetsko polje u okolini kabela kvazistati ko. Ono posjeduje konzervativnu komponentu elektri nog polja koju uzrokuju naboji i rotacijsku komponentu koju uzrokuju struje. Energetski kabeli su oklopljeni vodljivim oklopima pa se konzervativna komponenta elektri nog polja ne širi izvan njih. Stoga je u okolini energetskih kabela prisutno samo rotacijsko elektromagnetsko polje, razina kojega je nezamjetna u usporedbi s uobi ajenim razinama ambijentalnih polja. Budu i da su popre ne dimenzije kabela bitno manje od uzdužnih, u Studiji [3] je korišten dvodimenzionalni model za prora un, u kojem je, zbog ra unanja polja u to kama znatno više udaljenima od promjera kabela, jezgra kabela modelirana linijskom strujnicom. Prora un je proveden samo za odre ivanje najve ih o ekivanih razina magnetskog polja. 6

3.1. Odabrani objekti za prora un razina magnetskog polja u okolišu podzemnih kabela Prema tablici III je vidljivo da se, temeljem rezultata mjerenja, najve e razine magnetskog polja mogu o ekivati u okolišu kabela najve eg presjeka. Na distribucijskoj razini to je kabel popre nog presjeka 240 mm 2. Osim za njega, prora un je proveden i za kabel popre nog presjeka 185 mm 2, koji je prvi manji presjek od najve eg. Prora un je proveden za najnepovoljniji slu aj, u kojem je simulirano optere enje kabela jednako strujnoj opteretljivosti, dubina polaganja iznosi 0,8 m, a vodi i kabela su položeni u trokut. Rezultati prora una predstavljaju vrijednosti magnetskog polja na visini od 1 m na odre enim udaljenostima od osi trase kabelskog voda. U tablici IV. prikazane su karakteristike kabela za koje je proveden prora un magnetskog polja u njihovoj okolini. Tablica IV. Karakteristike kabela za koje je proveden prora un magnetskog polja Presjek (mm 2 ) Strujna opteretljivost (A) Dubina polaganja (m) Na in polaganja 185 361 0,8 u trokut 240 422 0,8 u trokut 3.2. Rezultati prora una razina magnetskog polja u okolišu podzemnih kabela Rezultati prora una magnetskog polja podzemnih kabelskih vodova, prikazani na slikama 2. i 3., daju procjenu maksimalnih razina polja distribucijskih kabelskih vodova navedenih u potpoglavlju 3.1. Prikaz magnetskog polja rezultat je postavki prora una u kojemu je pretpostavljena kombinacija svih najnepovoljnijih slu ajeva, nastoje i eliminirati sve utjecajne parametre koji bi mogli varirati u okviru vodova istoga tipa, ili ak u okviru trase istoga voda. Ovakav pristup, temeljen na kombinaciji svih najnepovoljnijih slu ajeva, osigurava da su procijenjene razine polja stvarno najve e mogu e i isklju uje svaku mogu nost da u stvarnosti polje nekog voda u normalnim pogonu premaši procijenjenu razinu. To ini ovakvu procjenu relevantnom za donošenje op ih zaklju aka o razinama magnetskog polja pojedinih tipova podzemnih kabelskih vodova i kvalificira ju kao osnovu za kategorizaciju podzemnih kabelskih vodova kao izvora elektromagnetskog polja. Slika 2. Magnetsko polje voda na visini 1 m iznad tla, optere enog strujom od 422 A 7

Slika 3. Magnetsko polje voda na visini 1 m iznad tla, optere enog strujom od 361 A Na slici 2. je vidljivo da u okolišu podzemnog kabela presjeka vodi a 240 mm 2, na visini od 1 m iznad zemlje, razina magnetskog polja u najnepovoljnijem slu aju premašuje 4 T, a na udaljenosti 0,9 m od osi kabela razina magnetskog polja pada ispod te vrijednosti. Na slici 3. je vidljivo da u okolišu podzemnog kabela presjeka vodi a 185 mm 2, na visini od 1 m iznad zemlje, razine magnetskog polja ak ni u najnepovoljnijem slu aju ne premašuju 4 T. Iz toga slijedi da u okolišu distribucijskih podzemnih kabela presjeka vodi a manjeg