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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.

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CONCEITO DE CAMPO ELETROMAGNÉTICO

E

METODOLOGIA PARA EXECUTAR MEDIÇÕES PARA O PÚBLICO ATENDENDO A RESOLUÇÃO DA ANEEL 398

CARLOS GUERRA LIMA

18/03/2011

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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.

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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.

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CONCEITOS

Onda eletromagnética

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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).

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RESTRIÇÕES BÁSICAS

Restrições na exposição a campos eletromagnéticos variáveis no tempo baseadas diretamente em efeitos na saúde.

Dependendo da frequência do campo, especifica-se estas restrições por:

  • Densidade de corrente;
  • Taxa de absorção especifica;
  • Densidade de potência no ar.
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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.

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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)
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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.
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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.

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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.
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CAMPO ELÉTRICO

Cargas na superfície do corpo.

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CAMPO MAGNÉTICO

Correntes induzidas no corpo.

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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.
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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.

.

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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.
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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

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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
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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.

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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.
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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.
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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.
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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.

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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.

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IEC 62110: 2009

Três pontos de medição

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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

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IEC 62110: 2009

Cinco pontos de medição

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IEC 62110: 2009

Cinco pontos de medição

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CONCLUSÕES

Tabela 1: Comparação entre os principais Níveis de Restrição Básica.

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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.
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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.

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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.

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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.
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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.
  • carlos.lima@copel.com
  • Fone (041) 3234-6043