CONCEITO DE CAMPO ELETROMAGNÉTICO 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, especifica- se estas restrições por: Densidade de corrente; Taxa de absorção especifica; Densidade de potência no ar.

FAIXAS DE FREQUÊNCIA Corrente, na faixa de frequências até 110 MHz; 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 Campo elétrico (kVm-1) Campo magnético (μT) Público em geral 4,17 83,33 População ocupacional 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.

Sonda Campo Elétrico Sonda Campo Magnético 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 IEEE ICNIRP ACGIH NRPB EU 2002 1998 2000 1993 1999 Tabela 1: Comparação entre os principais Níveis de Restrição Básica. IEEE ICNIRP ACGIH NRPB EU 2002 1998 2000 1993 1999 Ocupacional Campo Elétrico kV/m 20 8,3 25 12 NA Campo Magnético mT 2,71 0,42 1,0 1,3 Corrente de contato mA 1,5 Publico Geral 5 4,2 0,904 0,083 0,5

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! CARLOS GUERRA LIMA. Dados para contato: 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