od 185 mm 2 razine magnetskog polja ne premašuju 4 T. Ovi su podaci važni za kategorizaciju distribucijskih podzemnih kabela kao pojedina nih izvora EMP. Temeljem maksimalnih pogonskih optere enja srednjenaponskih kabela u normlnom pogonu, koja su naj eš e ispod 50 % strujne opteretljivosti, odnosno temeljem podešenja zaštite od preoptere enja podešene na otprilike 70 % strujne opteretljivosti za kabele ve ih presjeka, proveden je i prora un magnetskog polja u okolišu podzemnog kabela presjeka vodi a 240 mm 2, ali uz pretpostavljeno optere enje od 75 % strujne opteretljivosti, što odgovara struji od 316 A (slika 4). Na slici 4 je vidljivo da uz optere enje od 75 % strujne opteretljivosti razina magnetskog polja u okolišu kabela presjeka vodi a 240 mm 2 ne prelazi vrijednost od 4 T. Ta bi vrijednost bila prekora ena u slu aju optere enja kabela strujom višom od približno 87 %. Slika 4. Magnetsko polje voda na visini 1 m iznad tla, optere enog sa 75 % strujne opteretljivosti (316 A) 8

4. KATEGORIZACIJA I PROCJENA ZNA AJA DISTRIBUCIJSKIH KABELSKIH VODOVA KAO IZVORA EMP Prema [3], kategorizacija distribucijskih kabelskih vodova kao izvora EMP napravljena je na temelju rezultata prora una magnetskog polja, obzirom da je elektri no polje zanemarivo. Presudan parametar za kategorizaciju kabela je presjek faznih vodi a, kojim je odre ena strujna opteretljivost, a time i maksimalne o ekivane razine magnetskog polja. 4.1. Kategorizacija kabelskih vodova i obveze prema Pravilniku Prema odredbama Pravilnika [2] razlikujemo tri osnovne kategorije kabelskih vodova kao stacionarnih izvora EMP: a) 0. kategorija - kabelski vodovi ije razine EMP u podru jima izloženosti odre enih Pravilnikom ne dosežu 10 % propisanih grani nih razina i koji mogu biti oslobo eni obveza odre enih Pravilnikom, b) 1. kategorija - kabelski vodovi ije razine EMP barem u jednom podru ju izloženosti dosežu najmanje 10 % propisanih grani nih razina, ali ne premašuju grani ne razine i za njih je potrebno provoditi prva i periodi ka mjerenja EMP, c) 2. kategorija - kabelski vodovi ije razine EMP barem u jednom podru ju izloženosti premašuju grani ne razine i za njih je potrebno provesti odre ene zahvate kako bi se razine EMP dovele u propisane granice. 4.2. Kategorije kabelskih vodova prema razinama EMP Rezultati mjerenja ukazuju, a rezultati prora una polja, provedenog za najnepovoljniji slu aj potvr uju, da u 0. (nultu) kategoriju kabelskih vodova (koji prema Pravilniku ne predstavljaju zna ajne izvore EMP) pripadaju slijede i samostalno položeni elektrodistribucijski podzemni kabelski vodovi: a) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a manjim od 240 mm 2, bez obzira na smještaj kabelske trase u podru ju pove ane osjetljivosti ili u podru ju profesionalne izloženosti; b) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a 240 mm 2, bez obzira na smještaj kabelske trase u podru ju profesionalne izloženosti; c) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a 240 mm 2, ija os trase ne dolazi bliže od 0,9 m podru ju pove ane osjetljivosti. Na navedenoj udaljenosti od osi trase podzemnih kabela, razmatranih u to ki c) i postavljenih na normiranim dubinama, najviše razine magnetskog polja padnu ispod 10% grani nih razina za podru je pove ane osjetljivosti, ime ih se opravdano može svrstati u 0. kategoriju. Rezultati prora una polja, provedenog za najnepovoljniji slu aj (koji predstavlja istodobnu kombinaciju svih nepovoljnih parametara) pokazuju da u 1. kategoriju kabelskih vodova (za koje postoji obveza provo enja prora una i mjerenja EMP, prema zahtjevima Pravilnika) pripadaju slijede i elektrodistribucijski podzemni kabelski vodovi: a) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a 240 mm 2, ija os trase dolazi bliže od 0,9 m podru ju pove ane osjetljivosti. Rezultati mjerenja ukazuju, a rezultati prora una polja, provedenog za najnepovoljniji slu aj, potvr uju, da niti jedan od razmatranih tipova elektrodistribucijskih SN podzemnih kabelskih vodova (presjeka vodi a do uklju ivo 240 mm 2 ), kao pojedina ni izvor EMP ne pripada u 2. kategoriju kabelskih vodova, koji ne bi udovoljavali zahtjevima Pravilnika. 9

5. ZAKLJU AK Mjerenjima i prora unom magnetskog polja u Studiji [3] pokazano je da niti jedan tipski podzemni srednjenaponski distribucijski kabel ne pripada u 2. kategoriju, obzirom da najve e razine magnetskog polja u njihovoj okolini, ni u najnepovoljnijem slu aju, ne premašuju grani ne razine polja propisane Pravilnikom [2]. Odredbama Pravilnika [2] podliježu podzemni kabeli u okviru I. kategorije, kod kojih e se mjerenje elektromagnetskog polja provoditi isklju ivo kod vodova optere enih iznad 75 % strujne opteretljivosti u normalnom režimu rada, pri emu prioritet imaju najoptere eniji vodovi. Vodovi iz I. kategorije optere eni strujom nižom od 75 % nazivne ne mogu dose i 10 % grani ne razine magnetskog polja u podru ju pove ane osjetljivosti, što je vidljivo iz rezultata prora una magnetskog polja na slici 4. Prora un magnetskog polja konzistentniji je od mjerenja i time je opravdano izuzimanje obveze mjerenja razina polja za vodove iz I. kategorije optere ene sa strujom nižom od 75 % nazivne u normalnom pogonu. Na temelju rezultata mjerenja i prora una elektromagnetskog polja srednjenaponskih distribucijskih kabelskih vodova može se zaklju iti da kabeli iz 0. kategorije, a to su: a) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a manjim od 240 mm 2, bez obzira na smještaj kabelske trase u podru ju pove ane osjetljivosti ili u podru ju profesionalne izloženosti; b) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a 240 mm 2, bez obzira na smještaj kabelske trase u podru ju profesionalne izloženosti; c) vodovi naponske razine do uklju ivo 35 kv s presjekom faznih vodi a 240 mm 2, ija os trase ne dolazi bliže od 0,9 m podru ju pove ane osjetljivosti. ne predstavljaju zna ajne izvore elektromagnetskog polja, prema kriteriju u lanku 2. Pravilnika. Temeljem prethodno navedenog, HEP-ODS može od Ministarstva zdravstva i socijalne skrbi RH zatražiti da: a) ova kategorija podzemnih kabela bude oslobo ena svih obveza prvih i periodi kih mjerenja elektromagnetskih polja, b) kao investitor izgradnje ili postavljanja ne mora za izgradnju ili postavljanje kabelskih vodova iz ove kategorije pribavljati odobrenje nadležnog Ministarstva; c) kao korisnik za uporabu kabelskih vodova iz ove kategorije ne mora pribavljati odobrenje nadležnog Ministarstva. LITERATURA [1] Zakon o zaštiti od neioniziraju eg zra enja, Narodne novine broj 105/1999. [2] Pravilnik o zaštiti od elektromagnetskih polja, Narodne novine broj 204/2003. [3] FER Zagreb, Studija zna aja distribucijskih podzemnih kabela kao pojedina nih izvora elektromagnetskog polja, 2007. [4] ICNIRP, Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz), Health Physics, 74, 494-522. [5] Council of EU, Council Recommendation on the limitation of exposure of the general public to electromagnetic fields (0 Hz - 300 GHz), Bruxelles, 1999. [6] FER Zagreb, Mjerenje i analiza elektromagnetskih polja trafostanica te klasifikacija zna aja pojedinih tipova trafostanica obzirom na razine emitiranih elektromagnetskih polja, Studija, 2004. 10